中美教育随想

2006年8月我作为访问学者来到美国伊利诺伊大学香槟分校（University of Illinois at Urbana-Champaign，UIUC）计算机系做一年的访问学者。身处一所世界闻名的大学，我很有兴趣了解她的课程设置，教育情况。半年来，我选修了一门课，旁听了一些课程，参加了一些实验室的讨论。通过和一些教师学生的交谈以及自己的观察，自己不但在学业方面收获不小，在教育方面也有不少的感受。

学校简介

伊利诺伊大学香槟分校是“十大”盟校（The Big Ten）之一，建立于1867年，一直是全美最优秀的大学之一，理工科在“十大”中更是排名第一。该大学排名全美前10名的研究生专业有物理学、化学、计算机科学、心理学、教育学、工程学、会计学、大众传播学、图书馆科学、音乐、数论、代数、逻辑学、微生物学。工程学院在全美闻名遐迩，其电子工程、计算机工程、土木工程、材料科学与工程、机械工程、原子工程、农业工程、环境工程等系科都排在全美前五位，化学工程、航空航天工程排在全美前十位。

该校的教授和校友有不少知名人士，比如历史上第一次在同一领域（固体物理学）中两次获得诺贝尔物理学奖的发明了晶体管并提出了低温超导理论（BCS理论）的巴丁教授；哈肯教授与阿佩尔合作在计算机完成了四色定理的证明；网络神童马克・安德森（Mark Anderson）在伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校设计了因特网浏览器软件Mosaic及Netscape；身价一度超过比尔・盖茨成为世界首富的甲骨文公司（Oracle）董事长兼首席执官拉里・埃里森（Larry Ellison）曾在伊利诺大学香槟分校读书；AMD创始人兼首席执官杰里・桑德斯（Jerry Sanders）是伊利诺大学香槟分校电子工程学士；通用电气（GE）董事长兼首席执官杰克・韦尔奇（Jeck Welch）是伊利诺大学香槟分校化工博士。截至2003年，该大学共有二十位教授及校友荣获过诺贝尔奖，两位校友荣获过图灵奖，一位教授荣获过菲尔兹奖，二十一位教授及校友荣获过普利策奖，十一位教授荣获过美国国家科学奖章，现任教授中有两位普利策奖得主、二十六位美国国家科学院院士、二十九位美国国家工程院院士。

该校的计算机系创建于1972年，多年来在全美排名一直保持在Top5之内，一些事实也无可争辩地捍卫着这一地位：世界上最早的计算机Eniac诞生在这里；世界上第一个网络浏览器Mosaic诞生在这里；其毕业生所建立的公司（Netscape、YouTube、PayPal、Lotus和Sieble Systems）在计算机界赫赫有名；其国家超级计算机应用中心（NCSA）是全美国五大计算机研究中心之一。

课程设置

该校计算机系的课程设置乍一看上去和国内大学似乎没有什么大的区别。对本科生来说，“1”开头的系列基础课程，主要是包括计算机导论，离散数学等计算机基础课程；“2”开头的是更专业一些的课程，比如类似国内操作系统的System Programming、计算机体系结构和数据结构；“3”开头的目前仅有两门课：397 Individual Study和398 Special Topics in CS，主要是扩展学生的学习兴趣和能力。研究生的课程都是以“4”开头的专业基础课程和以“5”开头的专业课程，其中以598开头的为前沿学科讨论课程。学生也分为硕士和博士，但对硕士的要求不高，所以很多直接跟随教授做研究的学生都是博士。课程的要求也是作业、项目和最后的考试。但实质上，由于管理、研究水平等原因，这些设置还是有所不同。

该系目前提供三种类型的本科学位，一种是五年的本科和硕士生打通的学位，五年毕业后取得本科和硕士两个学位；另两种是计算机科学本科学位和软件工程学位。每一种根据对学生都有不同的学分和课程要求。比如对于第一种学位，要求选够120学分，其中理论（473 Algorithms或者475 Formal Models of Computation）、结构（431 Embedded Sys Arch and Software或者433 Computer System Organization）和软件（421 Programming Lang and Compilers或422 Programming Language Design或423 Operating Systems Design）必须按研究生学分选修。

研究生分论文和非论文两类。论文学位中和国内一样分硕士生和博士生。普通论文硕士要求28个课程学分和4个论文学分。博士生的总学分要求是96个课程学分，包括课程学分和论文学分，其中至少要求32个论文学分；学士直读的博士生要求96个课程学分。目前注册的研究生人数近450人。

从课程设置方面看，该系的课程分得很细，从和国内相类似的专业基础课，比如计算机导论、数据结构、软件体系结构、数据库系统、操作系统、软件工程；到很专业的课程，比如算法、密码学导论、程序验证、自主信息系统、形式化软件开发方法以及以598打头的带有主讲教师名字代号的扩展课程。尤其以研究生的课程设置最为细致。数一下他们的课程可以发现，学生有很多方向可以选择，本科生的课程多达77门，研究生的更是多达102门。当然有不少课程是两者都可以选修的。一般一门课程3~4个学分（根据是否完成Project区分），每周两次，一次75分钟。

