對(duì)世界和中國(guó)來說，人才培養(yǎng)是非常重要的使命。而對(duì)大學(xué)來說，這是一個(gè)最重要的任務(wù)，因?yàn)榕囵B(yǎng)人才、培養(yǎng)高級(jí)人才是大學(xué)最重要的基本任務(wù)。胡錦濤總書記在清華大學(xué)百年校慶的慶祝大會(huì)上特別指示我們，全面提高高等教育質(zhì)量，必須要大力提升人才培養(yǎng)水準(zhǔn)，高等教育的根本任務(wù)是人才培養(yǎng)。吳邦國(guó)不久前訪問清華大學(xué)時(shí)做了重要講話，他指出，一流大學(xué)應(yīng)該成為匯聚優(yōu)秀創(chuàng)新人才的重要平臺(tái)，成為培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要基地。所以，在中國(guó)，從最高領(lǐng)導(dǎo)人到每一位教師，大家都深切感受到培養(yǎng)人才是大學(xué)教師最重要的任務(wù)。
　　近三十年來，我們中國(guó)在計(jì)算機(jī)科學(xué)的研究和教育領(lǐng)域都有驚人的進(jìn)步?；叵肴昵埃兰o(jì)八十年代時(shí)，我在斯坦福大學(xué)教書，第一次見到國(guó)內(nèi)派出學(xué)習(xí)高級(jí)技術(shù)的教師。他們對(duì)世界上計(jì)算機(jī)科學(xué)的研究重點(diǎn)都不清楚，而二十多年后我們?cè)俅蜗嘁姇r(shí)，他們已經(jīng)成為院士，對(duì)中國(guó)計(jì)算機(jī)科研和教育水平的提升起到了重要作用?，F(xiàn)在，無論是在清華大學(xué)還是在其他學(xué)校，我們和世界的接軌和交流已經(jīng)變成非常平常的事情。我們的學(xué)生有很多機(jī)會(huì)和國(guó)際學(xué)者交流，清楚地了解到世界上計(jì)算機(jī)科學(xué)研究的重點(diǎn)和方向。如果基礎(chǔ)水平很好，現(xiàn)在在中國(guó)做研究和在世界任何地方作研究的差別并不是很大，所以我認(rèn)為現(xiàn)在的研究環(huán)境有了很大改變。
　　現(xiàn)在最好的國(guó)際會(huì)議和雜志上都有很多我國(guó)教師和學(xué)生的成果發(fā)表，所以，我國(guó)這三十年的進(jìn)步是非常驚人的。在座的各位教師在大學(xué)從事培養(yǎng)人才，提高研究水平的工作，確實(shí)都值得祝賀。這是一件光榮而艱巨的工作，在世界歷史上也是一件空前的事情。我國(guó)在過去三十年培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)人才，在信息時(shí)代的工業(yè)、管理、社會(huì)等領(lǐng)域都擔(dān)當(dāng)了非常重要的職務(wù)，履行自己的職責(zé)。從這方面講，中國(guó)大學(xué)承擔(dān)了相應(yīng)的歷史使命，做出了杰出貢獻(xiàn)。
　　但我們不能感到自滿。因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在雖然經(jīng)過三十年的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，但經(jīng)濟(jì)水平還需要再增長(zhǎng)十年，才能跨入先進(jìn)水平行列。以后的增長(zhǎng)，不能只依靠廉價(jià)的人工成本和組織能力，更要依靠知識(shí)產(chǎn)權(quán)、高技術(shù)科技成果，爭(zhēng)取競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)。所以，我們的任務(wù)不僅是了解和參加世界計(jì)算機(jī)科學(xué)的研究，同時(shí)必須爭(zhēng)取領(lǐng)導(dǎo)的地位。本科生、研究生教育必須加強(qiáng)，我感到整個(gè)教育鏈和研究鏈?zhǔn)遣荒苊摴?jié)的。我2004年到清華，想招收幾個(gè)研究生從事研究，但發(fā)現(xiàn)本科生的基礎(chǔ)不夠，很多應(yīng)學(xué)的知識(shí)他們不知道。所以，要訓(xùn)練好的研究生，必須從本科生做起，培養(yǎng)一流的本科生，才能培養(yǎng)一流的博士生和一流的研究人員。要?jiǎng)?chuàng)造良好的環(huán)境，讓學(xué)生從大學(xué)學(xué)習(xí)開始，一直到做教授，都有最好的研究環(huán)境，做一流的工作。
