鄭 莉 清華大學信息科學技術(shù)學院

從基礎研究的角度來說，我們?nèi)绾螌⒔逃?，尤其是計算機教育學科規(guī)律中的基礎研究問題提煉出來，是非常重要的。“計算機”和“教育”是兩個關(guān)鍵詞，從這兩個關(guān)鍵詞來說，我們這些老師提出的建議應該是關(guān)于計算機的，所以計算機學科本身的規(guī)律反映在教育中，有哪些最基礎的東西是我們要研究的，目前應該引起我們的重視。

更基礎一點講，在計算機教育領(lǐng)域，連知識圖譜在人工智能領(lǐng)域的應用都有人在研究。我自己的課題也是在研究知識圖譜，只不過是中小學的基礎教育知識圖譜，那么作為高等教育的研究來說，其實鮮有人研究到知識點、知識圖譜這么細致。大學課程的研究顆粒度比較粗，實際上我們在教學改革、課程體系改革中有一個重要的問題，就是相關(guān)課程之間的相關(guān)度是什么，該不該合并，該不該拆分？如果增加一個新課，它跟原有的課有什么關(guān)系？各個課按專業(yè)分的課組有什么關(guān)系？課程之間的先修關(guān)系、替代關(guān)系是怎樣的？在這些方面我們?nèi)狈毣脑O計，只是大面上根據(jù)任課老師和教學管理人員、教學主管領(lǐng)導的經(jīng)驗，先形成一個團隊或課程委員會，確定一下，但這只是個大致。

當課程體系再需要改的時候，實際上是非常難的，“我的課不許取消”“我的課不想和他的課合并”“我還要開新課”等等理由就會出現(xiàn)，每個老師會從自己理解的角度，從自己對計算機學科課程體系理解的角度去發(fā)表自己的意見。但是，如果我們有一個最基礎的、定位到具體知識單元或者知識點的知識圖譜，知識點與知識點的關(guān)系就是可以說得清楚的了。

課與課之間的關(guān)系往往有太多知識點的相關(guān)性，最后都說不清楚。單個知識點跟另外一個知識點之間是什么關(guān)系，每個老師都有話說。如果我們能把這個體系研究清楚的話，那老師在上課中用人大的課程體系也好，用清華的、用北大的、用復旦的，甚至用哪個課程體系也好，都會變成一個明確的事情。每個學校的老師如果牽頭一個項目，他肯定認為自己學校的課程體系是最好的，因為那是他參與做的。這里面，我不認為老師是有私心的，但是先入為主，一定就會有這個問題。所以，我們將來研究課程體系的這個團隊不管納入多少老師，總有更大范圍的老師沒有納入進去。別人會覺得你們一流大學的課程體系也許并不適合我們，各種觀點都會有。

我在跟其他學校的老師聊起來的時候，他們很多人都說你們清華的東西不適合我們。確實，每個學校都有自己的特點。但是，如果我們把知識點的體系弄清楚了，根據(jù)知識點的體系，每個學校在組課的時候，遵循每個知識單元與知識單元間的科學結(jié)構(gòu)、科學關(guān)系，這樣的話，整個課程體系到底幾門課，合成一門課還是拆成3門課，開不開這個課，先開哪個后開哪個，這些問題都會變得清晰，我覺得這個沒辦法標準化。

每個學校都有自己的特點，但是我們要求教學過程必須遵循最基礎知識點的體系結(jié)構(gòu)，即它的科學原理。比如某個知識點，先修課里還沒有修的你就要用，不是說這樣不可以，因為大學課程的臺階不是必須一級一級地上去，從一級上到三級，三級到七級之間并不是沒有臺階了，你可以自己找臺階去，這樣是可以的。但是，很多課程中有一些知識點，沒有任何一門課先修它，這樣的知識點老師必須先摘出來，列清楚，跟學生說明白，另外老師要建議學生去參考哪些資料、學習哪些知識，能夠去補這幾級臺階。課程中這樣的邏輯關(guān)系要把它分析清楚，我覺得這是一個很宏大的工程。

以上的例子是從計算機科學體系本身的角度來思考問題，但是回歸到計算機教育，我們還有一個關(guān)鍵詞是“教育”。我覺得有些問題，我們計算機領(lǐng)域的專家來研究，不管你是以從事科研為主還是以從事教學為主，本身都是一個計算機科學的研究人員。在教育學這個領(lǐng)域，我們都沒有受過科班的訓練，但我們是教育者，根據(jù)這么多年當教育者的經(jīng)驗，我們總結(jié)歸納了一些樸素也具有實踐意義的東西，就要真正把它作為一個基礎學科來研究。我認為它應該是一個交叉學科。

我們在談話中提到了團隊設在哪，也談了人的問題，但我覺得這個團隊里應該有教育學的專家。當然，如果我們研究計算機學科的技術(shù)類問題，比如大數(shù)據(jù)分析等，其實也需要教育學家做分析模型。如果真的研究特別基礎的教育問題的話，我覺得應該要求有關(guān)的教育學專家一起合作，以對待交叉學科的態(tài)度來對待這個問題。

