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普惠中拔尖,培养计算机科学领军人才——北大计算机学科“拔尖计划”十年记

发布时间:2021-01-04 来源:北大新闻网

教育部于2009年启动了“基础学科拔尖人才培养试验计划”,betway体育亚洲-首頁(欢迎您)负责计算机学科拔尖人才的培养。在项目开展过程中,基于北京大学计算机学科本科生普遍优秀的特点,betway必威注册网址创新性地提出“普惠中拔尖”的新思路,不仅促进了拔尖学生的快速成长,而且在很大程度上带动了整个计算机学科本科生教育水平的提高。经过10年的建设,“拔尖计划”已经逐步成为具有鲜明特点的优秀学生选拔与国际化培养机制,并通过一系列国际化项目开阔了拔尖学生的国际化视野,提升了学生科研能力与成果产出,提高了北大计算机学科毕业生在国内外升学和就业的竞争力。

2019年,北京大学“拔尖计划2.0”以“未名学者计划”为名再度起航,betway必威注册网址也开始建设新时代的计算机学科拔尖本科生培养基地——“未名学者计算机科学基地”,为培养计算机科学与人工智能领域的国际知名科学家和领军人才持续发力。

个性化的选拔与培养机制

北京大学计算机学科拔尖人才培养方案坚持普惠与拔尖相结合的原则,在完善面向全体学生的专业必修小班课及实验班系列课程的同时,对有志于从事科研工作的拔尖学生进行有针对性的个性化培养。北京大学计算机科学技术系副主任郭耀在接受本报记者采访时表示:“鉴于进入北大的本科学生都有成长为拔尖人才的潜力,因此重要的是提供适合创新和创造的环境,在尊重学生选择的前提下,激发优秀学生对计算机科学的好奇心和研究兴趣,发掘北大学生的优良潜质,使得他们在肥沃而自然的学术土壤中成长为卓越的人才。”

想要在重重选拔中脱颖而出,成功进入并从“拔尖计划”项目毕业绝非易事。据统计,每届本科生中通过选拔,最终进入“拔尖计划”的学生数量仅为2530人,可谓是“优中选优”。学院长期通过在低年级开设计算机专业核心课程实验班、小班课等方式,边发现边选拔边培养优秀拔尖学生,并在大二结束时对学生开始“拔尖班”的选拔。在学生自愿报名的基础上,学院的“拔尖”学生工作委员会将综合考虑学生的学业成绩、科研创新能力、教师推荐评语等因素,对参选学生进行面试考核,选拔出有研究潜力的本科生进入“拔尖计划”进行培养。基于前期“拔尖计划”的实践,“2.0版本”的未名学者计算机科学基地,将会进一步完善“拔尖计划”的培养与人才选拔机制,并逐渐形成合理的评价与退出机制,激励更多学生在科学的道路上追求卓越。

北京大学计算机学科的目标是培养理论与实践能力并重的国际一流计算机专业人才,在“拔尖计划”的培养过程中也是如此:既要“夯实基础”,强调数学与理论基础,重视计算机科学理论与离散数学等课程的重点培养,也要“鼓励创新”,为拔尖学生提供进入实验室从事科研工作的机会,激发学生独立思考与科研创新的能力。目前,学院已成功开展一系列以实验班系列课程为核心的计算机学科课程体系改革,并大力推进由科研一线教师指导的专业必修课程全员小班课模式。郭耀认为:“通过在低年级开设专业必修课的小讨论班,再辅以大一全员新生导师制度,既能够帮助学生打好数学和计算机科学基础,也可以让所有学生都有机会近距离接触科研一线的教师,帮助他们找到最适合自己的科研方向。” 而前两年基础课程的学习在帮助学生熟悉了解科研工作的同时,也将成为学院判断同学们是否适合进入“拔尖计划”的重要指标。

科研一线的青年学者正在为学生上专业必修小班课

此外,丰富多样的科研活动也是“拔尖计划”的一大特色。通过本科生科研项目、科研实践、国外名校暑期科研实习、科研成果展示活动等一系列措施,拔尖学生得以深度参与研究工作,在实践中激发研究兴趣,提升科研能力,并参与完成重要的科研项目。对于发表高水平论文的本科生,学院将会为其参加学术会议提供全额资助,并对优秀科研成果给予额外奖励。

在已经到来的“拔尖计划”2.0时代,betway必威注册网址计划以“图灵班”课程体系和原有“拔尖班”培养计划为基础,进一步完善和整合计算机学科拔尖人才培养方案,坚持以“低年级注重扎实的数学基础和编程能力培养,高年级强调深入的系统能力和创新能力培养”为原则,将“未名学者计算机科学基地”建设成为与国际接轨的本科生个性化培养项目。

高水平、国际化的师资队伍

为了能够同国际一流教学科研环境接轨,betway必威注册网址遴选计算机学科优秀师资,搭建起一套具有国际化色彩的高水平的“图灵”科研导师团队。郭耀向记者介绍道:“导师团队由包括杰青、长江学者在内的30余位中青年骨干教师组成,其中有20余位教师是曾在海外深造并取得博士学位后归国任教的高水平人才。”同时,学院还通过“外聘”等方式引进一批包括图灵奖得主在内的国际顶尖客座科研导师,对有志于从事科研工作的拔尖学生进行针对性的精准培养。

