研究型学院人才培养的思考与探索

马殿富

今天我来谈一谈对研究型学院人才培养方面的思考和探索。

首先从社会需求来看，据人事部人才网的统计数据显示，2001~2007年，全国各个地区对人才需求的统计情况如表1所示。

表1 计算机人才(季)供需情况

年度求职数量招聘数量供需比

20019.9 6.91.43

200231.614 2.26

200357.120.6 2.77

200431.625.9 1.22

200576.934.7 2.21

200675.333.2 2.27

200790.939.02.33

由表1可以看出，计算机专业需求和供应的比例关系为1：2.5左右，供求大致平衡。供和求都在前三名，大部分排名第一。

第二，从精英教育和大众教育的角度来看，大众化教育是国际教育的总趋势。根据国际通用的高等教育“大众化”阶段临界指标(毛入学率达到15%以上)显示，各国数据分为高等教育毛入学率15%以上和15%以下两组(分别简称为A类国家和B类国家)。

1995年，A类国家为68个，其中超过35%的国家为29个，加拿大、美国、澳大利亚、芬兰、新西兰、挪威和韩国等7个国家超过了50%。

B类国家为50个，其中低于8%的国家有34个。近25年来，发达国家高等教育毛入学率增幅均较为显著，远远高于世界平均水平。

表2 1950-1995年部分国家高等教育毛入学率年均递增率

国别1950年1995年2007 年均递增率(%)

美国2 081.80.03

日本2.9540.9 0.06

英国3 26.943 0.05

法国5.3 51 0.05

德国3.9341.1 0.05

意大利5.7841.4 0.04

韩国0.8 60.3 0.10

中国0.316.8623 0.07

由表2可以看出，我国的高等教育毛入学率在1950年达到0.31%，1995年达到6.86%，2007年达到23%。

2007年，我校组织团队到英国大学考察大学教育，当时英国的高等教育毛入学率达到43%。通过跟专家教师的交流我们了解到，我们现在遇到的问题，他们也曾遇到过，如学生人数的增加与相关资源的矛盾等。如表3所示，从教育指标和国家人均GDP产值对照可以看出，发达国家人均入学率是持续增长的。

表3 教育指标和国家人均GDP产值对照

2000/01年国际数据人均GDP (美元)大学毛入学率(%)

全世界平均 512022

高收入国家 2651 062

中上收入国家 455026

中等收入国家合计 186017

中下收入国家 123015

中下收入国家 123015

中国(2006年) 2055 22

估计中国国际排序 约100

以社会进步来看，入学率的增长是一个重要的趋势或指标。教育部长周济在2005年“亚洲教育北京论坛”上发表主题演讲时表示，我国还将继续推进高等教育大众化，到2020年实现高等教育毛入学率40%的目标。

《国家教育事业发展“十一五”规划纲要》提出，我国2010年高等教育毛入学率达到25%。从国家需求和教育目标来看，入学率要持续增长，另一方面，现在的学生都是独生子女，人口当年入学率在降低。因此，我们应该好好考量人才培养目标，制定出优秀的人才培养战略。

培养人才应和国家的科技计划紧密结合。2006年，国家制订了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》(以下简称《纲要》)，对我国的科技计划具有重要作用。我们现在培养的学生，10年后是国家科技计划中发挥重要作用的一批人，能否满足国家需求，对我们来说是重要挑战。《纲要》给出了国家创新体系，即建设以企业为主体、产学研结合的技术创新体系；知识创新体系，建设科学研究与高等教育有机结合的知识创新体系；建设军民结合、寓军于民的国防科技创新体系；建设各具特色和优势的区域创新体系；建设社会化、网络化的科技中介服务体系。

《纲要》中设立了11个国民经济和社会发展的重点领域；68项优先主题；16个重大专项；8个技术领域的27项前沿技术；18个基础科学问题；4个重大科学研究计划。其中有关信息产业的重点领域及优先主题包括现代服务业信息支撑技术及大型应用软件；下一代网络关键技术与服务；高效能可信计算机；传感器网络及智能信息处理；数字媒体内容平台；高清晰度大屏幕平板显示；面向核心应用的信息安全几大项。前沿技术包括智能感知技术；自组织网络技术；虚拟现实技术。面向国家重大战略需求的基础研究主要是支撑信息技术发展的科学基础，包括重点研究新算法与软件基础理论；虚拟计算环境的机理；人机交互理论；海量信息处理及知识挖掘的理论与方法；网络安全与可信可控的信息安全理论等。