　　如何做好這幾件事呢？培養(yǎng)一流的博士生和創(chuàng)造一流的環(huán)境，這與一個(gè)國(guó)家的整體水平相關(guān)聯(lián)。想要科技發(fā)展，必須要在經(jīng)濟(jì)、制度上達(dá)到相當(dāng)高的整體水平，才可能培養(yǎng)出一流博士生。因?yàn)槿绻麤]有一流科學(xué)家在尖端做研究，我們?cè)趺茨芟Ｍ芯可嚼蠋?？我們的目?biāo)是能夠指導(dǎo)一流博士生，給研究人員一流的環(huán)境，但這需要至少10年的漫長(zhǎng)時(shí)間。
　　但要培養(yǎng)一流本科生，沒有培養(yǎng)一流博士生和研究人員那么困難。在3~5年的時(shí)間內(nèi)，我們經(jīng)過努力，可以讓我國(guó)院校的本科生達(dá)到世界一流水平。國(guó)家非常關(guān)注本科教育，最近教育部和中組部提出培養(yǎng)頂尖人才計(jì)劃，在中國(guó)十個(gè)大學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域(包括計(jì)算機(jī)科學(xué))開展這項(xiàng)計(jì)劃，特別支持拔尖人才培養(yǎng)。
　　如何在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域培養(yǎng)拔尖本科生？歷史上很多組織和機(jī)構(gòu)都討論過這個(gè)問題。大家都了解到，培養(yǎng)一流人才不只一種方式。世界上好大學(xué)的培養(yǎng)方式并不一樣，每個(gè)學(xué)校都有特別的校風(fēng)和培養(yǎng)理念，但他們都能夠殊途同歸，都能夠成功。因此，人才培養(yǎng)有不同模式。IEEE和ACM曾經(jīng)多次組織大規(guī)模討論，研究人才培養(yǎng)問題，提出3~4個(gè)不同的可能模式，如有些學(xué)校計(jì)算機(jī)本科生的基本進(jìn)度是一樣的，但是在某些不同的時(shí)刻，針對(duì)不同的現(xiàn)象加以疏導(dǎo)，培育；有些學(xué)校開始就看學(xué)生的學(xué)習(xí)傾向，是想做應(yīng)用還是想做系統(tǒng)，還是想做理念研究，根據(jù)不同的需要設(shè)計(jì)不同的課程和進(jìn)度，這些在文獻(xiàn)中可以查到。對(duì)任何一個(gè)教育研究者來說，我們有充分的經(jīng)驗(yàn)選擇和討論某種模式。如果每個(gè)學(xué)校認(rèn)真做這件事，都可以有深刻的反思，選擇一種適合本校學(xué)生和特點(diǎn)的模式。
　　我今天主要談一談我過去六年在清華辦計(jì)算機(jī)科學(xué)本科教育的經(jīng)驗(yàn)。我們采取的是一種特別的、適合清華學(xué)生的模式，希望對(duì)大家能有參考價(jià)值。
　　清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)實(shí)驗(yàn)班于2005年開始招生，去年中組部和教育部的拔尖人才培養(yǎng)計(jì)劃開展后，我們叫做“清華學(xué)堂人才培養(yǎng)計(jì)劃”。這個(gè)計(jì)劃有6個(gè)班，包括數(shù)學(xué)、物理、生物班等，也包括計(jì)算機(jī)班，我們的目標(biāo)是培養(yǎng)最好的、有創(chuàng)新潛力的計(jì)算機(jī)科學(xué)本科人才。
　　要培養(yǎng)最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)科學(xué)人才，我們認(rèn)為我國(guó)的學(xué)生仍有些問題需要解決。問題不僅是本科生缺乏本研究領(lǐng)域的深入理念，而是所有計(jì)算機(jī)科學(xué)優(yōu)秀人才應(yīng)該具備的知識(shí)，我們中國(guó)的學(xué)生有欠缺。仔細(xì)思考國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)本科教育，優(yōu)點(diǎn)是中國(guó)學(xué)生的工程能力很強(qiáng)，因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)方面，我國(guó)比較偏重技術(shù)層面，這和中國(guó)這個(gè)學(xué)科的歷史有關(guān)系，所以我們認(rèn)為計(jì)算機(jī)學(xué)科要培養(yǎng)程序員，進(jìn)各種公司，從事服務(wù)性工作。但是計(jì)算機(jī)科學(xué)在近四五十年來發(fā)展成自己的系統(tǒng)，有與眾不同的理論思考和實(shí)踐、研究方式，因此中國(guó)對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)的研究基礎(chǔ)是比較欠缺的。