在师资队伍建设方面,学院还侧重引进涉及世界科技前沿与国家重大战略需求领域的专家学者。经过1.0时代的探索和努力,“图灵”导师团队的研究方向已经呈现出多样化、前沿性的特点,涵盖了包括计算机科学理论、计算机系统结构、软件科学与工程、人工智能、计算机应用等多个领域,可以满足大部分拔尖本科学生的科研兴趣与需求。

为了帮助学生找到更适合自己的科研方向,图灵班同学在大二学年执行导师轮换制度,每位同学可以选择三位不同科研方向的导师进行科研轮转,在轮转结束后再确定最终的研究方向和导师。郭耀相信:“通过导师轮换制度,学生可以跨领域地参与科研工作,这样能够帮助他们更好地发现自己的研究兴趣,更灵活地选择研究方向。”

201212月,计算机系统导论小班课老师正在开例会

此外,鼓励科研一线的青年老师参与教学也是“拔尖计划”在师资队伍建设方面的一大创新之举。计算机学科拔尖人才培养计划的一个指导思想是“提供条件,利于青年教师迅速成长”。不论是实验班教学、研讨型小班教学还是讲授英文课、指导ACM竞赛,都让青年教师担当重任,通过给青年教师更多的教学任务,让他们锻炼成长。在这个过程中,教师们深入研究课程体系,钻研借鉴国外教材,投入大量时间、精力收集和整理实验班学生作业案例,选择适合学生的教学内容与教学模式,取得了很好的教学效果。郭耀谈及这一做法的初衷时说道:“我们希望能够达到教学相长的效果,使教师们感到,给实验班学生上课是一种挑战,有一种紧迫感,要不断提高自己的水平,才能将学生引导到更高层次。”

国际化教学与科研平台

搭建适应拔尖学生需求的国际化教学与科研平台也是“拔尖计划”的重要举措。计算机学科本身具有高水平、国际化、前沿性和创新性的学科特点。鉴于此,betway必威注册网址探索出一条以暑期科研实习为核心的拔尖本科生国际化交流模式。在这一模式下,“拔尖计划”既要“引进来”,又要“走出去”,成功构建了包括外教课程引进、创新创业实践、科研系列讲座在内的境外教授来访项目体系,以及联合学位培养、中短期科研实习项目、短期考察交流在内的国际交流项目体系,形成了立体化、多方位的本科生国际化培养方案,在国内和国外高校中产生了重要影响。

学院十分重视国际化平台建设的工作,并对此寄予厚望。郭耀表示:“我们期待通过开设小班英文课,引进外教,签订国际交流项目协议,资助学生参加国际会议等方式,开阔学生视野,提高学生表达和沟通能力,使他们更好地融入国际化学术环境。”目前,北大betway必威注册网址已经与美国卡耐基梅隆大学、加州洛杉矶大学,英国爱丁堡大学等签订了有组织的暑期科研实习协议,每年可以派遣20余名学生赴合作高校开展学术交流,同时也与美国斯坦福大学、加州伯克利大学、康奈尔大学、伊利诺伊大学、密西根大学等计算机专业排名前列的高校建立了稳定的合作关系,每年派遣不固定数量的学生赴美参加暑期科研实习。

此外,为了更好地与海外计算机学科顶级高校开展合作交流,学院还建立了计算机学科“拔尖计划”海外指导委员会,聘请卡内基梅隆大学的张晖教授担任委员会组长,爱丁堡大学的樊文飞教授任委员会副组长,负责开展与海外高校的合作项目,从海外聘请一流学者来华任教或开设外教课程,并输送优秀学子出国考察交流。

如今,北京大学计算机学科已经有近2000名本科学生在本项目中陆续受益,其中优秀拔尖班学生100余人。不少在校拔尖班学生在科研上取得了非常优秀的成绩,在顶级会议及学术期刊上以主要作者发表了一批高水平论文。其中,2013级本科生张伯翰和郑泽宇在北大校友樊文飞指导下撰写的论文被数据库领域顶级会议SIGMOD 2017录用并获得最佳论文奖;2016级本科生吴克文在计算机理论顶级会议STOC 2020发表2篇论文,并有1篇获得最佳论文奖。

提到“拔尖计划”2.0时代的发展目标,郭耀认为,“拔尖计划”人才培养的目标定位应与新时代北大服务国家战略、建设中国特色世界一流大学的使命结合起来,培养更多面向世界科技前沿和国家重大战略需求领域的计算机科学领军人才。习近平总书记曾在911日召开的科学家座谈会上鼓励广大科技工作者大力发扬科学家精神,主动肩负起历史重任,坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,不断向科学技术广度和深度进军。郭耀表示:“习近平总书记‘四个面向’的讲话精神为广大科学家和科技工作者提供了指导方针和行动指南。讲话中提到的加强基础研究、加强创新人才教育培养、加强国际科技合作等也是‘拔尖计划’进入2.0时代后的发展方向与目标。”

可以期待的是,随着“拔尖计划”进入第二个十年,将会有更多由北京大学“拔尖计划”培养的优秀本科生走上科研之路,把自己的科学追求融入建设社会主义现代化国家的伟大事业中去,在计算机科学研究的前沿领域大放异彩。

 

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