讲授该课程的教师基本上都是该校专门从事这一方面研究的权威，有着多年的研究经验。比如我所选修的“程序验证”课程属于该系的研究生基础理论课程，任课教师Meseguer教授已经在这方面从事了近三十年的研究，而且目前也是这方面的权威。“数据挖掘”课程的教师是Han教授，也是数据挖掘的世界级权威。这保证了任课教师在讲授课程的同时贯穿了该课程在学科中的领先技术和知识。同时，比较明显的一点是课程结合实际动手的项目比较紧密。比如我所选修的“程序验证”课程虽然有很强的数学背景，介绍了等式逻辑和重写逻辑，但该课程辅以该实验室的Maude系统作为实践工具，所以所介绍的理论可以实实在在地在计算机上看到其作用和结果。“程序设计原理”这门课也使用了Maude系统作为高级程序语言的规格说明语言，这立刻就让本来很抽象的两门课有了感性认识的平台，学生可以立刻通过工具感受逻辑在计算机中的作用，可以使用该工具立刻设计出自己的新的程序语言。相比而言，国内类似的课程都缺乏相应的辅助工具，学生学理论不知道怎样用到计算机中，学程序语言设计多是看看别人设计的语言是怎样的，难以在短时间内自己动手设计一个。

开放性

这半年中我感受最深的当数该系信息资源的开放性。从课程上来说，每学期的每一门课程都能在系里的网络上找到相应的讲义、作业、项目以及阅读的参考资料。和课程相对应，每位教授都开设一个甚至多个专题讨论会，这些讨论会都有相应的MailList可以让学生或是研究人员加入。根据我的研究兴趣，我参加了Maude、Runtime Verification以及软件工程讨论小组。每一个讨论组由教授主持每周定时讨论一至两个小时，同时维护一个网站公布每次讨论的主题或是论文。所以，和国内的例会不同，这些讨论会除了教授自己的学生，往往会有一些感兴趣的学生或是像我这样访问学者参加。通过这样的方式，也有教授的介绍，我和目前我感兴趣的几个教授都交流过，他们都很细致地介绍自己的研究，包括介绍实验室开发的软件工具。而这些软件工具都放在他们自己实验室的网站上，有的是可以免费使用的，有的甚至是源码公开的，同时有他们公开发表的论文。有两位教授的实验室研究内容我比较感兴趣，但他们还没有源码，经过两次讨论后，他们都表示可以提供源码以便进行进一步的研究。同时，我找他们的学生询问相关工具的一些细节技术，他们都详细解答，有时甚至花费两个多小时。

其实这一点在我联系访问的Host Professor时就感受颇深：每一位教授都可以在他们的主页上找到非常详细的资料，他们的研究概况、发表的论文、教授的课程、所做的研究项目、学生、联系方式等等。对比国内同行，很多都没有自己的主页，有一些由于单位组织倒是有，但所找到的基本上都是仅仅一页的概述而已。这导致国内很多信息无法交流。当然，我想这也有一点客观原因，就该系的项目情况而言，纵向课题的资助就已经足够教授们完成研究，所以他们并不在乎把研究成果转化为实际产品，而是公开这些研究成果，让其他人尽量多地使用，让其他人或公司完成产品的转化工作。反之，国内很难找到根据研究成果完成的软件工具，因为一般如果做到工具，都希望更进一步做到产品化，能以此争取到横向课题的支持，以便弥补纵向课题经费的不足。由于横向课题讲求实用，有很多非前沿性，非研究性质的工作需要完成，直接影响了研究的深度。

开放性还反映在该系的研究领域交叉之中。该系的研究领域分为：算法和理论；人工智能；体系结构、并行计算机和系统；复杂生物及计算生物；数据库及信息系统；图形图像和人机界面；系统和网络；程序语言、形式化系统和软件工程；以及科学计算。但在我所参加的讨论中，经常可以看到多个实验室的教师和学生相互参与讨论。比如我上上周参加的形式化小组的讨论会上，就有体系结构实验室的学生；上一周的软件工程讨论会上，报告者是一个数据库实验室的学生，因为他的工作内容涉及到用数据挖掘和统计的方法进行软件调试，同时与会的还有该实验室的两位教授以及其他实验室的学生。同一个研究领域内的合作就更多，比如我所访问的教授专注于程序语言、形式化系统和软件工程领域，他自己的实验室和另外该领域的另一位教授Rosu的实验室相连，两人合作过多篇文章，Rosu的程序设计语言以及形式化软件开发方法课程中应用了Prof. Meseguer的形式化工具，甚至有一些讲义。我大致看过该系教授们的简历，非常少有本校毕业的学生，这说明相关合作并不是以前师生关系的继续。同时，这里常常有一些前沿讲座是由斯坦福、剑桥、伯克利和爱丁堡大学的教授和博士生开设（应聘的博士生都要公开做一个面试形式的讲座），也有微软和IBM这样的大公司的研究院或是一些著名公司的学者的讲座，这些讲座频率很高，常常可以在该系每周的日历上看到这些通知。

