清华大学计算机辅修专业人才培养实践

戴音+马昱春+郑莉+武永卫

摘 要：介绍清华大学计算机辅修专业在招生、培养方案、课程设置以及师资配置等方面取得的办学经验，总结出一套适合非电子信息类学生的、促进学科融合的、培养兼具专业知识与信息技能的复合型人才的教学体系，并且针对课程体系建设及学生管理的新需求和新样态提出改进建议。

关键词：计算机辅修；人才培养；教学体系

文章编号：1672-5913（2017）07-0006-03

中图分类号：G642

1 背 景

随着科技的飞速发展，人才知识结构由单一学科向多学科、复合型的发展成为必然趋势。推进学科的交叉与融合有利于新兴学科的发展与成长，更有利于产生原创性科研成果，培养出世界级的学术大师，服务于国家战略和社会重大需求。

哈佛大学前校长博克曾指出：“本科生应该通过主修一个学科获得大量深入的知识， 并且通过几个不同学科的学习获得大量广博的知识。”[1]清华大学计算机科学与技术系从2002年开始开设计算机辅修专业，培养非电子信息类学生的信息素养，促使他们较系统地掌握计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本技能与方法。迄今为止共录取689名学生，毕业317名学生。学生主要来自于工物、精仪、机械、水利、汽车、航院、建筑、经管等专业。目前在学学生241名（包括外专业的研究生），学生数量相当于计算机系本科生的一半，学生来源覆盖大部分工科院系。

2 招生与录取——统筹兼顾，甄选优质生源

清华大学计算机辅修专业设置之初，考虑到学生主修专业课程比较重，只有学有余力的学生才适合辅修计算机专业，因此录取辅修专业人数控制在30人左右。伴随着计算机专业的迅猛发展，近5年每年报名计算机辅修专业的学生人数都是120～140人左右，我们的录取原则是挑选综合成绩优秀、数学基础扎实的学生，录取率一直控制在50%左右。考虑到计算机专业与各个学科的渗透与融合，录取时还尽量兼顾各个专业。学生来自于不同的工科院系，这为学科融合提供了良好的平台。近几年学校新增了8个辅修专业，包括机器人技术创新创业、智能硬件技术创新创业等热门专业，但是这并没有影响到计算机辅修专业的招生。凭借我系国际学科排名的日益提升以及良好的师资，项目的招生依然火爆，历年招生人数如图1所示。

3 培养过程——注重实效，机制灵活

我们以让学生真正掌握专业知识而不仅是一纸证书为出发点，制订了灵活的培养机制。学制3～5年，学生即使主修专业毕业，而辅修尚未完成，也可以在读研期间继续修读至研究生二年级结束。这样就让一些对计算机专业有兴趣的，但是主修专业压力比较大的同学有充足的时间修完相应课程。随着国际化的发展，更多的同学有机会去国外大学做交换，我们也相应调整了政策，学生出国交换期间在国外的大学选修辅修相关课程并且合格的，经任课老师审核课程大纲后可以认定为辅修项目的专业课程，也可以计入学分，这样就避免了因出国交换而导致学生延期毕业。

清华大学理工科院系考虑到本专业与计算机学科的交叉融合，在制订培养方案时都规定了计算机相关课程的学分，如“计算机程序设计基础”与“计算机硬件技术基础”是很多院系的必修课或者限选课，而这两门课程也是辅修专业的核心课。在这种情况下，我们从实际出发，让一门课程主、辅修兼用，但是如果有两门课程兼用，则需在选修类课程中再多选一门。这种灵活的培养机制让学生受益。

4 课程设置——培养计算思维，夯实专业基础，注重应用课程

我们从培养计算思维入手，再通过5门专业必修课程为学生打下较为扎实的专业基础，最后提供多种选修课程，提高学生在实际中的应用能力。

1）培养计算思维。

考虑到各个专业均有编写程序的需求，我们提供了Java、C++、VC++ 等多门编程语言选修课程，多种设计语言充分满足了不同专业同学的需求。我们提供的C++与Java都是国家级精品课，授课教师也是国家级教学团队的成员，所用教材都是授课教师积多年之功编写的。郑莉老师的《C++语言程序设计》是立体化教材，从第一版到第四版，多次入选国家级规划教材与北京市精品教材。所有语言类课程全部采用边讲边练的实践教学模式，通过大作业培养学生发现问题、分析问题与解决问题的能力，让学生把知识转化为技能。

