高素质本科人才培养的探索

摘　要　在人才培养过程中，清华大学计算机科学与技术系始终贯彻学校 “高素质、高层次、多样化、创造性”的人才培养目标，并通过各种教育教学活动完善人才培养体系。

关键词　人才培养　创新能力　因材施教

1 前言

清华大学计算机科学与技术系始终贯彻学校“高素质、高层次、多样化、创造性”的人才培养目标，以培养具有系统及扎实的基础理论、专业基础和现代专业知识，并且具有较强实践能力和创新能力的计算机科学与技术专业人才为己任。多年来，计算机科学与技术系始终强调对学生进行基本理论、基础知识、基本技能以及健全人格、综合素质和创新精神的培养，并通过各种教育教学活动完善人才培养体系，鼓励学生实事求是、勇于面对困难和挑战，不断探索、努力创造、追求卓越。

2 适时调整课程体系，奠定人才培养基石

计算机科学与技术专业的本科生课程设置，旨在培养在计算机科学与技术领域里具有良好综合素质、较强实践能力和创新能力的高层次复合型人才。这不仅要求学生具有自然科学、人文社科、工程技术基础理论，同时还要求学生具有系统和扎实的计算机理论基础，掌握先进的计算机设计与开发技术。多年来，我系学术委员会始终关注国际上计算机本科教学最新的权威性研究成果，遵照教育部教指委的精神，适时调整课程设置及知识结构，注重素质教育，注重加强基础、拓宽专业面（如图1所示）。

计算机科学与技术系的培养方案通过动态调整，形成了各类知识有机组合的课程结构，科学合理地安排了教学计划，形成了横向和纵向环环相扣的课程体系，在计算机专业人才培养过程中发挥着重要作用。

培养计划的横向安排形成了完整的人才培养体系，较大比例的数学基础课贯穿本科培养阶段的始终，如离散数学、微积分、几何与代数、概率论和统计、数值分析等，为计算机科学与技术系的学生在理论方面打下了坚实的基础。核心课程既包含讲授计算机的基本概念、基本原理、基本方法和基本技术的专业基础知识，如程序设计基础、数据结构、计算机组成原理、理论计算机科学，同时也涵盖了专业核心课，如人工智能、形式语言与自动机、编译原理、操作系统、嵌入式系统、计算机系统结构、计算机网络原理等。在此基础上我系结合未来的研究方向，根据计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术三个学科对人才培养的基本要求，在本科高年级设置了专业选修课程，包括微计算机技术、数字系统设计自动化、网络安全技术、数据库系统概论、软件开发方法、电子商务平台及核心技术、多媒体技术基础及应用、数字图像处理计算机图形学基础、机器学习、信号处理等。为了加强学生实践环节，在大三暑期安排了专业实践课程，并在大四第一学期设置了软件方面的专题训练课程，同时在本科阶段的最后一个学期，安排了18周全时的综合论文训练。除此之外，课程体系中也包含人文、社会科学、艺术等方面的课程，目的在于扩大学生知识面，培养学生综合素质。

计算机专业课程的纵向设置目的是培养计算机专业素质，使学生具备获取知识及应用知识的能力，同时激发他们的创新意识。面向大一新生开设的“程序设计基础”课程，把调动学生的积极性和潜能作为要素，将科学的世界观和方法论融入授课环节，强调理性思维和动手实践。同时，开设一系列新生研讨课，如下一代互联网、计算基因组分析、虚拟世界与未来电子游戏等。探究式的学习，使新生在有机会与大师面对面交流之余，领略名师治学为人之道，激发学生主动学习的热情，初步体会研究和独立钻研的乐趣。

在专业基础课程学习阶段，培养学生“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的意识，每门课安排不同学时的课内、课外上机及实验，要求学生真正做到理论与实践相结合，强化学生动手实践。例如，“计算机组成原理”课程课内外共安排48学时的实验，每3名同学为一组，合作完成一个硬、软件组成相对完整的全新计算机系统的设计、实现和调试任务。通过该课程的设置，使学生们切身体会硬件、软件系统之间在功能划分和具体实现方面的联系。高年级设置的专业课程，主要是根据前沿性和时代性的要求，包含反映计算机领域最新进展的课程，并且随着计算机理论和技术的发展情况动态调整课程内容。例如，新增的嵌入式系统、媒体计算、网格计算、高性能计算前沿技术等课程，让同学们耳目一新。有了更多更广的自我选择空间，学生们可以在几十门课程间选择自己感兴趣的课程进行学习和钻研。通过课程实验、设计与课程内容的有机结合，使学生加深了对知识的理解，激发了他们的创造意识及分析、解决问题的能力。

