“小切口”撬動拔尖人才培養(yǎng)“大改革”

“‘101計劃’非常關(guān)鍵！相關(guān)教師付出的努力，將對提升中國頂尖大學(xué)乃至所有大學(xué)的教育質(zhì)量產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響?！?/P>

4月19日，在基礎(chǔ)學(xué)科系列“101計劃”工作推進(jìn)會暨計算機(jī)“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(xué)訪問講席教授約翰·霍普克羅夫特，在談及計算機(jī)“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(jī)領(lǐng)域率先啟動本科教育教學(xué)改革試點工作計劃（簡稱“101計劃”）。2023年4月，在計算機(jī)“101計劃”的基礎(chǔ)上，又啟動了數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物科學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、中藥學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、哲學(xué)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)學(xué)科系列“101計劃”。教育部有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，基礎(chǔ)學(xué)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(guān)注，但對相關(guān)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(lǐng)域掀起怎樣的重大變革？

    “0”和“1”：

    是基礎(chǔ)也是起點

“101”指的是什么？它跟人才培養(yǎng)有著怎樣的關(guān)聯(lián)？

“計算機(jī)語言的基礎(chǔ)是由0和1組成的二進(jìn)制數(shù)?！痹谟嬎銠C(jī)“101計劃”工作組組長、北京大學(xué)計算機(jī)學(xué)院院長胡振江看來，這一名稱側(cè)重“基礎(chǔ)”，寓意是從本科學(xué)生著手，從教育教學(xué)的基本規(guī)律和基礎(chǔ)要素著手?！啊?01計劃’的目的在于培養(yǎng)未來基礎(chǔ)研究和應(yīng)用領(lǐng)域的拔尖創(chuàng)新人才，成為加強(qiáng)我國基礎(chǔ)學(xué)科人才培養(yǎng)的突破口。”

此前，外界對“101計劃”為什么從計算機(jī)領(lǐng)域開始，以及出于什么標(biāo)準(zhǔn)選擇33所試點高校參與，有過一些猜測。

“改革選擇從計算機(jī)領(lǐng)域切入，有著鮮明的時代特點?！痹撚媱澱n程建設(shè)工作組負(fù)責(zé)人、北京大學(xué)計算機(jī)學(xué)院副院長郭耀表示，近20年來，我國信息化發(fā)展依次進(jìn)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(jì)發(fā)展時代等5個階段?！懊恳浑A段的遞進(jìn)和深化，都對我國高校計算機(jī)類專業(yè)人才培養(yǎng)提出了更高更細(xì)化的要求。”

人才培養(yǎng)，離不開課程、教材、師資團(tuán)隊和實踐項目這些核心要素。然而，郭耀和所在團(tuán)隊在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，盡管當(dāng)前我國高等教育達(dá)到了規(guī)?；男畔⒒瞬排囵B(yǎng)目標(biāo)，但高校計算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)體系仍然存在一些待改進(jìn)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(xué)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)一步提升國際影響力等?！斑@些問題正是推進(jìn)計算機(jī)‘101計劃’的動機(jī)和工作方向?！?/P>

胡振江具體介紹了計算機(jī)“101計劃”的實施情況與收獲：計劃圍繞課程、教材、師資團(tuán)隊和實踐項目等四方面展開，經(jīng)過兩年試點建設(shè)已取得重要階段性成果，教學(xué)改革效果良好，受到專家和師生高度認(rèn)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(shè)了12門核心課程，形成了涵蓋110多個模塊、650多個關(guān)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(jī)融合；核心師資團(tuán)隊建設(shè)培育效果顯著，發(fā)揮虛擬教研室網(wǎng)絡(luò)協(xié)同、數(shù)字共享作用；匯聚核心課程建設(shè)高校以及行業(yè)領(lǐng)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(xué)團(tuán)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(xùn)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(jī)類基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)基地建設(shè)高校作為試點。但隨著項目的深入推進(jìn)，我們所動員的力量、培養(yǎng)的學(xué)生，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出這些高校！”剛接下任務(wù)時，胡振江就深刻了解到，改革雖然由計算機(jī)學(xué)科切入，但被賦予的期望遠(yuǎn)不止于此。

“從某種意義上說，‘0’和‘1’是基礎(chǔ)，也是通向未來的起點?！焙窠瓐远ǖ卣f。

    現(xiàn)在至將來：

    “遠(yuǎn)水”也能解“近渴”

計算機(jī)“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(yuǎn)水”如何能解“近渴”？

“近年來，在全球政治經(jīng)濟(jì)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(xué)內(nèi)容仍然停留在教學(xué)生如何‘用’數(shù)據(jù)庫?！痹谟嬎銠C(jī)“101計劃”核心課程“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”負(fù)責(zé)人、中國人民大學(xué)信息學(xué)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(dāng)務(wù)之急。