考虑到我们培养的人才最终要适应未来社会的发展需要，因此要制定计算机专业规范与专业认证，计算机科学与技术专业教学指导委员会将计算机学科分为计算机科学、计算机工程、软件工程、信息技术四大领域；计算机专业认证的学校有山东大学、北京航空航天大学、西安电子科技大学、哈尔滨工业大学、复旦大学、华南理工大学。

规范计算机教学知识体系在教学过程中起到了很好的作用，也提出了很多问题。如计算机专业认证分为四个方向，即计算机科学、计算机工程、软件工程、信息技术，高校认为虽然定了各个方向的指标体系，但如何实现这些指标体系是高校结合自身特点确定的。企业也有专家参加专业认证，如ISO9000的专业认证也有一系列指标，达到就可以通过，没达到就无法通过，因此这里有很多挑战性的问题。比如在这四个方向中，计算机科学对同一门课的知识体系规定是不相同的，如操作系统课程就可以选择三个方向，一个学校很难把一门操作系统课程按照三个不同方向进行讲授。但如果不这样讲授，高校和企业的认证标准就会出现不吻合的现象。

下面介绍计算机专业学科的布局情况，全国普通高校开设计算机专业的数量是(按省市划分)：

●江苏(114)广东(101)山东(99)

●湖南(93)河北(87)湖北(85)

●河南(83)安徽(81)北京(78)

●辽宁(76)陕西(72)上海(69)

●四川(68)浙江(67)江西(67)

●黑龙江(62)山西(59)福建(53)

●广西(51)吉林(44)云南(44)

●天津(42)重庆(36)贵州(34)

●内蒙古(33)甘肃(33)新疆(30)

●海南(15)宁夏(13)青海(11)

●西藏 (4)

从以上数据可以看出，我国大学分布极不均衡。

另外，我们还对我国计算机科学与技术学科分布的情况做了统计。

学科分布情况是：

●重点一级学科(7)

●国家重点学科(27)

●一级学科博士点授予权(25)

●计算机系统结构博士点授予权(29)

●计算机软件与理论博士点授予权(37)

●计算机应用技术博士点授予权(63)

专业分布情况是：

●计算机专业(771)

●一级学科硕士点授予权(116)

●计算机系统结构硕士点授予权(119)

●计算机软件与理论硕士点授予权(184)

●计算机应用技术硕士点授予权(314)

在此基础上，又对具体情况进行了详细统计(按省市划分)。

计算机科学与技术一级学科及博士点的情况如下：

一级学科的分布情况是：

●北京(6)上海(3)江苏(2)

●湖北(2)四川(2)陕西(2)

●辽宁(1)吉林(1)黑龙江(1)

●浙江(1)安徽(1)山东(1)

●湖南(1)重庆(1)广东(0)

●广西(0)海南(0)福建(0)

●天津(0)河北(0)山西(0)

●内蒙古(0)江西(0)河南(0)

●贵州(0)云南(0)甘肃(0)

●青海(0)宁夏(0)新疆(0)

●西藏(0)

博士点的分布情况是：

●北京(26)陕西(13)上海(12)

●江苏(12)四川(7)湖北(7)

●辽宁(6)湖南(6)黑龙江(5)

●浙江(5)安徽(5)山东(5)

●吉林(3)河南(3)广东(3)

●重庆(3)天津(2)山西(2)

●河北(1)内蒙古(1)贵州(1)

●新疆(1)福建(0)江西(0)

●广西(0)海南(0)云南(0)

●甘肃(0)青海(0)宁夏(0)

●西藏(0)

从数据可以看出分布是非常不均衡的。

计算机科学与技术一级硕士点及硕士点的分布情况如下(按省市划分)。

一级学科的分布情况是：

●北京(20)陕西(12)江苏(9)

●浙江(9)山东(7)上海(7)

●重庆(6) 湖南(5) 四川(5)

●辽宁(5) 湖北(5) 黑龙江(4)

●天津(4) 广东(4) 河北(4)

●山西(3) 安徽(3) 甘肃(3)

●吉林(2) 福建(2) 江西(2)

●河南(2) 云南(2) 内蒙古(1)

●广西(1) 新疆(1) 贵州(1)

●海南(0) 青海(0) 宁夏(0)

●西藏(0)

硕士点的分布情况是：

●北京(88) 陕西(51)江苏(43)

●辽宁(37) 山东(35) 上海(29)

●湖北(27) 浙江(25) 湖南(23)

●河北(22) 黑龙江(21) 河南(21)

●广东(21) 重庆(21) 四川(21)

●安徽(18) 江西(17) 天津(15)

