俞勇 李冰
摘 要:国际学术大师在指引拔尖学生成长方面有着重要的作用。本文探讨了上海交通大学在实施“基础学科拔尖学生培养试验计划”过程中,如何建立以图灵奖得主为核心的国际合作教育模式,从而充分发挥其在培养计算机科学拔尖人才和汇聚一流师资方面的重要优势作用。
关键词:学术大师;国际合作;拔尖人才培养
诺贝尔奖、图灵奖得主是国际公认的学术大师,是世界一流学者最杰出代表。1901—2016年,全球拥有诺贝尔奖得主数量最多的前10所大学中有9所在美国[1];1966—2016年,65位获得图灵奖的顶尖计算机科学家中有52位是美国国籍[2]。美国大学在大师的引进与培养方面有着绝对领先的措施和力度,以大师培养大师,从而培养一支薪火相传的顶尖科学家队伍。
2009年教育部启动了“基础学科拔尖学生培养学生试验计划”(简称“拔尖计划”),是国家层面为培养拔尖创新人才而做出的重大探索和尝试。“拔尖计划”旨在培养我国基础科学领域的国际一流领军科研人才,并从中培育出未来的国际学术大师。“拔尖计划”明确规定,要让计划内的学生师从世界一流学者,接触前沿科研。但目前我国大学与诺贝尔奖、图灵奖得主开展实质性合作仍然较少,连研究生也很少能获得他们亲自指导的机会。如何能让这样级别的大师直接参与到“拔尖计划”的本科人才培养工作中来?近年来,上海交通大学通过开展以图灵奖得主John Hopcroft为核心的国际合作,积极探索“以大师培养大师”的模式,取得了一定成效。
一、邀请学术大师参与“拔尖计划”实施
1931年,清华大学校长梅贻琦在就职典礼上说:“所谓大学者,非谓有大楼之谓也,有大师之谓也”。 哈佛大学原校长科南特也有同样流传甚广的名言:“大学的荣誉不在它的校舍和人数,而在于它一代又一代教师的质量。一个学校要站得住脚,教师一定要出名。”大学好建,大师难求,因为大师从事事业的重要特点就是创新性。没有大师,大学就不可能有名气。
当前,世界一流大学无一例外都极为重视师资队伍建设工作。除了选拔刚毕业的、极具潜力的博士之外,已获得学术界認可的教师更是竞相争夺的重要资源。哈佛大学、斯坦福大学、加州大学伯克利分校和麻省理工学院每年邀请数千名外籍教师和学者访问,希望从中挑选出优异者入职。近年来,快速发展的美国华盛顿大学从卡耐基-梅隆大学、斯坦福大学等引进了数位计算机科学顶尖学者,学术地位和生源质量得到了不断提升,成为美国冲击计算机学科四大名校(麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学伯克利分校、卡耐基-梅隆大学)的有力竞争者。
如何发现对人才培养感兴趣、愿意来中国参与世界一流大学建设的学术大师?首先,学校和院系各级层面应当对大师个人的学术影响力形成共识,高度重视对大师的遴选和引进。其次,突破科研范围,利用各种机遇与大师建立正式与非正式的联系,并使大师心情愉快,努力创造师生接触的机会[3]。
图灵奖得主、计算机科学教育家、康奈尔大学计算机系教授John Hopcroft正是一位乐于发挥个人影响力的学术大师。他是美国科学院和工程院院士,曾受美国总统指定担任监督美国国家科学委员的科学顾问。Hopcroft也是一位杰出的计算机科学教育家,为开创计算机科学人才教育模式做出了巨大贡献,他的不少学生已成为世界各国的顶尖大师。
2011年6月Hopcroft到访上海交通大学,致远学院(“拔尖计划”依托单位)向他详细介绍了拔尖创新人才的培养方案、理念及举措,安排本科生与他进行专场交流,并向大师发出了参与学院人才培养工作的邀请。为致远学院师生们“汇聚世界名师,成就天下英才”的梦想和激情所感染,在访问结束当天Hopcroft就承诺加盟致远学院,并从当年的12月起开始为本科生授课。
