“小切口”撬動拔尖人才培養(yǎng)“大改革”

“‘101計劃’非常關鍵！相關教師付出的努力，將對提升中國頂尖大學乃至所有大學的教育質(zhì)量產(chǎn)生深遠影響。”

4月19日，在基礎學科系列“101計劃”工作推進會暨計算機“101計劃”成果交流會上，該計劃的動議者之一——圖靈獎得主、北京大學訪問講席教授約翰·霍普克羅夫特，在談及計算機“101計劃”的成效時作出上述評價。

據(jù)了解，2021年12月，教育部在計算機領域率先啟動本科教育教學改革試點工作計劃（簡稱“101計劃”）。2023年4月，在計算機“101計劃”的基礎上，又啟動了數(shù)學、物理學、化學、生物科學、基礎醫(yī)學、中藥學、經(jīng)濟學、哲學等領域的基礎學科系列“101計劃”。教育部有關負責人表示，基礎學科系列“101計劃”是拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的一項筑基性工程。

兩年多來，社會對“101計劃”非常關注，但對相關信息又知之甚少。這場靜悄悄的改革所為何來，經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展過程？其靜水流深 下醞釀的有組織培養(yǎng)拔尖人才的模式創(chuàng)新，又將在中國高等教育領域掀起怎樣的重大變革？

    “0”和“1”：

    是基礎也是起點

“101”指的是什么？它跟人才培養(yǎng)有著怎樣的關聯(lián)？

“計算機語言的基礎是由0和1組成的二進制數(shù)?！痹谟嬎銠C“101計劃”工作組組長、北京大學計算機學院院長胡振江看來，這一名稱側(cè)重“基礎”，寓意是從本科學生著手，從教育教學的基本規(guī)律和基礎要素著手?！啊?01計劃’的目的在于培養(yǎng)未來基礎研究和應用領域的拔尖創(chuàng)新人才，成為加強我國基礎學科人才培養(yǎng)的突破口?！?/P>

此前，外界對“101計劃”為什么從計算機領域開始，以及出于什么標準選擇33所試點高校參與，有過一些猜測。

“改革選擇從計算機領域切入，有著鮮明的時代特點?！痹撚媱澱n程建設工作組負責人、北京大學計算機學院副院長郭耀表示，近20年來，我國信息化發(fā)展依次進入信息化、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能以及后疫情時代的數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展時代等5個階段?！懊恳浑A段的遞進和深化，都對我國高校計算機類專業(yè)人才培養(yǎng)提出了更高更細化的要求?！?/P>

人才培養(yǎng)，離不開課程、教材、師資團隊和實踐項目這些核心要素。然而，郭耀和所在團隊在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，盡管當前我國高等教育達到了規(guī)?；男畔⒒瞬排囵B(yǎng)目標，但高校計算機專業(yè)人才培養(yǎng)體系仍然存在一些待改進之處，如課程體系缺乏最新的、較為統(tǒng)一的規(guī)范和核心理念，高?；?qū)W術(shù)組織制定的課程體系、學術(shù)標準需要進一步提升國際影響力等?！斑@些問題正是推進計算機‘101計劃’的動機和工作方向?！?/P>

胡振江具體介紹了計算機“101計劃”的實施情況與收獲：計劃圍繞課程、教材、師資團隊和實踐項目等四方面展開，經(jīng)過兩年試點建設已取得重要階段性成果，教學改革效果良好，受到專家和師生高度認可。

具體成果包括：構(gòu)建了“核心課程+知識圖譜”的核心課程體系，建設了12門核心課程，形成了涵蓋110多個模塊、650多個關鍵知識點的核心課程知識圖譜，出版了“101計劃”白皮書；構(gòu)建了“核心教材+數(shù)字教案庫”的教材生態(tài)，編寫完成31本首版核心教材，數(shù)字教案與紙質(zhì)教材有機融合；核心師資團隊建設培育效果顯著，發(fā)揮虛擬教研室網(wǎng)絡協(xié)同、數(shù)字共享作用；匯聚核心課程建設高校以及行業(yè)領軍企業(yè)，打造實踐項目集成平臺等。

300余所高校的1500余名知名專家、一線教師分組開展有組織的集體備課和課程試講；80余所高校的一線教學團隊開展教材試用與評價；組織500余人次教師開展200余場課堂觀察，200余所高校的690余名教師參與13場核心師資培訓會；上線實踐實驗案例400多個，累計使用超3600萬人次……“項目開始時，選擇了33所計算機類基礎學科拔尖學生培養(yǎng)基地建設高校作為試點。但隨著項目的深入推進，我們所動員的力量、培養(yǎng)的學生，已經(jīng)遠遠超出這些高校！”剛接下任務時，胡振江就深刻了解到，改革雖然由計算機學科切入，但被賦予的期望遠不止于此。