●吉林(14) 甘肃(13) 山西(13)

●福建(10) 广西(10) 云南(8)

●内蒙古(7) 贵州(5) 宁夏(2)

●新疆(2) 海南(1) 青海(0)

●西藏(0)

从数据可以看出分布是极度不均衡的。

因此人才培养面临挑战与机遇。

第一个挑战，社会认知问题。高思在《提高高等学校本科教学质量的重大举措》一文中指出，“实施‘质量工程，是提高高等教育服务社会的能力，发挥高等教育在建设创新型国家和构建社会主义和谐社会中的关键作用的要求。然而，高校办学条件不足、教师队伍水平不高、教育观念落后、教学内容陈旧、教学方法过死的局面，正在削弱着高等教育对经济社会发展应有的支撑作用，影响高等教育的健康发展。”

第二，高校为国家培养人才承担了责任，计算机技术发展快，高等教育入学比例持续提升，社会需求多样性，国家的中长期发展规划要求高校承担更多的责任。

但同时，我们也面临着很多机遇，教育部的质量工程和专业认证为本科生培养创造了好的条件。在此基础上，北航也做了一些探索性工作，这些工作也付出了相当的艰辛和努力。

北航是研究型大学，北航计算机学院也是研究型学院，在学科上有很大优势。我校学科建设的任务是凝炼研究方向、汇聚学术队伍、构筑学科基地。但学科优势与人才培养并非等同，在人才培养过程中如何发挥优势学科作用，如何将优势学科真正用在人才培养上，是一个挑战性的问题。

我校的李未校长提出了本科教育要“强化基础、突出实践、重在素质、面向创新”。

计算机学院将本科生培养目标定位为培养科技研究型人才。科技研究型人才就是拥有科学型与工程型相结合的素质、具有坚实的理论基础、强烈的创新意识，具有正确地分析和解决问题的能力及良好组织能力的人才。而人才培养的基本理念就是把学科优势变成人才培养优势，在此过程中建好人才培养的三个环境，即教学环境、实践环境和科研环境，深化优势学科在人才培养环境建设中的核心作用。

我们的基本做法是：

1．强化基础，建设6门校级核心基础课和10门核心专业基础课

李校长提出大学生的教育要分二个阶段强化基础性教育，其一是通识素质教育，重点在大学一、二年级进行；其二是专业素质教育，重点在大学三、四年级进行；学校建设六门校级核心基础课程，即数学分析(272学时)、高等代数(112学时)、基础物理(206学时)、大学英语、大学语文、工程训练(程序设计)；学院建设8-10门核心专业基础课；学院作为首批试点，选择了离散数学、数字逻辑、计算机组成原理、数据结构、编译原理、操作系统、软件工程、计算机图形学、数据库原理和计算机网络作为计算机专业核心基础课。

2．学科梯队作为课程群和核心课程主体

学院在学校最早完成了所有教授上本科课程的任务，进而组建了学科责任教授、学术带头人负责的5个课程群。课程群教授负责整合课程体系结构，组织设计课程及实验内容等，形成教学与实验教学有机衔接，促进了新知识、新技术及时进入课堂。

学科责任教授组织教学与实验体系设计与建设，使得教学实验体系能够按学科方向建设；按本科生与研究生实验统筹规划，使得本科生与研究生实验打通，并有机衔接，为优秀的本科生提供更深入的实验内容。

3．以建设精品课程为驱动力，建设核心课程

精品课程建设是教学一项重要工作，我们现有校级精品课程8门，北京市精品课程2门，国家精品课程2门。

2008年，《计算机概论与伦理》和《编译技术》获得国家精品课程。熊璋教授是学科责任教授，他首先将计算机伦理引入本科计算机教学，教学效果非常好，是学生最喜爱的教师之一。

张莉教授是国家重大基础研究计划973项目二级课题负责人，她负责的《编译技术》课程注重团队建设，将科研成果融入教学。

4．突出实践，强化计算机专业教学实验中心建设

学院教学实验中心已经建设成为一个具有坚实的学科基础、拥有先进的实验体系和一流的实验环境的实验教学基地和工程创新能力培育基地，2006年获得首批计算机专业国家教学示范中心。