自2011年12月至今,Hopcroft每年在我校工作至少3个月,讲授2门本科课程,已开设了“面向计算机科学的数学基础”“信息时代的计算机科学理论”“离散数学”“计算机科学研究”等6门课程。一位致远学院的学生课后这样说:“能听到一位如此杰出的科学家亲自授课,是我从前从未想到的事情。Hopcroft教授真正关注的是激发我们对科研的兴趣。他鼓励我们从简单问题着手,找到我们真正感兴趣的科学问题。”致远学院学生的优异表现也是吸引Hopcroft在交大任教的原因之一。他这样评价:“致远学院的学生和康奈尔大学的学生同样优秀,不同之处在于,前者的优异学生的比例远高于后者。”
Hopcroft教授不仅亲自给学院带来了学术大师的授课风采,还着手提升交大计算机科学专业的教材水平,更新培养方案。他将自己多年来在康奈尔大学讲授“信息时代的计算机科学理论”和“数据科学基础”两门课程的讲义整理成书,交由上海交通大学出版社出版,成为学校“致远系列教材”的重要组成部分。这两本教材被国内外公认为计算机算法和数据科学领域的高水平教材。
二、组建世界一流水平师资团队
建设世界一流大学,必须具备世界一流的师资队伍、科研水平和教学质量。这其中世界一流师资队伍占据主导地位。发挥大师对高端人才的汇聚与指导作用,无疑是行之有效的途径。国际学术大师在人才汇聚方面有着得天独厚的效应。大师的作用不仅在于为人师,更在于通过大师自身所具有的优势和引领作用,吸引和带动一批人从事有意义的工作[4]。
1.汇聚国际名师
2012年6月,Hopcroft邀请了十余位包括美国计算机科学学会会士、哥德尔奖得主和“千人计划”国家特聘专家等在内的全球知名学者组建讲座教授团,由他本人担任讲座教授团的首席教授,共同打造我国计算机学科本科教育的“航空母舰”。讲座教授组的教师们每年夏季放弃自己的假期和其他工作,给致远学院本科生讲授专业选修课。这些课程集中在最前沿的计算机科学研究方向,如量子计算、大数据挖掘、机器学习、分布式计算等。此外,Hopcroft还为上海交大邀请了多位世界知名学者短期到访,其中包括计算机图形学大师、图灵奖得主Ivan Sutherland的系列讲座,加拿大和伦敦皇家学院院士Gilles Brassard的量子密码学课程,ACM会士Dexter Kozen的复杂性计算研讨课等。
2013年12月,在“拔尖计划”阶段性检查中,教育部专家组对上海交通大学计算机科学方向的师资建设举措给予了高度认可:“计算机科学上无论在师资、科研训练上都接近世界水平;利用海外教授‘学术休假进行授课,效果显著。”
2.培育本土教师
为了推动本土师资水平的提升和可持续发展,我校组建了课程建设小组和课程评估小组,由Hopcroft对本土教师进行教学方法、教学内容方面的专门培训。
课程建设小组促进本土教师零距离接触学术大师。在Hopcroft指导下,青年教师通过集体备课、精选素材、轮流试讲、专题研讨,更新并优化教学内容、改进教学方法与手段,在授课时比以往更加注重培养学生应对未知知识、未知领域的方法与能力。课程建设小组已在“计算机科学中的数学基础”“离散数学”“数据科学基础”等5门课程建设中取得了显著的成效,受益教师有15人。他们在培训后收到的教学评价均比之前有较大幅度提高。
课程评估小组规范课程建设,定量分析课堂教学,达到全面提高教学水平的目标。评估小组成员均为校内资深督导和校外知名一线教师。课程评估指标包括:课程内容是否适合课程目标,教师与学生是否能有效互动,教师是否能及时关注学生的反馈,学生是否能积极提问和展开讨论,课堂效果整体印象如何等。目前,Hopcroft领衔的课程评估已列入学校常态化工作,并推广至全校范围的理工科专业课程,希望切实提高人才培养质量。
三、开展高水平境外学习项目
“拔尖计划”要求参与高校把计划内学生送到境外高水平大学和科研院所进行学习交流,引导学生师从世界一流科学家,进入学科前沿、从事高水平科研[5]。如何将境外学习项目与培养计划有机结合,并服务于培养目标,防止走马观花或流于形式?学校与Hopcroft进行了深入探讨。通过大师创造性地设计、组织和指导,为计算机科学班打造了三个学习项目。几年来项目的成功开展,不仅受到校内外好评,其辐射和带动效应也已凸显。