“從某種意義上說，‘0’和‘1’是基礎，也是通向未來的起點。”胡振江堅定地說。

    現(xiàn)在至將來：

    “遠水”也能解“近渴”

計算機“101計劃”培養(yǎng)的是本科拔尖創(chuàng)新人才，對于解決我國的“卡脖子”問題，“遠水”如何能解“近渴”？

“近年來，在全球政治經(jīng)濟體系面臨解構(gòu)與重構(gòu)的大背景下，我國企業(yè)對自主研發(fā)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)越來越重視，而國內(nèi)高校的數(shù)據(jù)庫教學內(nèi)容仍然停留在教學生如何‘用’數(shù)據(jù)庫?！痹谟嬎銠C“101計劃”核心課程“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”負責人、中國人民大學信息學院黨委書記兼副院長陳紅看來，高校通過該課程培養(yǎng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)核研發(fā)人才，是直面“卡脖子”技術(shù)的當務之急。

基于對國內(nèi)外數(shù)據(jù)庫教學內(nèi)容的充分調(diào)研，陳紅所在的課程組重構(gòu)了數(shù)據(jù)庫知識體系，將課程內(nèi)容分解為五大知識模塊、76個關鍵知識點。與此同時，還面向數(shù)據(jù)庫零基礎的學生，以“如何造出數(shù)據(jù)庫”為目標進行內(nèi)容組織。

“受限于實踐課時，從零開始造數(shù)據(jù)庫對本科生而言挑戰(zhàn)過大?！标惣t表示，如何配合理論學習進行實踐訓練，曾經(jīng)是課程組面臨的最大挑戰(zhàn)。經(jīng)過反復思考比對，課程組以知識點為導向，研制了數(shù)據(jù)庫教學平臺RucBase。在該平臺上，學生可以按照各個實驗的要求，以“完形填空”的方式設計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)函數(shù)邏輯，最終構(gòu)建一個完整的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)核。

2023年7月，來自全國89所高校、381支隊伍的998名本科生，通過課程組團隊組織的計算機系統(tǒng)能力大賽數(shù)據(jù)庫賽道，掌握了“造數(shù)據(jù)庫”的能力。陳紅期待，通過計算機“101計劃”的推廣，未來能有更多高校開設數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)實現(xiàn)的課程，為國家培養(yǎng)解決“卡脖子”技術(shù)的人才。

當今社會，人工智能正以大模型為核心加速發(fā)展。將大模型與計算機領域核心課程、教材深度融合，會產(chǎn)生怎樣的張力？

2023年9月18日，一款專注于人工智能專業(yè)領域教育的大模型“智?！龢贰痹谡憬髮W等14所高校上線。這款由浙江大學、高等教育出版社聯(lián)合相關企業(yè)共同研發(fā)的大模型，主要用于輔助計算機“101計劃”核心課程“人工智能引論”開展教學工作，為學生提供個性化的智能問答、試題生成、學習導航、教學評估等服務。

該課程組負責人、浙江大學人工智能研究所所長吳飛介紹，目前，“智?！龢贰币雅c科技部新一代人工智能科教創(chuàng)新開放平臺整合為一體，在高教社網(wǎng)絡平臺為學習核心課程的師生提供上萬次內(nèi)容合成服務。

“人工智能賦能新時代人才培養(yǎng)模式和教學方法變革，一定能夠從根本上推動‘知識本位教育’向‘能力本位教育’轉(zhuǎn)變?！标P于未來，吳飛充滿信心。

    方法加路徑：

    以改進牽引變革

“‘改進’是計算機‘101’計劃的核心要義?！庇芍袊嬎銠C學會會士、北京大學教授李曉明負責的該計劃課堂提升工作組，以“改進”為宗旨，以“教什么、怎么教”為導向，以教材、課堂、教案為抓手持續(xù)開展了一系列卓有成效的工作。

“寫教案有利于教師闡發(fā)自己的學術(shù)思想，尤其有利于交流切磋和改進。”在李曉明看來，教案既體現(xiàn)了教師對教材尤其是對自己課堂和學生的理解，蘊含了教師的學術(shù)思想——對一個主題的理解與展開的思路，還蘊含著教師的教學方法——如何使用課堂的時間。

“課堂提升工作組為大型課堂觀察活動提供了精心設計的、開放的課程觀察量表。量表不僅以粗線條的方式涵蓋了傳統(tǒng)課堂觀察多種維度的考量，還列出了課堂流程的多個可能的環(huán)節(jié)，比較容易操作，并允許聽課教師修改量表。此外，還持續(xù)向聽課教師提供及時反饋和提醒。”作為課堂提升工作組的“雙角色”教師，南京大學計算機科學與技術(shù)系教授劉奇志通過聽課與被聽課收獲良多。

