英国大学计算机教育特点与思考
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1 引言
人类社会进入了一个信息的新时代，以计算机为基础的信息技术渗透到社会的各个领域，围绕计算机的应用与技术正在快速地发展和变化。高等院校作为输送高素质现代人才的摇篮，面对计算机技术日新月异的变化，局限于传统教育模式的弊端，我国高校计算机教育正在面临巨大挑战，需要借鉴国际上，特别是发达国家的教育经验，以适应社会对人才的需求。
英国的高等教育历史悠久，起源于700多年前，无论是科研还是毕业生的质量在世界上均享有盛誉。20世纪80年代后期，为了适应经济与社会发展，迎接21世纪的挑战，英国政府和教育界人士就高等教育的发展方向展开了激烈的讨论，英国政府发表了《90年代英国高等教育的发展》绿皮书，绿皮书强调高等教育应为国民经济服务，英国大多数大学都同业界保持着密切的联系。
由于计算机技术的快速发展，激起了信息产业革命，为了满足工业和科研的需求，大学计算机教育处于英国教育改革的前沿。计算机科学是一门多学科交叉的学科，具有很强的理论性和实践性，而且，与其他学科相比，它的一个显著特点是快速的变化性，需要不断更新和改革大学计算机的课程、教学内容以及培养方式。在英国传统文化的影响下，英国大学追求自治，形成了自由而严谨的风尚，大学有独立的自我管理机构，有权设置不同课程和教育评估体系，为了适应就业市场对人才的需要，英国的大学计算机教育紧密反映了当今工业以及科研的需求。
尽管近年来我国大学计算机教育取得很大的发展，相对于西方发达国家，仍具有一定滞后性，需要借鉴发达国家的教育经验，提高计算机教育质量水平。本文根据笔者在英国大学学习和工作的经历和感受，着重从课程设置、学科建设和学生素质培养等方面，以个人的视角分析英国一些大学的计算机教育特点，并结合在国内大学计算机教育的经验，探讨计算机教育改革的一些问题。
2 自主、灵活的课程设置
2.1 英国大学计算机课程设置简介
计算机科学是一个多学科交叉的学科，工程和数学是其根本，同时与其他学科有广泛的联系。例如，硬件设计与电子学和电子工程紧密相关，芯片制造与固体物理相关，而用于构造、分析和软件验证的形式化方法更多地与数学相关。而且，计算机及其应用的理论与实践相关的各个课程还在继续演化，这意味着计算机课程选择具有较大的广泛性，特别是当今计算机科学技术正在快速变化发展，如何选择与当今工业和科研发展相适应的课程尤为困难。
英国大学自主性的教育体制特点使得英国计算机课程设置具有很大的灵活性和多样性，英国的大学由于不同的教育传统和研究特色，尽管同样是计算机专业，而在课程设置上有很大的不同。为了了解英国大学计算机课程体系特点，下面主要以剑桥大学(University of Cambridge)、爱丁堡大学(University of Edinburgh)和利兹大学(University of Leeds)为例，主要介绍其本科的课程设置特点。因为，本科阶段的教育是高等教育的基础，本科计算机课程体系是培养高级计算机人才的核心基础。英国的本科有3年学制和4年学制（一般英格兰本科是3年学制，而苏格兰是4年），但课程涵盖了非常广泛的范围。
