美国大学计算机教育的特点

发布时间:2018-01-18    文章来源: 金东方留学    点击:2019次

一直思考为什么美国计算机科学能在世界保持领先地位,是什么动力让这种领先性保持下去?最近接触到了美国的CMU、Stanford、Purdue、UCLA、Cornell、MIT等几所重点大学的计算机专业课程设置及部分课程内容

  一直思考为什么美国计算机科学能在世界保持领先地位,是什么动力让这种领先性保持下去?最近接触到了美国的CMU、Stanford、Purdue、UCLA、Cornell、MIT等几所重点大学的计算机专业课程设置及部分课程内容,由表及里看到他们的人文思想和办学理念,也与我们的相关文化进行了对比,从中得到了很多有益的启示。

  1.强调诚信和道德,不准抄袭

  无论是程序还是报告,都必须是原创。各大学都把这当作重要的一点来提。各门课老师在第一次课也强调此点,如果违反此项会有很严厉的惩罚。比如purdue的Computer Security课程老师的惩罚措施:第一次被发现抄袭成绩记作F(成绩分等级:ABCDEF,F是很低的成绩),第二次发现抄袭就遣送回家了。为确保诚信和鼓励学生自己动手,也采取了一系列相关措施。UC Berkeley还给出了十条建议:作业要明确的、有趣的和课程内容紧密联系;提供作业的相关模型,以便学生参考并且知道要做到什么程度,授课教室对学生作业的评价会让学生有认同感,会激发他的热情;不仅重视结果,同样重视过程;做project前要有草稿,作品内要有注释,提交作品时连同草稿和笔记都要上交,还包括相关报告,报告中应有中间过程和结果。建议非常具体,到可操作步骤就是要在过程中培养学生的动手能力,而且从上大学开始就灌输这种思想,学生就会依此惯性的做下去。就像告诉小学生不要迟到、旷课,学生没有迟到旷课的概念,就不会有相应的行为。这个道理很简单,中国自古就讲仁、义、理、智、信,现在也强调诚信,但却出现上海交大“汉芯”系列芯片涉嫌造假事件;中国政法大学的“杨帆门”事件;耶鲁大学教授Stearns指控北大学生论文抄袭事件等。Sterns认为剽窃的学生是受伤最重的,因为凭其聪明才智和努力是可以自己做出相应的成果。我们应该从这句话读出一种警觉和期望。

  2.重视提问环节

  教师授课时非常注重如何提问,通过提问让学生思考,而不是直接把结果和现在使用的技术讲给学生,而没有来源。解题过程会给很多例子,强调一件事的来龙去脉而不是结果,这符合我们的思维习惯。提问是一门技巧,UC Berkeley给出了如何提问的技巧:首先能提出好的问题是很难的,给问题一个好的答案也很难,但相比下,更难的是提出一个好的问题;不要对学生做太多假设,要知道学生知道什么,不知道什么;问题要清晰,而且鼓励学生提问;在学生提问时,注意自己的行为和语气,不要否定学生,用“我们已经覆盖了此问题”这样的字眼;开始上课时不要用“今天我们讲……”而是用煽动性的问题来吸引学生的注意力;备课时要设计一堆问题,讲课时选择几个最有趣、较难的开始引出课程内容;课堂上所提出的问题尽量在课堂内让学生讨论出解决方案,课后去实现。

  3.课程设置注重能力培养

  计算机专业的课程设置至少包括编程、数学分析和认知科学三个层面。非常重视编程和设计,这部分课程占了很大的分量,以Stanford、Carneegie mellon、UC Berkeley、Cornell这四所大学为例,各自就分别设置了10、14、15、17门编程的课程。编程课一般分初级和中级,学生可根据自己的编程水平自行选课。一般来说在大一时就能达到初级编程水平,在后续专业课里学生陆续做project和设计来加强其系统编程概念。通过一步一个脚印的学习及提高的过程,强化了学生的专业技能。

  如何保证学生能够达到和完成教师的要求?借助于助教,每门课配2个或以上的助教,助教的工作包括带实验和专题讲座。那么学生会不会误以为计算机课就是编程?不会,比如在设置编程设计课程最多的 Cornell大学,在计算机专业学生的选课页面就强调CS≠programming。Programming的目的是认知,比如艺术、音乐、游戏、文化和计算机的融合,生物系统和人造系统在计算机系统的智能信息处理等。

  4.强调过程的重要性

  让学生在一个学期中一直和老师互动。首先我们来看成绩的评定:包括几个部分,由课后作业、project、期中考试、期末考试等多个部分组成,并且作业和project的总量一般都超过50%,而期末考试成绩也就占30%左右。教师对学生的所有要求包括作业难度,考核标准等,上课前都会让学生知晓以便学生有时间进行规划。各个大学的成绩考评方法虽不同但却有很强的一致性,例如:

  (1)Purdue的Computer Security课程成绩评定方法:written assignments:20%, classroom

  quizs:10%, midterm exam:20%, projects:20%, final exam:30%。

  (2)Rutgers的Information Security课程成绩评定方法:Mid-term exam:30%,Project: 60%,Class participation: 10%。

  (3)Rutgers的internet technology课程成绩评定方法:Homeworks: 30%,Final: 35%,Project:35%。

  (4)UC Berkely的Computer Security课程评定方法:35% Homeworks:(7% each),20% Project,20% Midterm exam,25% Final exam。

  (5)Stanford的Operating System and System Programming课程评定方法Programming Assignments: 50%,Midterm Exam: 17%,Final Exam: 33%。

  在学习过程中学生除了要看书和上课,课下还需要看老师指定的参考文献,文献都是通俗易懂,由浅入深的。参考文献一方面可以让学生了解相关专业的发展,扩大学生的视野,另一方面可以培养学生的学习兴趣、激发学生的钻研热情。

  在大学的授课过程中不仅仅强调学生的参与,还要强调教师水平的提高。美国的大学生也对老师的授课进行评教,学校为了避免教师授课效果不好,建议教师不要等到学期末再看效果,那样等到最后学生给老师一个很低的评教,一切都太迟了。比如,建议教师在第一次课时起就要求学生做课堂笔记,教师要时常地借学生的课堂笔记看,通过看学生的课堂笔记来发现学生是否理解课程内容,哪些地方没听懂,知道自己是否讲的清晰,以便改正。这样教师能够在教学过程中认识到自己的问题并及时改进,提高自己的教学水平,真正达到教学相长,真正起到评教的目的。

  总结起来,美国的计算机教育更强调过程,过程走好了就肯定会有好的结果。纵观美国的计算机教育,给人以种简单、朴实、清晰的感觉,可却正是这种简单朴实支撑起美国计算机业大踏步地向前进。

  编辑:翁晓兰

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