1.康奈尔暑期学校
自2014年起,每屆计算机科学专业大三年级的全体学生赴康奈尔大学参加为期四周的暑期学校,保证了计算机科学班学生在读期间的国际交流比率达100%。暑期学校为学生开设两门计算机专业选修课,由康奈尔大学计算机系教师讲授。暑期学校每年还提供十余次计算机学科前沿讲座及研讨会,由包括美国科学院院士、工程院院士等在内的康奈尔大学教授主讲。暑期学校还组织开展了一系列文化、娱乐等交流活动,帮助学生体验多元文化环境,开阔国际化视野。
自2014年启动以来,暑期学校不仅在康奈尔大学校内得到多次报道,也持续推进了康奈尔大学教师的参与度。他们主动向学生开放实验室课题,对入选的学生进行科研指导,极大促进了两校师生的交流。暑期学校为致远学子提供了前所未有的科研和多元文化冲击,全面提升了学生素质。正如一名致远学子在项目感悟中所坦言:“这为期一个月的异国求学之行,我这个在追梦途中逐生疑虑的孩子在康奈尔这片土地上重新找回了纯真与本心。我将继续追寻学术研究这单纯但不单调的人生。”
自2015年起,我校其他试点班级开始选派学生参与此项目,华中科技大学计算机学院也选派学生参加。2016年,清华大学“拔尖计划”计算机科学班也选派学生加入。2017年,参与此项目的国内外其他高校的优秀本科生人数已占到总人数的50%以上。
2.康奈尔科研实习项目
在Hopcroft鼎力协助下,自2015年起,计算机科学班学生在大三下学期可以按自己感兴趣的研究方向选择康奈尔大学导师,获得许可后在大四上学期前往康奈尔大学进行为期6个月的科学研究。目前,该项目的受益面已达到班级内学生人数的50%左右。学生们在科研实习期间不断发表高水平的本科生科研论文,甚至获得康奈尔大学导师的资助,参加国际顶尖学术会议。2017年,致远计算机班毕业生中有8人获得康奈尔大学博士全奖(占当年申请攻读博士学位人数的1/3)。
正是有了Hopcroft的重要作用,康奈尔大学主管国际合作的副教务长Laura Spitz在2016年初率团专程到访我校,共同探讨致远国际合作“康奈尔模式”的具体办学事宜。2016年起,我校与康奈尔大学的科研实习项目扩展至“拔尖计划”数学方向和工科荣誉计划。
3.康奈尔联合博士项目
2013年,我校提出与康奈尔大学联合开展博士项目的设计,将计算机科学班直升本校博士研究生的学生派往康奈尔大学进行为期一年的博士课程修读。这一想法得到Hopcroft的高度赞同。在他的感召下,微软亚洲研究院也积极参与到该项目中来,不仅捐赠奖学金,为每年进入项目的学生支付为期一年的康奈尔博士课程学费,还为项目内学生提供研究院内为期一年的实习职位,由资深研究员指导其开展科研。正是由于该项目的存在,赴国外攻读博士学位已不再是计算机班最优秀学子的唯一选择。迄今为止,已有4名联合博士生完成在康奈尔大学的学习后回到本校继续自己的博士学习。
这些国际合作项目为学校培养计算机领域的拔尖人才提供了巨大的助力,也扩大了上海交通大学和致远学院的国内声誉。正如康奈尔大学教授Lorenzo Alvisi的评价:“我相信,上海交大-康奈尔大学所开展的这些项目给致远学生在专业和个人成长方面提供了卓越的机会。康奈尔大学教员们积极参与,学生们也尽可能充分利用给予他们的机会。这一成功不仅说明了个别学生的实力,也向美国顶尖大学传递了上海交通大学学生的优秀素质,尤其是进入致远学院的学生的优秀素质这一信息。”
四、实践中的收获与成效
习近平总书记在2014年5月召开的外国专家座谈会上强调,企业、高校、科研机构等用人单位应当使外国专家的专长和中国发展需要紧密结合,为外国专家施展才能、实现事业梦想提供更加广阔的舞台[6]。上海交通大学积极帮助大师建立起对我国人才培养的浓厚兴趣和美好期望,推广大师的社会影响力,加深大师对中国的好感与联系,使大师“待得住,用得好”。大师是靠其大的创造对大学产生深远影响。