而在國(guó)外，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系在有些地方屬于管理學(xué)院，有些地方屬于工程學(xué)院，但其科學(xué)和工程兩方面的重要性是大家公認(rèn)的。第二個(gè)方面，本科生教育沿襲了從中學(xué)開始就注重知識(shí)傳遞的教學(xué)方式，這是老式的不合時(shí)宜的方式，好處是只有基本能力很強(qiáng)，但我們的深度思考訓(xùn)練不夠。教師無論備課，講課，出習(xí)題，出考題，除了讓學(xué)生記憶基本事實(shí)和公式以外，還要培養(yǎng)他們必須具備自主思考的能力。一個(gè)很好的科學(xué)和工程人才，他受到過良好的教育，你問他一個(gè)問題，即使不是他的專業(yè)或本行，他必須有一定的思考能力，和你產(chǎn)生一個(gè)積極的對(duì)話——這是我們的教學(xué)中比較欠缺的方面。所以我在國(guó)外遇到我們的學(xué)生，他們讀研究生的時(shí)候，一方面是有些問題他們不知道，他們要多修2~3門課程，才能達(dá)到和國(guó)外學(xué)生相同的水平。另一方面，他們使用以前教育獲取的思考方式，因此在新的課程中不能適應(yīng)，學(xué)起來很困難，需要相當(dāng)長(zhǎng)的適應(yīng)過程。所以我們的教育必須改進(jìn)。而以上這種問題和缺點(diǎn)，不僅涉及學(xué)生學(xué)習(xí)的問題，如果我們國(guó)家想要產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)上的高科技創(chuàng)新，能夠擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)，這是致命的缺點(diǎn)。
　　如何解決以上問題？我們必須明確中國(guó)、清華現(xiàn)有的優(yōu)勢(shì)，利用我們的優(yōu)勢(shì)彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)。和其他發(fā)展中國(guó)家相比，我國(guó)有特別的優(yōu)勢(shì)，我們必須要了解、運(yùn)用這些優(yōu)勢(shì)，不能只想著我們要像美國(guó)一樣，畢竟我們有自己的國(guó)情。我1976年到1986年在斯坦福大學(xué)和加州大學(xué)伯克利分校的計(jì)算機(jī)系任教，當(dāng)時(shí)普林斯頓大學(xué)的計(jì)算機(jī)系很保守，他們花費(fèi)十多年的時(shí)間討論計(jì)算機(jī)科學(xué)是否能成為一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科。一直到1985年，他們把當(dāng)時(shí)的電機(jī)系分成電機(jī)系和計(jì)算機(jī)科學(xué)系，新的計(jì)算機(jī)科學(xué)系只有七八個(gè)教授，在這之前這個(gè)系完全沒有地位。1986年我過去，計(jì)算機(jī)系剛開始建。建系后，如何使其成為世界一流的計(jì)算機(jī)系？普林斯頓大學(xué)有底子，只要有人投資，領(lǐng)導(dǎo)有方，廣納賢才，大家都愿意到普林斯頓。從1985年到1993年，短短幾年時(shí)間，該系就成為美國(guó)NRC報(bào)告(調(diào)查全美大學(xué)教學(xué)研究水平的權(quán)威報(bào)告)中計(jì)算機(jī)專業(yè)的第六名。
　　我國(guó)的國(guó)情和美國(guó)不同。對(duì)我們來說，資源很重要，是必要條件，但這還不夠，如何吸引到人才，這才是關(guān)鍵。下面我談一談我們的理念。
　　
　　第一，課程要跟上時(shí)代。學(xué)生該學(xué)的一定要學(xué)到，要能夠?qū)W到最精品的課程。對(duì)核心的觀念和知識(shí)，他們要學(xué)得非常精通，就像在數(shù)學(xué)系把微積分和線性代數(shù)真正學(xué)好一樣，這樣就會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。那些認(rèn)為學(xué)得好就是能夠知道很多名詞，背很多定義的做法應(yīng)該摒棄。