为了锻炼学生在获取知识的基础上达到应用知识的能力，大三暑期，我们安排为时5周，共200学时的专业实践，要求学生运用所学的基础知识和专业知识，在教师指导下，自己设计、制作、调试，完成一个综合型实验。同学们认为专业实践是一门研究性的启蒙式教育课程，不但检验和提高了三年所学的知识，还培养了良好的研究习惯、锻炼了团队合作精神。为了加强专业基础和专业课程的有机融合，在大四第一学期，我们在培养计划中增设了辅助计算机网络、编译原理、数据库系统概论、操作系统四门课程的专题训练课，训练学生真正领悟课程精髓，运用科学方法解决实际问题，规范学生撰写技术报告及实验报告的能力，培养学生阅读文献、查阅文献的能力。综合论文训练作为必修环节，培养计划中对学生提出了更高的要求，如论文的选题意义，研究现状分析，研究问题的提炼及解决问题的方法等，在“真刀真枪”中进一步锻炼学生解决实际问题的能力，增强其勇于探索、勇于创新的能力，提高综合素质。

清华大学计算机科学与技术系重视课程建设，鼓励优秀的教授上讲台。由于本系教师一般都承担大量的科研任务，所以在教学中经常融入最新的研究成果，开拓了学生的视野，与世界前沿的领先科技接轨。另外，系里拥有一批国内一流的教学实验室：计算机原理实验室、微型计算机实验室、计算机网络实验室、嵌入式系统实验室、计算机软件实验室等，为学生提供了优越的实验环境。

3 营造探索氛围，强化创新人才培养

为了将因材施教与强化培养相结合，计算机科学与技术系在动态调整课程设置的同时，也不断探索和思考如何营造良好的学术环境和学习气氛，促进对优秀学生的培养。本系现设有4个研究所和1个国家重点实验室，它们是高性能计算研究所、计算机网络技术研究所、计算机软件研究所、人机交互与媒体集成研究所、智能技术与系统国家重点实验室。对于学有余力的学生，系里鼓励他们进入各研究所，通过参加“SRT计划”和科研活动，使本科生直接在名师指导下，与研究生一起学习、创造。学生们经常感受到教师对他们的直接关注，激发了他们的求知欲以及对科学的热情、激情和创造力，使他们更有效地融入到精益求精的科学研究氛围当中。同时免试推荐研究生及参加科技赛事，也使优秀的学生有了用武之地。

“SRT计划”的人才培养理念就是让学生在研究中学习，在创新中成长。实施“SRT计划”的主要目的是给大学生提供指导性的研究机会，让学生在教师指导下，以我为主，初步开展一些探索性的研究工作，早日进入专业领域。研究所组织的各种科研活动，也使计算机专业优秀的本科生得以在科研训练中培养兴趣和才干，激发探索和创新意识。我系从事科研的教师积极投身到培养学生的行列中，不断思考和研究，寻找可以激发学生参与创作、培养实践能力的课题和活动。仅2004－2005学年度，我系共立项SRT项目78项（其中教师76项，学生2项），同时系里注重对学生的引导，通过大力宣传，鼓励学有余力的学生积极“SRT参加计划”。在教学领导、班主任、辅导员大力支持和鼓励下，我系每年报名参加SRT的学生比例都很高，仅2004－2005学年度的SRT项目中共计有157名学生主动申请并获教师同意。在“SRT计划”实施过程中，教师在指导学生方面投入了很大的精力，学生的热情也很高。学生提早接触科研，从中锻炼了实践动手能力，也为未来的研究奠定了一定基础，同时也取得了令人欣慰的成果，仅2005年，就有三项SRT结题项目获“清华大学SRT项目优秀奖”。通过参与项目，有的同学在教师指导下完成的硬件设备及软件成果已经得到了应用，产生了很好的经济效益和社会效益，还有的同学在国际、国内刊物上发表了级别很高的论文。

从大四开始，一些优秀的学生根据各自的研究兴趣初步确立了未来的专业发展方向，并通过竞争和选拔，得以推荐免试攻读研究生。为了更早地接触科学前沿，同学们进入研究所，向在读研究生“取经”。 课题组良好的学术气氛，师兄师姐面对科研难题顽强的拼搏精神，在同学中产生了潜移默化的影响，起到了很好的榜样力量和辐射作用。导师也着力发掘优秀学生的潜能，不遗余力地引导学生理论与实践结合，激发学生的创新思维，锻炼他们的交流合作、组织协调能力，培养他们严谨求实的学术作风。

我系各研究领域的教师亲自率队，组织优秀的学生参加了多项国内及国际性赛事，多次取得优异成绩。同时，在系领导的大力支持下，很多学生也自发组织和参与各类赛事活动，极大地开拓了视野。可以说，参与赛事活动使学生得到的训练和成长是跨越的、永恒的。赛事的舞台，不但锻炼了学生的组织能力，交流能力，增强了团队合作意识，更重要的是铸造了自信心和勇于面对挑战、追求卓越的精神。参与赛事活动使更多的学生得到锻炼，使优秀的学生得以脱颖而出，达到了因材施教、促进创新型人才培养的目的。