学院除教学实验中心的专任实验教师参与实验体系建设外，另有20多名非实验中心的教师参与到实验体系的建设与实验教学过程中。

实验教学体系结构上分为学科基础实验平台、一级学科实验平台和二级学科实验平台三个层次。

在实验教学体系建设过程中，实验中心坚持本研一体化建设。

坚持教学实验室与国际企业合作。

实验体系结构如图1所示。

图1 北航计算机学院实验体系结构

5．以计算机系统系列课程为突破口，实现核心理论基础课程与工程实验课程相结合

对数理逻辑、数字逻辑、计算机组成原理、编译原理与技术、操作系统进行统一一体的研究。现在的教材基本上自成一体，课程之间相对独立，缺乏有效的衔接，各门课程知识自成体系，冗余性较为突出，学生难以建立计算机系统整体概念。我们通过MIPS指令系统建立环境，使本科生能够设计实现一个功能型计算机、一个编译系统、一个操作系统，最终实现一个相对完整的计算机系统。

具体做法是，用数理逻辑建立逻辑描述的方法和能力，包括布尔逻辑及其变换、真值表的逻辑表示以及逻辑范式表示。这样就可以应用数字逻辑知识，基于MIPS指令集，实现基本部件，设计寄存器、加法器、移位器、控制器、多路选择器、计数器、比较器。有了基本部件，就可以应用组成原理知识，将基本部件搭建起来，形成数据通路，进行实验。在此基础上，学生实现编译，实现操作系统。这样可以使课程有机地结合在一起，解决了核心课程与方向核心课程的合理有效划分；为解决工科类研究型学院实现计算机专业认证提出的四个方向知识体系教学；为实践科学型和工程型相结合的人才培养的教学课程与实验课程体系提供了一种成功的经验。

6．以企业作为人才培养的重要基地，了解企业技术创新环境

本科人才培养的过程中，建立学生社会实习基地，使学生了解社会需求，参与社会技术活动，培养学生的竞争能力。每年的45%的专业实习、5%~10%的毕业设计在企业进行。

另外，我校着眼创新能力与素质培养的科研环境建设，具体做法是：

1．将重点实验室作为学术梯队的基地

我校拥有软件开发环境国家重点实验室、虚拟现实技术与系统国家重点实验室、可信网络计算国防科工委重点学科实验室、先进计算机应用技术教育部工程中心、北京市先进网络技术重点实验室等重点实验室以及中德软件技术研究所、软件所和计算机系统结构研究所等单位。90%以上的教师与实验室是紧耦合的合作关系。

2．以重点实验室等科研环境为基地，培养科学研究和工程实践能力与素质

以重点实验室为主要培养基地，发挥重点实验室的主导作用，为本科生感悟科技探索、研究和创新提供了实践环境。

通过本科生参与学术讨论，培养学生有效的交流能力；通过团队合作，培养学生能够较好地与人合作共事的能力；通过科研实践，培养学生的专业自信心及对计算机专业的热爱，培养他们的探索精神，并具备渴望解决问题的愿望和自驱力。

将重点实验室科研环境转化为教学实验环境。虚拟现实技术与系统国家重点实验室在“985”工程和科技部实验室基金的支持下建立了良好的实验研究环境，虚拟现实技术课程实践充分利用这一有利条件开设实验课程，包括演示验证、典型系统开发和创新实验三个不同层次。

发挥重点实验室的主导作用，将其作为科学型与工程型教学实践的重要基地。近三年来，我院进入科研实验室的本科生达到90%以上，其中有55%的专业实习在科研实验室完成，承担了90%以上的本科毕业设计任务。

3．以重点实验室为国际学术交流的窗口，使直接感悟国际学术前沿

重点实验室成为国际交流与合作的窗口，与英国剑桥大学、南安普顿大学、利兹大学与爱丁堡大学，美国MIT、芝加哥大学与伊利诺斯理工学院，加拿大多伦多大学，德国洪堡大学，澳大利亚Monash大学及香港科技大学等建立了合作关系。

重点实验室邀请国际著名专家、教授访问，如邀请“图灵奖”获得者Robin Milner教授、“莱布尼兹奖”和“祖思奖”获得者Hotz教授、英国皇家学会会员Gordon Plotkin教授、英国eScience首席科学家Tony Hey、美国阿贡实验室Ian Foster教授、荷兰科学院院士Barendregt教授来华访问交流。

我校本科生的创新可持续机制建设也独树一帜，如建设学生创新实验室，为学生提供自主创新平台；建立“优秀本科生重点培养计划”，入校30%的新生实行导师制；建立“本科生科技创新基金”，支持学生的课外科技活动，现已资助项目达到60余项；设立“科技创新奖学金”，每年评选并奖励10名科技创新明星；国际科技竞赛资助基金2万/年，现有30名学生获得经费资助，参加国际科技竞赛。

以上就是我校在人才培养方面的思考和探索，希望与大家多交流。谢谢！