　　第二，上課的目的要能引發(fā)學(xué)生興趣。中國(guó)的學(xué)程很長(zhǎng)，清華有18周課時(shí)，其中16周上課，2周考試。這對(duì)于傳授知識(shí)當(dāng)然很好，但事實(shí)上不一定要這么長(zhǎng)，上課的目的是讓學(xué)生知道這門課是怎么回事，知道本課的核心問題是什么，為什么這么精彩，這么有用，他就會(huì)主動(dòng)學(xué)習(xí)，主動(dòng)閱讀課外書，就會(huì)涌現(xiàn)出一些好的學(xué)生。完全按部就班，聽老師上課的學(xué)生絕對(duì)不會(huì)是最好的學(xué)生。作業(yè)的目的是激發(fā)好學(xué)生的想象力，而不能是體力活。中國(guó)的學(xué)生做作業(yè)做得很辛苦，很用功。較好學(xué)生和較差學(xué)生的感覺都差不多。因此不應(yīng)該用大量作業(yè)占用學(xué)生的時(shí)間。應(yīng)該讓好學(xué)生學(xué)得更多，讓作業(yè)有難的、中等的、簡(jiǎn)單的，讓最差的學(xué)生能學(xué)習(xí)到基本知識(shí)，將來也能為社會(huì)作貢獻(xiàn)。即使針對(duì)好的學(xué)生，他都會(huì)覺得整個(gè)作業(yè)完成得不容易，即使最好的學(xué)生，都有題做不出來，這無關(guān)緊要。
　　第三，培養(yǎng)學(xué)生要有討論的能力。我認(rèn)為中國(guó)學(xué)生有這個(gè)能力。清華有些學(xué)生的膽子很大，譬如我很喜歡的一種學(xué)生，我提出問題，一個(gè)學(xué)生從課堂后面舉手，我問他是否知道如何做，他說不知道怎么做，但走到前面就知道怎么做了。教師要培養(yǎng)學(xué)生的膽量，即使不知道怎么做，到黑板上講一講，大家討論一下，就能夠有所收獲，這就讓學(xué)生在課堂上有展示的機(jī)會(huì)和舞臺(tái)。我的課至少有一個(gè)小時(shí)給學(xué)生討論，學(xué)生很高興，有機(jī)會(huì)參與意見。這可以培養(yǎng)他們的合作能力。下面我舉個(gè)例子。
　　例如我在講大一下學(xué)期的Mathematics for Computer Science這門課時(shí)，有一年和學(xué)生討論一個(gè)問題，即拜占庭將軍問題(The Byzantine Generals Problem)。有一個(gè)元帥和三個(gè)將軍，他們各帶一支隊(duì)伍在城邊駐扎，明早可能攻城，也可能不攻。在軍事上應(yīng)講究一致，要攻一起攻，不攻就各自待命。元帥傳達(dá)命令時(shí)沒有電話，只能騎馬傳遞消息。最簡(jiǎn)單的方法就是元帥告訴他們?nèi)齻€(gè)人一起攻城。但這里有一個(gè)問題，拜占庭帝國(guó)情況復(fù)雜，各種種族斗爭(zhēng)激烈，這4人里可能有一個(gè)是叛徒，但并不知道是哪一個(gè)，因此我們不知道他們每個(gè)人講真話還是講假話。問題就是，用何種方法傳達(dá)命令，達(dá)到以下效果：如果元帥是個(gè)好人，其他所有人都服從他的命令。如果元帥是個(gè)叛徒，所有其他人都要做同樣的事情。
　　這個(gè)問題是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中非常著名的問題。如果實(shí)施探月計(jì)劃，搞不清楚3個(gè)計(jì)算機(jī)中哪個(gè)壞了，使用4個(gè)計(jì)算機(jī)就可以搞定。在最精確的計(jì)算機(jī)控制中，要預(yù)防最壞的情況，只需要4個(gè)計(jì)算機(jī)即可。我上課時(shí)告訴學(xué)生有4個(gè)計(jì)算機(jī)，其中1個(gè)可能壞了，請(qǐng)學(xué)生討論一下如何知道哪個(gè)壞了。如果有7個(gè)計(jì)算機(jī)，有2個(gè)可能壞了，討論如何解決這個(gè)問題。學(xué)生用1個(gè)小時(shí)，討論了3個(gè)可能方案，但結(jié)果都是正確的，雖然中間錯(cuò)誤很多，但討論過程很精彩。設(shè)計(jì)這個(gè)問題的人說，這是他所遇到的最復(fù)雜的問題。所以我們的學(xué)生非常優(yōu)秀，我們要給他們一些問題，帶領(lǐng)他們解決問題。