2）夯实专业基础。

离散数学、人工智能导论、软件工程、数据结构、计算机硬件课程/计算机组成与系统结构等5门专业必修课程从软、硬件两个方面为学生打下了扎实的基础。数据结构是计算机科学的关键内容，也是构建高效算法的必要基础。学生多次反馈数据结构让他们在设计程序時思路更加开阔，写起程序来更加得心应手。

3）注重应用课程。

提供3类8门选修课程，让不同专业的同学根据兴趣爱好与专业需求进行选择。表1是计算机辅修课程培养方案。

5 构筑高质量的人才培养平台

清华大学计算机科学与技术系拥有的国家级教学团队在教学研究、教学改革、教学组织、队伍建设、教材与教学资源建设、精品课程建设、实验实践教学和学生综合能力培养方面进行了卓有成效的探索和实践。最早在全国推出计算机基础教育课程系列教材并率先进行立体化教学资源建设，研制的网络教学平台及资源在全国同领域的教学改革中发挥了重要作用。先后获“国家级教学成果二等奖”2项、“国家级优秀教材二等奖”2项、教育部中国高校科学技术奖自然科学二等奖1项、“北京市教学成果一等奖”3项，出版面向21世纪教材、十五、十一五国家规划教材和北京市精品教材20余部。教学团队多位成员入选清华大学“清韵烛光·我最喜爱的教师”、清华大学毕业生心目中的好教师、清华大学优秀青年教师等。

计算机技术近30年来一直处于发展中，清华大学计算机科学与技术系教师长期工作在科研的第一线，他们把科研成果和最新的学科发展动态及时融入教学中。同时MOOC的出现也为辅修专业人才培养提供了新的契机，辅修专业核心课程“数据结构”作为清华大学首批5门MOOC（同时也是国内首批MOOC）之一，同时通过xuetangX.com和EDX.org平台，分春、秋两个学期面向全球开设，课程上线后好评如潮，并于2015年入选“全球MOOC排行榜Top 50”。另一门C++在线课程入选中国高校计算机教育MOOC 10门优秀课程之一。辅修的学生可以自由利用时间来预习、复习，为辅修学习提供了更多的便利。

6 助力主修专业，负笈国际名校

到目前为止，计算机辅修专业毕业的学生来自于24个院系（见图2），极大地促进了学科之间的交叉与融合。来自于化学系某同学在调查问卷中写道：“就化学专业来说，很多方面都和计算机学科有交叉，如理论化学，常常需要写程序去进行计算，另外，像仪器分析这方面也会用到计算机方面的技能，如应用设计仪器的配套软件等。感觉收获比较大的是数据结构这门课，学完这门课之后才真正感觉到写起程序来更加得心应手了”。来自于生命学院的某同学写道：“我觉得计算机技术可以为生物研究提供更好的技术，比如生物信息学就是这两门学科的一种交叉，又如目前基因组测序中涉及的拼接问题就是计算机图论研究的对象之一。”环境学院某在读博士生写道：“我博士期间的研究涉及建模及统计分析，计算机辅修专业对我的研究帮助很大，为我打下了良好的建模编程基础，极大地提高了科研效率，并拓展了研究视野，为后续的学科间交叉研究提供了可能。”

很多学生也凭借计算机辅修专业申请到了国外名校的计算机专业，在2014年毕业的50名同学当中，有5名被麻省理工学院、卡耐基·梅隆大学、哈佛大学、哥伦比亚大学与信息技术相关的专业录取。他们毕业时感慨地说：“辅修专业为我们敲开了美国名校计算机专业的大门。”

7 总结与展望

计算机辅修专业为打破专业壁垒，促进学科融合，培养创新型人才搭建了平台。然而与国外著名大学的辅修项目相比，我们的课程虽然覆盖计算机相关基础领域，但数量偏少，课程选择不够灵活，同时需要更多的实践环节。未来我们计划在更新培养方案、增加课下活动等方面着力，具体包括：

（1）增加课程数量。参考卡耐基·梅隆大学“软件工程”辅修项目，该培养方案要求总计是6门课程，外加8周的全时实习。在3门任选课组里，每个课组都是十几门课程。同時，我们也计划赴各个院系调研，了解他们的专业需求。我们将根据实际情况增加选修课程，让各个专业的同学有更多的选择空间。

（2）增加班级集体活动。组织他们参观IT企业，感受企业文化，了解工业界最新发展态势。

（3）共享计算机系的前沿讲座，增加与系内同学的交流，多方促进跨学科的交叉。

（4）加强学习指导。让学生处理好主修与辅修专业之间的关系，提供学业指导，促进学科融合。

参考文献：

[1] Derek Bok.美国高等教育[M].乔佳义，译. 北京：北京师范大学出版社，1991.

（编辑：彭远红）