(1)学校积极帮助“拔尖计划”兄弟高校与大师建立联系。Hopcroft的所有课程均对兄弟高校开放,允许他们派师生观摩听课。我们还将Hopcroft的授课录像在学院网站公开,供国内外师生学习。Hopcroft先后受邀担任华中科技大学创新研究院“John Hopcroft工作室”主任,哈尔滨工业大学、吉林大学等高校的“名誉教授”,北京大学“前沿计算科学中心”主任等职位。这些做法都使他感受到自身对于我国高等教育的重要意义。
(2)在2016年国庆前夕,学校为Hopcroft申报了2016年“中国政府友谊奖”,并成功获奖。该奖是我国政府为在中国现代化建设中做出突出贡献的外国专家所颁发的最高荣誉。Hopcroft通过颁奖大会、专家新春座谈会等形式,发表对中国本科教学改革的想法与建议,受到我国政府的重视。2017年1月,Hopcroft受邀参加了政府工作报告中关于高等教育改革方面内容的专家建言会。2017年1月18日《人民日报》以“投身开放中国,成就个人梦想”为标题对Hopcroft教授进行了报道。
(3)为更系统和全面地发挥Hopcroft对我校计算机科学发展以及对人才培养方面的指导作用,2017年1月“上海交大John Hopcroft计算机科学中心”挂牌成立。该中心以成为享誉世界的计算机研究中心为发展目标,关注计算机领域的基础问题,开发新理论及未来的高效运算法则,吸引全球计算机领域青年科学家,培养计算机领域本科及研究生阶段的拔尖创新人才。同时,该中心还承担了上海交通大学“立德树人,教书育人”——提升本科教学质量工作中关于培训青年教师的部分任务。
正是在“以大师培养大师”这一理念的指导下,上海交通大学不断汇聚到国际高水平师资深度参与“拔尖计划”各个学科的人才培养工作,并留住大师长期工作。英国凝聚态物理学家、诺贝尔物理学奖得主Tony Leggett自2013年起每年夏季来校工作近两个月,亲自授课、培训青年教师、引进高端人才等。Leggett還担任上海交通大学校长特别顾问,为学校建立“上海复杂物理中心”发挥了关键性作用。此外,学校开展了“名师进课堂”活动,迄今为止有近70位来自包括加州理工学院、耶鲁大学、哈佛大学、普林斯顿大学在内的世界知名学者来到学校进行授课,每年有近百位高水平学者到访并进行学术交流等活动。在“拔尖计划”依托单位——致远学院,已悄然形成了“转身遇见大师”的浓郁学术氛围,从而使学校在拔尖创新人才培养、国际教育合作等方面取得了一定的优势地位。
参考文献:
[1]List of Nobel laureates by university affiliation[EB/OL]. https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Nobel_laureates_by_university_affiliation,2017-06-10.
[2]刘小鹏.基于1966—2016年图灵奖获得者的数据分析[EB/OL]. http://blog.sciencenet.cn/blog-2903646-1055126.html,2017-06-10.
[3]朱邦芬.对培养一流拔尖创新人才的思考[J].物理与工程,2010(4):1-6.
[4]蓝劲松.何谓大师——兼论大师贡献之所在[J].清华大学教育研究,2007(3):8-14.
[5]杜玉波.探索拔尖创新人才培养新机制[J].中国高等教育,2014(2):4-6.
[6]习近平在外国专家座谈会上的讲话[EB/OL]. http://news.sjtu.edu.cn/info/1021/240863.htm?from=singlemessage&isappinstalled;=0,2014-05-23.
[责任编辑:夏鲁惠]