基于對國內(nèi)外數(shù)據(jù)庫教學(xué)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(guān)鍵知識點。與此同時，還面向數(shù)據(jù)庫零基礎(chǔ)的學(xué)生，以“如何造出數(shù)據(jù)庫”為目標(biāo)進(jìn)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(xué)習(xí)進(jìn)行實踐訓(xùn)練，曾經(jīng)是課程組面臨的最大挑戰(zhàn)。經(jīng)過反復(fù)思考比對，課程組以知識點為導(dǎo)向，研制了數(shù)據(jù)庫教學(xué)平臺RucBase。在該平臺上，學(xué)生可以按照各個實驗的要求，以“完形填空”的方式設(shè)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(tuán)隊組織的計算機(jī)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(jī)“101計劃”的推廣，未來能有更多高校開設(shè)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(dāng)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(jī)領(lǐng)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(lǐng)域教育的大模型“智海—三樂”在浙江大學(xué)等14所高校上線。這款由浙江大學(xué)、高等教育出版社聯(lián)合相關(guān)企業(yè)共同研發(fā)的大模型，主要用于輔助計算機(jī)“101計劃”核心課程“人工智能引論”開展教學(xué)工作，為學(xué)生提供個性化的智能問答、試題生成、學(xué)習(xí)導(dǎo)航、教學(xué)評估等服務(wù)。

該課程組負(fù)責(zé)人、浙江大學(xué)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(luò)平臺為學(xué)習(xí)核心課程的師生提供上萬次內(nèi)容合成服務(wù)。

“人工智能賦能新時代人才培養(yǎng)模式和教學(xué)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。”關(guān)于未來，吳飛充滿信心。

    方法加路徑：

    以改進(jìn)牽引變革

“‘改進(jìn)’是計算機(jī)‘101’計劃的核心要義?！庇芍袊嬎銠C(jī)學(xué)會會士、北京大學(xué)教授李曉明負(fù)責(zé)的該計劃課堂提升工作組，以“改進(jìn)”為宗旨，以“教什么、怎么教”為導(dǎo)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(xué)術(shù)思想，尤其有利于交流切磋和改進(jìn)。”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(xué)生的理解，蘊(yùn)含了教師的學(xué)術(shù)思想——對一個主題的理解與展開的思路，還蘊(yùn)含著教師的教學(xué)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(shè)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?！弊鳛檎n堂提升工作組的“雙角色”教師，南京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)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恳晃挥眯膮⑴c“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(jī)‘101計劃’已經(jīng)在每位參與其中的教師心中播下種子?！蔽髂洗髮W(xué)計算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)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(jī)‘101計劃’的意義主要在于方法和路徑的探索。這一探索遠(yuǎn)不止計算機(jī)領(lǐng)域?！痹撚媱潓＜椅瘑T會委員、中國科學(xué)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(jī)學(xué)科的國際影響力，更好地支撐我國計算機(jī)相關(guān)產(chǎn)業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)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(xué)等8個領(lǐng)域基礎(chǔ)學(xué)科系列“101計劃”建設(shè)工作已滿一年，正在全面推進(jìn)中。

每一個基礎(chǔ)學(xué)科，都有著自己鮮明的特點?！?01計劃”如何在各學(xué)科中一一落到實處？

“物理學(xué)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(xué)的發(fā)展不僅增加了知識，而且深刻改變了人類認(rèn)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(yīng)該逐步體現(xiàn)在本科教育教學(xué)之中?！痹谖锢韺W(xué)“101計劃”牽頭人、中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)物理學(xué)院院長高原寧看來，該計劃是一個非常好的契機(jī)，使得物理學(xué)科得以回顧歷史與觀照現(xiàn)實?！爱?dāng)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(qiáng)國建設(shè)的角度，重新梳理物理學(xué)科的核心課程體系。”

高原寧介紹，物理學(xué)“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(xué)理論菁英暑期學(xué)校在南開大學(xué)開班。其間，7門核心課程負(fù)責(zé)人馬伯強(qiáng)、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(xué)員們討論課程之間的知識點銜接等問題，并就本科生的學(xué)習(xí)體會、關(guān)于課程的意見以及科研訓(xùn)練進(jìn)行專題研討，“與學(xué)員之間實現(xiàn)了相互啟發(fā)”。

“經(jīng)濟(jì)學(xué)‘101計劃’是哲學(xué)社會科學(xué)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(jì)學(xué)知識體系必須作為我們的首要任務(wù)?！苯?jīng)濟(jì)學(xué)“101計劃”牽頭人、北京大學(xué)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(shè)計先河，確立了“道正”“術(shù)高”“業(yè)精”“實求”“事達(dá)”的五大項目理念；以習(xí)近平經(jīng)濟(jì)思想為指導(dǎo)，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。”在介紹該計劃的各項進(jìn)展時，林毅夫慨嘆。但同時，他又深感使命重大：“哲學(xué)社會科學(xué)的自主理論創(chuàng)新之路布滿挑戰(zhàn)，但這是時代賦予當(dāng)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(dǎo)下，全力以赴高質(zhì)量完成經(jīng)濟(jì)學(xué)‘101計劃’?！?/P>

教育部有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，要深刻把握教育強(qiáng)國建設(shè)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(jī)遇新挑戰(zhàn)，推動基礎(chǔ)學(xué)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(dāng)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(xué)生……按照教育部有關(guān)負(fù)責(zé)人的設(shè)想，這將撬動一場指向未來的高等教育全領(lǐng)域變革，牽引帶動基礎(chǔ)學(xué)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(chǔ)，源源不斷造就規(guī)模宏大的基礎(chǔ)研究后備力量，為建設(shè)世界重要人才中心和創(chuàng)新高地提供關(guān)鍵支撐。

《中國教育報》2024年04月22日第1版