“小切口”撬動拔尖人才培養“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量產生深遠影響?！?/p>

　　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，又啟動了數學、物理學、化學、生物科學、基礎醫學、中藥學、經濟學、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”是拔尖創新人才培養的一項筑基性工程。

　　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，經歷了怎樣的發展過程？其靜水流深 下醞釀的有組織培養拔尖人才的模式創新，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？它跟人才培養有著怎樣的關聯？

　　“計算機語言的基礎是由0和1組成的二進制數?！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，這一名稱側重“基礎”，寓意是從本科學生著手，從教育教學的基本規律和基礎要素著手?！啊?01計劃’的目的在于培養未來基礎研究和應用領域的拔尖創新人才，成為加強我國基礎學科人才培養的突破口?！?/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，我國信息化發展依次進入信息化、移動互聯網、大數據、人工智能以及后疫情時代的數字經濟發展時代等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人才培養提出了更高更細化的要求?！?/p>

　　人才培養，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研中發現，盡管當前我國高等教育達到了規?；男畔⒒瞬排囵B目標，但高校計算機專業人才培養體系仍然存在一些待改進之處，如課程體系缺乏最新的、較為統一的規范和核心理念，高?；驅W術組織制定的課程體系、學術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；構建了“核心教材+數字教案庫”的教材生態，編寫完成31本首版核心教材，數字教案與紙質教材有機融合；核心師資團隊建設培育效果顯著，發揮虛擬教研室網絡協同、數字共享作用；匯聚核心課程建設高校以及行業領軍企業，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、培養的學生，已經遠遠超出這些高校！”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?！焙窠瓐远ǖ卣f。

　　現在至將來：

　　“遠水”也能解“近渴”

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

　　“近年來，在全球政治經濟體系面臨解構與重構的大背景下，我國企業對自主研發數據庫系統越來越重視，而國內高校的數據庫教學內容仍然停留在教學生如何‘用’數據庫?！痹谟嬎銠C“101計劃”核心課程“數據庫系統”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數據庫內核研發人才，是直面“卡脖子”技術的當務之急。

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

　　“受限于實踐課時，從零開始造數據庫對本科生而言挑戰過大?！标惣t表示，如何配合理論學習進行實踐訓練，曾經是課程組面臨的最大挑戰。經過反復思考比對，課程組以知識點為導向，研制了數據庫教學平臺RucBase。在該平臺上，學生可以按照各個實驗的要求，以“完形填空”的方式設計數據結構，實現函數邏輯，最終構建一個完整的數據庫系統內核。

　　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能力大賽數據庫賽道，掌握了“造數據庫”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據庫管理系統實現的課程，為國家培養解決“卡脖子”技術的人才。

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

　　2023年9月18日，一款專注于人工智能專業領域教育的大模型“智?！龢贰痹谡憬髮W等14所高校上線。這款由浙江大學、高等教育出版社聯合相關企業共同研發的大模型，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新開放平臺整合為一體，在高教社網絡平臺為學習核心課程的師生提供上萬次內容合成服務。

　　“人工智能賦能新時代人才培養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、教案為抓手持續開展了一系列卓有成效的工作。

　　“寫教案有利于教師闡發自己的學術思想，尤其有利于交流切磋和改進?！痹诶顣悦骺磥?，教案既體現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節，比較容易操作，并允許聽課教師修改量表。此外，還持續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，南京大學計算機科學與技術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’已經在每位參與其中的教師心中播下種子?！蔽髂洗髮W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?！痹撚媱潓＜椅瘑T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業和國民經濟的發展。

　　深化與拓展：

　　為全面提升人才培養質量夯實根基

　　截至目前，后續啟動的數學等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?！?01計劃”如何在各學科中一一落到實處？

　　“物理學研究經過幾百年的發展，不但沒有停滯，反而在加速。物理學的發展不僅增加了知識，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在本科教育教學之中?！痹谖锢韺W“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實?！爱斍?，我國對卓越人才培養的要求，已經發生了根本性變化。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?！?/p>

　　高原寧介紹，物理學“101計劃”在實施中有著不少創新之處。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、曹慶宏等教授現身南開，向學員們講授課程知識點架構，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，“與學員之間實現了相互啟發”。

　　“經濟學‘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驗。更具挑戰性的是，構建中國自主的經濟學知識體系必須作為我們的首要任務?！苯洕鷮W“101計劃”牽頭人、北京大學教授林毅夫坦陳。

　　他介紹，該計劃開創了基于自主知識體系的課程設計先河，確立了“道正”“術高”“業精”“實求”“事達”的五大項目理念；以習近平經濟思想為指導，構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新之路布滿挑戰，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，全力以赴高質量完成經濟學‘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、拔尖創新人才培養工作的新要求、人工智能等技術發展帶來的新機遇新挑戰，推動基礎學科系列“101計劃”理念再深化、質量再提級、范圍再拓展，為全面提升人才培養質量夯實根基。

　　當前，數百個高校參與其中，成千上萬的專家、普通教師被調動起來，惠及數十萬名學生……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理念變革、模式創新，為全面提升人才培養質量夯實基礎，源源不斷造就規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新高地提供關鍵支撐。（本報記者 張瀅）