剑桥大学的自然科学在世界上享有盛誉，它的计算机课程设置也反映它的研究特色。在剑桥大学的学生可以选择3年的计算机课程学习，也可选择先学习一年的计算机课程，接下来的2年学习其他自然科学，或者先学习一年的数学课程，再学习计算机课程。这一点与国内很不相同，国内学生一般不能跨专业选择课程。剑桥大学的计算机学位课程划分为3个部分（Part IA, Part IB 和Part II）, 不同体系体现了不同的特色。前两个部分强调在计算机科学领域的扎实基础，而在后一个部分是专门深入的学习。第1、2年的基础课程涵盖了计算机科学基础理论和实践课程，包括：面向对象语言Java、操作系统、离散数学、密码学分析、算法、数字电子学、有限自动机、软件设计和专业实践等，其中数字电子学包括数字组件和电路基础。同时，学生还需选择一些面向自然科学的数学课程，以及自然科学课程，例如，化学、物理、地质学、进化与行为,以及有机生理学等。而第2年的课程主要是计算机专业核心技术与理论课程，例如，实践课程包括计算机设计、数字通讯、编译器构造和图形学等；理论课程包括语义学、逻辑与证明和计算复杂性等。第3年的课程主要是专业性很强的课程，学生根据兴趣和需求，选择偏向工程、理论或者应用方面的有针对性的课程学习。剑桥大学的学生生源较好，并且由于在自然科学研究的优势，计算机课程设置体现了多学科交叉和基础性特色。
在爱丁堡大学，计算机科学是信息科学的一个部分，涵盖人工智能和认知科学。爱丁堡大学的计算机学位课程均由从事相关领域研究的专家执教，爱丁堡大学在计算机理论研究方面拥有很高声誉，课程设置很大程度上反映了该校的研究特色。爱丁堡大学属于苏格兰体制，本科是4年学制，在第1、2年主要学习信息科学的课程和相关数学课程，第3年选择核心技术和理论课程，保证具有广泛的基础专业知识，最后一年完成毕业设计和专门课程学习。第1、2年主要包括数学、信息科学和计算机的基础课程，如：数据结构、算法、计算机系统、软件工程、有限自动机、语言处理和一些基础数学课程等。第3年是一些计算机专业相关课程，学生可选课程相当广泛，包括：算法和数据结构、可计算性和复杂性、语言语义学与实现、计算机设计、计算机体系结构、操作系统、企业计算、基于对象和组件的软件工程、计算机安全、编译技术、计算机通讯和数据库系统等。而最后一年的课程是与毕业设计相关的和提高性的课程，可选的课程主要包括高级数据库、高级编程语言、计算复杂性、计算机代数、计算机图形、计算机网络、分布式系统、嵌入式软件、形式编程语言语义学、人机接口、模型与仿真、并行体系结构、并行编程语言和系统、软件体系结构、过程和管理、系统级集成实践、类型和编程语言和可视化等。从这些课程设置体现出爱丁堡大学很强的计算机特色，课程覆盖面广泛而深入，反映了当前计算机科学研究发展。
利兹大学的计算机在分布式系统和人工智能方面的研究力量较强，同时与产业界有着密切的联系，课程设置也体现它的特色。利兹大学的计算机本科是3年学制，也可另加1年的社会实践。第1、2年的核心基础课体现了计算机专业性和它的研究特色，包括编程语言、计算机系统、分析与建模、计算数学、计算导论、系统工程、软件工程、知识管理、人工智能、信息学、分布式系统构建、人与计算和专家系统等。另外，高年级的选修课程主要涵盖具有特色的研究方向，体现出很强的专业性，如离散与优化、复杂性理论和逼近算法、计算机视觉、自然语言处理、知识表示与推理、生物计算、科学计算、高级计算机图形学等。这些课程基本上是与计算机直接相关的课程，课程设置尽量适应产业和科研的需求。
2.2 课程设置的特点
对比上述3所英国大学的课程设置可以看出，尽管相同的专业，但除一些核心基础课程和数学课程外，在其他课程设置上具有很大差异，各有特点。剑桥大学强调多学科的交叉和学生综合能力，开设了较多其他学科尤其是自然科学课程。爱丁堡大学在计算机科学和数学方面课程较为全面，体现了在计算机方面的优势和特点，而利兹大学专业性更具倾向性，强调优势方向和产业应用。这些特点充分体现出英国大学教育体制的自主性和灵活性，这使得大学教育可以紧密结合产业界的需求，跟进国际计算机科学与技术的发展方向；另一方面，也易于使大学形成自己的特色，适应不同学生的需求。例如，对综合学科和计算机基础研究感兴趣学生选择剑桥大学，而偏爱计算机专业的学生可选择爱丁堡大学或者利兹大学。