另外我們談到了做這個事情的團隊在哪、什么人去做，這確實是一個問題?，F(xiàn)在各個學校都在做一定程度的人事制度改革，清華應該算是教學改革的先行者。清華大學專門提出了教學系列這個概念。這一系列老師的教學工作量是最大的，而且是真正的一線老師。如果這些老師能夠獲得基金的支持，好好地做教學和教育學研究，對學校來說，是造福學生的。因為大量的專業(yè)基礎課、公共基礎課都是教學崗的老師來教，這些老師去申請自然科學基金研究的時候適合研究比較基礎的類別，即不需要大量技術(shù)開發(fā)和編程、實現(xiàn)系統(tǒng)的東西。

清華大學目前不讓教學系列的老師帶研究生，因此對基礎教育研究項目的支持力度并不是很大，因為力度大就意味著要求教師產(chǎn)出成果的水平高且工作量大。水平高體現(xiàn)在要在國際頂級期刊發(fā)表文章，這就要求基礎教學老師的研究要一步到位，因為做一個一般項目就發(fā)到頂級期刊去是有一定難度的。另外，教學系列的老師產(chǎn)生出大的驗證性或者實用性系統(tǒng)的可能性也不大。

這種情況下，可能項目支持的錢數(shù)不一定多，但是他的研究一定要有意義、有基礎性。這樣的話，一個老師、一個教研室團隊核心的三五個老師就可以把項目做出來，不需要借助研究生團隊去做系統(tǒng)開發(fā)。這種教育的基礎研究，讓在學的研究生去做也不合適，他們可以寫程序，但他們真的不懂從教師的角度思考教育學原理，他的身份還是學生。所以，這種情況下，如果有些題目能支持這些做教學的老師，就是老師親自做研究，而不是研究生去做。事實上，像清華大學這樣的學校，教學系列的教師也沒有研究生。

另一部分就是教學與研究并重的老師。這樣的老師，他們也有相應的教學任務。各個學校的教授、院士都是要給本科生講課的，這些老師是不是我們課題以后預期的申請對象？我覺得不主張是。當然，有一些東西，比如大數(shù)據(jù)分析等，可能會是做數(shù)據(jù)分析的資深專家參與這個課題，這個我同意，還有教育學的資深專家也會研究這個課題。

清華以科研為主的老師教學都是很好的，他的教學中規(guī)中矩，首先內(nèi)容肯定正確，前沿性也沒問題，理論扎實，所有的指標都是沒有問題的。但是，他在教學研究上花費了多少時間呢？可能也沒有。但是即使這樣，培養(yǎng)出來的學生也是不錯的。這應該就是目前一流大學的現(xiàn)狀。因為做科研的老師本身的素質(zhì)和水平使得他講課沒問題、學術(shù)報告沒問題，他不可能講不清楚科學問題。這些老師科研很棒，教學平平常常也還不錯。如果他們作為主體去搶這些教育科學研究，也就是計算機教育研究的項目，那么一線教學體系教師肯定是搶不過他們的，但他們會不會靜下心來去做最基礎的教育學問題的研究呢？他會盡量以教育作為場景，比如電子商務，商務是場景，電子是關(guān)鍵；物聯(lián)網(wǎng)，物是場景，聯(lián)網(wǎng)是關(guān)鍵。將來他們做計算機教育，教育變成了場景和背景，是他分析的數(shù)據(jù)和樣本，最后他還是在自己的專業(yè)領(lǐng)域出成果。那么，這個對教育有沒有用呢？非常有用，他們的研究成果將來也會回饋到教育，以突破教育的關(guān)鍵理論和技術(shù)的瓶頸問題。

但是，這樣的項目支持已經(jīng)不少了。比如國家對大數(shù)據(jù)方面的支持，教育大數(shù)據(jù)做起來很容易，起碼不難立項。然而，我們一線的教師能不能有一批人把計算機和教育本身最基礎的根本問題提出來做一些研究，里面需要哪些技術(shù)支撐，把這些思考以報告的形式提出，再作為技術(shù)領(lǐng)域課題讓那些的專家研究。這樣的話，錢投下去，領(lǐng)這個任務的隊伍會真正去研究教育，而不是把教育當個噱頭，我還是研究我的專業(yè)去，而且那種貌似有用、實則還是技術(shù)的成果很多，卻忽略了那些基礎的教育。

我自己目前在做知識圖譜。我經(jīng)常思考一些問題，比如知識點之間的關(guān)系。其實計算機教育中類似的基礎問題有很多，可能在不同的一線老師腦袋里有不同的問題，他以一己之力沒有力量去研究，其實他需要組織團隊，但目前的實際狀況是，這樣的研究既沒有名目也沒有經(jīng)費支持，然后很多的想法就晾在一邊。為什么我們做課程體系的時候總覺得做得不那么盡如人意,其實里面有很多基礎的問題，包括講公共基礎教育時的計算思維問題。很多老師教學時嚷著計算思維，但最后計算思維到底落實成什么樣子，你是否有一個充分的基礎理論的支撐觀點，其實也沒有做出來。這些東西應該是老師親自做的，而不是我們大牛們帶著一群沒有經(jīng)驗的年輕老師和研究生們?nèi)ラ_發(fā)項目時順帶做的事情。