　　另一個(gè)理念是給本科生提供參與研究的機(jī)會(huì)。世界上最好的本科生，在三、四年級(jí)的時(shí)候，都有研究和發(fā)表論文的經(jīng)驗(yàn)。國(guó)際交流很重要，我們要讓學(xué)生見到世界一流的科學(xué)家和學(xué)生，習(xí)慣于與國(guó)際一流的教授和學(xué)生交流，這樣每個(gè)人的水平都會(huì)提高。我們?yōu)樵摪嘣O(shè)計(jì)16門核心課程，包含最核心領(lǐng)域的課程，全部采用英語教學(xué)。除了核心課程，還有很多別的課程供學(xué)生選修。我們采用階梯式培養(yǎng)方式。一般工程系的第一年都是講授平臺(tái)課程，學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)沒有新的了解，但我們要求他們畢業(yè)時(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)很好，因此我們?cè)诘谝荒旰偷诙昊旧习褜W(xué)校三年的課程教完，從第三年開始，讓學(xué)生有多一些的選修機(jī)會(huì)，讓他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)探索，是對(duì)基礎(chǔ)研究有興趣，還是對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用有興趣。他們可以選擇他們想要的核心課。三年級(jí)下學(xué)期，學(xué)生開始分組，他們和不同的老師做初步研究工作。第四年基本沒有任何課程，全部學(xué)生參加研究團(tuán)隊(duì)，有些在研究所，有些在系里，我們希望他們作些研究，寫出些論文。我們對(duì)本科生有一個(gè)培養(yǎng)計(jì)劃，希望有些好的本科生參加我們的研究團(tuán)隊(duì)，給他們更好的培養(yǎng)。
　　我們的師資中有18位教授，其中8位是外籍教授。我并不是想說我們的師資有多么堅(jiān)強(qiáng)，而是想表現(xiàn)出這個(gè)計(jì)劃的師資并不是很多，但這樣一個(gè)團(tuán)隊(duì)完全可以成為一個(gè)很好的本科培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)。今年伊始，我們派出學(xué)生和MIT的本科生一起生活和交流。今年去的2位學(xué)生都和研究生一起工作，他們認(rèn)為同班本科學(xué)生的水平遠(yuǎn)不如清華計(jì)算機(jī)科學(xué)實(shí)驗(yàn)班。但他們班有1~2個(gè)特別杰出的優(yōu)秀學(xué)生，這種培養(yǎng)系統(tǒng)給有天分的學(xué)生很好的平臺(tái)。
　　從第1屆學(xué)生開始，我們這個(gè)培養(yǎng)計(jì)劃已經(jīng)招收了7屆學(xué)生，其中3屆學(xué)生已經(jīng)畢業(yè)。他們都是在信息科學(xué)和數(shù)學(xué)奧賽中賦有天分的優(yōu)秀學(xué)生。已畢業(yè)的學(xué)生中，有42%的學(xué)生留在清華讀研究生，50%多的學(xué)生出國(guó)留學(xué)，少數(shù)進(jìn)入企業(yè)工作。今年即將畢業(yè)的學(xué)生也有很多申請(qǐng)出國(guó)留學(xué)。我們這個(gè)培養(yǎng)計(jì)劃培養(yǎng)的學(xué)生在國(guó)外樹立了良好品牌，本科生達(dá)到了國(guó)際水準(zhǔn)，后面留學(xué)的學(xué)生也更加容易申請(qǐng)。
　　另一方面，我們還有很大的空間可以改進(jìn)。
　　首先，我們的教授人數(shù)少，精品課程數(shù)量不夠。國(guó)外一個(gè)班中最好的美國(guó)學(xué)生不是我們能培養(yǎng)出來的，因?yàn)樗麄兊幕A(chǔ)條件特別好，一個(gè)系有四五十個(gè)教授，每年開設(shè)不同的課程，本科生可以選擇自己最喜歡的課程，跟老師去學(xué)習(xí)，由老師啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)。我們沒有這種條件。所以我們要想實(shí)現(xiàn)人盡其才，讓最好的學(xué)生充分發(fā)揮能力，就需要更多的課程，更多的老師，承擔(dān)更多的事情。
　　第二，我們要花心思研究基礎(chǔ)課。國(guó)外一個(gè)老師教基礎(chǔ)課，尤其是開始的入門課，要花很多時(shí)間和精力。而我們的教師覺得基礎(chǔ)課不是很重要，花費(fèi)的心思和精力都很有限。這就制約了學(xué)生的基礎(chǔ)。我們的學(xué)生能力強(qiáng)，基礎(chǔ)好，十分聰明，可以自學(xué)，但自學(xué)和教師教的效果完全不同。
　　第三，我們教師要更多地接觸和了解學(xué)生，深入了解他們的需要，和他們有精神上的溝通和交流，尤其是好的學(xué)生。
　　總之，在培養(yǎng)一流本科生方面，我們做了很多工作，但也有很大的改進(jìn)空間。我們可以更上一層樓，不僅要培養(yǎng)與國(guó)際一流大學(xué)一樣的本科生，而且要培養(yǎng)比他們的學(xué)生更優(yōu)秀的本科生。