“一個人的財寶在哪里，心就在哪里?！眲⑵嬷局孕南Ｍ?，每一位用心參與“101計劃”的教師都能從課堂中發(fā)掘更多有趣的“財寶”，而不只是得到一串量化的績效。

“計算機‘101計劃’已經(jīng)在每位參與其中的教師心中播下種子。”西南大學計算機與信息科學學院教授張虹希望該計劃能遍地開花，“適用于不同層次、不同類型的高?！?。

“計算機‘101計劃’的意義主要在于方法和路徑的探索。這一探索遠不止計算機領域。”該計劃專家委員會委員、中國科學院院士王懷民表示，該計劃的成果今后還將推廣到其他國家，提升我國計算機學科的國際影響力，更好地支撐我國計算機相關產(chǎn)業(yè)和國民經(jīng)濟的發(fā)展。

    深化與拓展：

    為全面提升人才培養(yǎng)質(zhì)量夯實根基

截至目前，后續(xù)啟動的數(shù)學等8個領域基礎學科系列“101計劃”建設工作已滿一年，正在全面推進中。

每一個基礎學科，都有著自己鮮明的特點。“101計劃”如何在各學科中一一落到實處？

“物理學研究經(jīng)過幾百年的發(fā)展，不但沒有停滯，反而在加速。物理學的發(fā)展不僅增加了知識，而且深刻改變了人類認識世界的方式，提高了人類探索世界的能力。這些知識與能力都應該逐步體現(xiàn)在本科教育教學之中。”在物理學“101計劃”牽頭人、中國科學院院士、北京大學物理學院院長高原寧看來，該計劃是一個非常好的契機，使得物理學科得以回顧歷史與觀照現(xiàn)實。“當前，我國對卓越人才培養(yǎng)的要求，已經(jīng)發(fā)生了根本性變化。我們有必要從強國建設的角度，重新梳理物理學科的核心課程體系。”

高原寧介紹，物理學“101計劃”在實施中有著不少創(chuàng)新之處。2023年7月，為期15天的該計劃第一屆物理學理論菁英暑期學校在南開大學開班。其間，7門核心課程負責人馬伯強、曹慶宏等教授現(xiàn)身南開，向?qū)W員們講授課程知識點架構(gòu)，和學員們討論課程之間的知識點銜接等問題，并就本科生的學習體會、關于課程的意見以及科研訓練進行專題研討，“與學員之間實現(xiàn)了相互啟發(fā)”。

“經(jīng)濟學‘101計劃’是哲學社會科學的首批項目，沒有可資借鑒的前期項目經(jīng)驗。更具挑戰(zhàn)性的是，構(gòu)建中國自主的經(jīng)濟學知識體系必須作為我們的首要任務。”經(jīng)濟學“101計劃”牽頭人、北京大學教授林毅夫坦陳。

他介紹，該計劃開創(chuàng)了基于自主知識體系的課程設計先河，確立了“道正”“術(shù)高”“業(yè)精”“實求”“事達”的五大項目理念；以習近平經(jīng)濟思想為指導，構(gòu)建了一以貫之的自主知識體系，包含10門核心課程、115個知識模塊、574個知識點……

“這是一項不可能一蹴而就的艱巨的系統(tǒng)工程?！痹诮榻B該計劃的各項進展時，林毅夫慨嘆。但同時，他又深感使命重大：“哲學社會科學的自主理論創(chuàng)新之路布滿挑戰(zhàn)，但這是時代賦予當代知識分子的歷史使命。我們有信心在構(gòu)建中國自主知識體系的部署下，在教育部的指導下，全力以赴高質(zhì)量完成經(jīng)濟學‘101計劃’?！?/P>

教育部有關負責人表示，要深刻把握教育強國建設的新部署、拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)工作的新要求、人工智能等技術(shù)發(fā)展帶來的新機遇新挑戰(zhàn)，推動基礎學科系列“101計劃”理念再深化、質(zhì)量再提級、范圍再拓展，為全面提升人才培養(yǎng)質(zhì)量夯實根基。

當前，數(shù)百個高校參與其中，成千上萬的專家、普通教師被調(diào)動起來，惠及數(shù)十萬名學生……按照教育部有關負責人的設想，這將撬動一場指向未來的高等教育全領域變革，牽引帶動基礎學科人才培養(yǎng)理念變革、模式創(chuàng)新，為全面提升人才培養(yǎng)質(zhì)量夯實基礎，源源不斷造就規(guī)模宏大的基礎研究后備力量，為建設世界重要人才中心和創(chuàng)新高地提供關鍵支撐。

《中國教育報》2024年04月22日第1版