秦磊華 華中科技大學計算機學院 副院長

人才培養(yǎng)是一個系統(tǒng)工程，涉及教與學的方方面面，圍繞如何提高計算機類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的研究，可以從如下3個層面來考慮。

第一個層面是計算機類專業(yè)自身人才培養(yǎng)的問題，圍繞如何培養(yǎng)滿足經(jīng)濟社會發(fā)展所需要的計算機類專業(yè)人才展開系列研究，包括適應產(chǎn)業(yè)需求和技術(shù)發(fā)展的計算機類專業(yè)工程人才的知識體系、課程體系、教學設計、教學模式、教學方法、教學資源建設、師資隊伍與教學團隊建設等方面的內(nèi)容。

第二個層面是智能學習環(huán)境構(gòu)建，包括3個方面的研究內(nèi)容：①如何開發(fā)或應用現(xiàn)代化信息工具構(gòu)建智慧課堂，包括自動考勤、隨堂測試及成績自動評測、教學在線調(diào)查、在線交流與答疑等；②虛擬實驗系統(tǒng)開發(fā)，尤其是具有自動檢測功能的計算機類專業(yè)系列硬件課程實驗及其綜合實驗系統(tǒng)的開發(fā)。

第三層面是基于教育大數(shù)據(jù)的精準學業(yè)指導，研究內(nèi)容包括應用于學業(yè)精準指導的大數(shù)據(jù)收集方法、大數(shù)據(jù)有效性評測與過濾、基于大數(shù)據(jù)的學業(yè)精準指導模式與方法等內(nèi)容。

我本人從事本科教學已有8年，在這個過程當中，對于計算機的教育教學研究有一些思考。教育教學研究跟科學研究現(xiàn)在其實是趨同，都需要轉(zhuǎn)化，教學、科學研究如果只停留在論文階段是失敗的，但是，成果要轉(zhuǎn)化，最終應該落實到課程、教師、學生的學習上去。我主要從4個方面來講，第一是要圍繞課程體系做研究；第二是教師培訓，教學的實施是教師做的，因此教師的培訓很重要；第三是要圍繞學習環(huán)境構(gòu)建我們想做的事情；第四是學業(yè)評價，哪些事是過去做的，哪些事未來要做，得分清楚。

在課程體系上我們做了這些事，我們學校在1997年做了一個信息學科平臺的課程體系，即所有的信息學院必須開同樣的課程，統(tǒng)一備課、分散上課，當時我們的課業(yè)負擔比較重，我們要把教學內(nèi)容、教學大綱、教學方法全部更新，我們對教師也做了培訓。為了做這個事情，我們在實踐教學體系也做了更改，平臺一體化、內(nèi)容一體化、實驗指導的精準化、實驗考核的工程化。

我們提出要有效教學，有效學習，并力圖把它落到實處。每個學生要有這樣的體驗，我們也是要求全體學生都要有這個體驗。我們圍繞新工科做了非計算機專業(yè)的通識課。在新的生態(tài)環(huán)境中，學生應該具備數(shù)字化思維能力和信息化融合能力。從中國制造2025來看，有一條主線上非常強調(diào)信息化，所以我們就強調(diào)數(shù)字化思維能力和信息化融合能力。在智能硬件方面，原有通識課的體系軟件偏強，而硬件，尤其是數(shù)字化設計這塊偏弱，這是我們想做的事情。

在教師培訓方面，其實渠道很多?，F(xiàn)在我們就是要把教育思想普及，老師的思維要跟上，技巧要跟上，技能要跟上。我們學校的所有老師，要求是你不能做、不能講，你就不允許進。關(guān)于教師海外本科教學研修，我們從2012年到現(xiàn)在共有30幾名老師去培訓，他們在MIT、CMU做了3個月以上的教學研究，包括企業(yè)培訓。

關(guān)于教學團隊的建設和課程群組的建設，我有一個體會，就是現(xiàn)在名師要變成名師工作室，也就是要建團隊。我認為這是很重要的，是一定要做的。

另外，學習評價一定要有數(shù)據(jù)，特別是要有過程數(shù)據(jù)，僅有考試結(jié)果是不夠的。我們基于微助教的隨堂測試結(jié)果中，每個點、每個題，你是誰，哪個題錯了，每道題錯了多少人，這些細節(jié)的東西一下子就統(tǒng)計出來了，這些數(shù)據(jù)都有利于后期教學。我們還做了自測平臺，軟件內(nèi)的作業(yè)一提交，有哪里不對，很快也有了數(shù)據(jù)。通過這些渠道，我們可以把學習的過程拿出來，清晰地知道學生的問題在哪里，這為后面的大數(shù)據(jù)學業(yè)精準指導提供了一個好的支持。這些事情我們還在探索，我們的團隊也在研究精準指導需要哪些大數(shù)據(jù)、從哪些平臺獲取這些數(shù)據(jù)使數(shù)據(jù)更有效。