其实，访问学者这样的一个制度本身就是很开放的。半年一年的互访，带来了很多交互的信息。相比而言，国内有不少实验室虽然也设有客座教授、开放项目等，但是很难落到实处，很难有人真正是在实验室里交流这么长时间，更多的仅仅是每年几次的互访而已。不过，为每一位访问学者提供一间宽敞明亮的办公室，提供所有办公服务恐怕也是目前高校难以提供的紧缺资源。

风气

另一个让我感受比较深的地方是该系的学习风气。由于课程设置很细，很多课程选课的人并不多，一二十个学生的课堂是很常见的，有的课程仅仅4~5个学生。当然也有上百人的大课，这一般是本科和研究生共同选修的课程。我上学期选修的program verification课程共有12个学生，这学期选修的formal method software development也不过十七八个学生。但给我印象很深的一点是，从开学到学期末，学生数目基本上保持不变，可见很少有人缺课。上课的气氛很活跃，课堂上几乎没有见过学生打瞌睡，讲课中间学生随时提问，教师也是当时就回答。对于教师提出的问题，也几乎没有冷场没有人回答的情况，当然也不是每一次回答都正确。相比而言，国内大学目前缺课的现象相当严重，有的必修课程都有三分之一缺课的，选修课就更不用说了。这当然有教师的原因，目前教学普遍不受重视，所有职称的评定基本上由科研决定，这从前年上海交大的倍受学生欢迎的教师始终仅仅是一个讲师就可见一斑。而教学显然是很需要花费时间和精力的。

也不是说这里的教授上课都很好，也有底下学生反映讲课不好的，但无论是从教师的授课还是学生的学习，你可以明显感受到两个字：认真。研究生自己决定上什么课，一个学期一般也就选修2~3门。相比而言，国内硕士研究生一学期的课程多达七八门，其中不少都是必须选修的，学生的学习相对比较被动，很多学生就为拿学分，课堂上打瞌睡，学Tofel和GRE，复习考研的学生大有人在，课堂上很少看到学生主动提问。在我的一门电子商务的选修课上我就问过学生，他们是否愿意做我以项目的方式提供的考试，很多学生说很有兴趣，可是却没有时间。必修课和学位课的项目、作业已经让他们穷于应付，还要复习考研、考Tofel和GRE，实在是心有余而力不足。为此我还调整过项目完成时间，允许学生在第二个学期开学时交，可以看到效果要好一些，有一些学生利用假期完成了自己感兴趣的内容。可是随着教学管理的正规化，要求课程结束后一周内必须给成绩，刚开放一些的项目只好又恢复原状。

这些情况造成了恶性循环，学生老师相互认为对方不认真，老师认为学生既然不想学，花的时间精力又不值，何必认真。学生认为老师备课不认真，讲授的内容陈旧，学不到东西，没必要好好学。从作业方面看两者也有很大的差距。作为访问学者，我虽然选修了课程，但其实并没有学分，也没有在学校注册，充其量也就是旁听，但由于教授建议我做作业以加深理解，我也基本上按时完成了作业，一学期一共五次作业，有理论证明，也有系统的使用（实验室开放了根据他们的理论开发的软件工具）和编程，要求打印作业并提交。发还作业的时候，我看到所有学生，包括我自己在内的作业都被认真批改过。而我自己为了完成作业把讲义看了一遍又一遍，花了很多时间，但也从中发现很多深入的问题，如果不做作业还以为自己理解了，其实不然。询问其他学生，他们也花很多时间做作业。该系的学生鲜有抄作业的，一方面学校处理很严，大家都认为是很不光彩的行为；另一方面认为做作业时为自己能学到东西做的。相比之下，国内目前学生抄袭作业的现象非常严重，有的学生私下里说有的课程甚至超过90%的比例。我认为这一方面有社会风气的影响：君不见教授、学者的学术抄袭都时有曝光；另一方面是管理不严造成的。虽然国内的大学也有同样的制度说抄袭者要惩罚，可是国内大学一门必修课由于研究生扩招甚至达到三百多人，虽然也有助教制度，但如此高的学生教师比例势必造成作业、项目甚至试卷批改难以把关，从而进一步加剧了抄袭现象。

结束语

在这样一个偏僻的双子城里，我有时候真得很难想象会有这样一所著名的大学。大学所拥有的图书馆、机场、运动场等都能提供很好的服务，该大学的图书馆更是全美第三大图书馆。在我所居住的社区和校园里，到处都可以看到各色人种，计算机系的教授们也有很多有着世界各地的教育和工作背景。每天，甚至是在节假日，都可以看到办公室里忙碌的身影。课堂上、会议室甚至走廊上的休息处都可以听到积极讨论的声音。这一切给我留下了很深的印象，我想，开放、认真、积极进取可以看做是我给该校的一个总结吧。