4 建立“预警”机制，助推学习动力

在执行培养计划的过程中，难免出现成绩暂时落后的学生。究其原因，多是学生平时学习没有抓紧。为了帮助这些学生摆脱困境，计算机科学与技术系结合自身特点，建立了“预警”机制。教学管理部门与学生思想教育机构紧密配合，将学生心理压力转化为动力，帮助学生寻回自信，提高学习的自觉性和主动性。

“预警”机制的具体做法是，在期末考试成绩录入完成后，由教学办公室负责将各年级学生所有成绩整理后及时分发各年级班、级主任和辅导员，以方便他们在放假期间联系学生家长，配合学校监督学生，利用假期时间补习功课。开学后两周内召开班级主任工作会议，总结各班级学生情况，交流工作经验；针对成绩出现下滑及不合格个体，找出原因；安排最近学期的重修事项，争取将被动转化为主动。会后辅导员配合班主任具体落实，同时调动班集体的力量，开展“多帮一”活动。期中考试前后，教学领导亲自召开成绩困难学生座谈会，重申学校管理规定，使每一位学生都认识到自己面临的危机；总结同学们在学习上遇到困难的原因，鼓励大家克服暂时的困难，树立信心迎头赶上；教育同学们要有抱负，有大志向，以远大的理想作为自己奋斗的目标和动力。在期末复习阶段，班主任、辅导员再对这些成绩困难的学生进行重点督促，指导他们放松心理压力，抓紧复习，虚心向老师和同学请教，同时要求班委成员对这些同学在学习和生活上给予帮助。

我系在选拔班主任岗位的人选时非常严格，每个班设立一名班主任，由从事教学科研岗位的青年教师担任，每个年级再配一名具有多年工作经验的级主任来协调工作。班主任不仅可以在学生生活上给予帮助，更重要的是可以指导学生的学习和未来成长。班主任定期要求学生对学习现状进行自我剖析，并作出近期的规划和打算，有针对性地开展工作，使学生能够正确认识自己的不足。

我系相关部门在不断加强教育引导，助推学习动力方面开展了大量工作。如关于如何加强学生心理素质教育，如何面对暂时劣势；对各年级课程负担及学生课余时间的利用情况进行问卷调查；经常组织学生交流学习经验；鼓励学习进步的学生，加强学风建设，加强班级感情教育，创建班级、宿舍良好学习氛围，鼓励同学间相互监督，相互帮助；倡导健康的网络行为，同时鼓励学习成绩优秀的学生发扬奉献精神，在学习方法及具体问题上对成绩较差的同学进行帮助。

通过对学生培养的各个环节进行监督、管理，几年下来，我们已经积累了丰富的经验，并已经取得了很好的效果。如2001级来自新疆的一名女同学，由于学习方法不当，基础较差，心理压力过大导致精神长期紧张，几次考试下来，不及格的课程越积越多，她几乎丧失了信心，性格也变得越来越内向。发现这一情况后，班主任进行了针对性的指导，主要从心理上对其进行安慰，鼓励她相信自我，同时请同宿舍两名成绩非常优秀的学生给予帮助。在释放了心理负担以后，该生取得了很大的进步，大四上学期结束的时候她拿到了26学分。看到经过努力取得的成绩，她的信心增强了，大四下学期她学习更加刻苦了。“一分耕耘，一分收获”，她的综合论文训练工作得到了研究所老师的一致认可，得到了令人满意的分数。学生的努力不但使老师和家长的劳动得到了回报，同时也鼓励了周围同学，让他们相信执着的努力必定会有丰硕的回报。

5 结束语

我系的学生在中学都是佼佼者，以优异的成绩跨入清华大学，学校承担着把他们培育成才的重任。一直以来，计算机科学与技术系的师生做了大量工作，借鉴国际上优秀的培养模式，动态调整课程体系；因材施教，努力创造个性发展的舞台，为培养和造就学术大师、治国英才、兴业之士奠定基础；同时建立“预警”机制，以“一个都不能少”的目标来指导班级主任、辅导员开展学生工作，帮助学习上暂时出现困难的学生。清华的校训“自强不息，厚德载物”将不断鞭策我系师生努力探索和实践，培养更多的优秀人才。

参考文献

[1] 汪劲松，汪蕙，张文雪，张佐，宗俊峰.创建研究型本科教学体系，提升教育质量. 2005年部级教学成果奖特等奖.

[2] 陈永灿，邓俊辉，张佐.温故而知新，践行以育人.清华大学教育研究，2006，2.

[3] 鲍丽薇，冯建华，胡事民，蔡莲红.清华大学计算机科学与技术系的实践教学.计算机教育，2005，5.

[4] 清华大学信息科学技术学院培养方案. 2005.

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文