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。
目前我国高校的教学内容特别是本科，应该说还是普遍较为僵化，大学或者学院缺乏自己特色，不利于培养出紧密结合社会需求的人才，尤其是对于象计算机这样快速变化发展的学科。笔者认为，要培养出适应市场经济需求和科研发展的高级计算机人才，在课程设置上，应该让大学有更高的自主性，利于创办出具有自己特色的学科和方向。
3 学生素质培养
3.1 教学与评估
英国大学在传统上是一种典型的自治组织，学校拥有相当大的自治权，可以自由选择师资、学生、课程，并授予自己的学位。在大学自治的理念和体制下，教师是保障教育质量自觉的主要责任主体，教授课程，选举系主任、院长和校长，对学生的成绩评估。在新学期开始前，学院会在网站上给出授课信息列表，以供学生查阅和选择。例如本学期开设的课程、授课教授的信息、授课教授的接待时间、授课教室、期中期末考试的日期及考试地点等等。
教育质量是大学的生命。在教学方面，在英国的大学中授课教师是责任主体，负责选择教材，决定讲授内容及其方法。由于一些计算机技术的快速变化性（如计算机语言），教材更新很快，也有的教授不指定教材，而采用自己的讲义。让笔者感受到与国内大学很不同的方面是英国大学教学注重对学生综合能力的培养，以及学生学习的主动性。
在综合能力培养方面，国内大学教师主要关注传授知识(尤其是本科阶段)，而学生在其他能力方面得到较少培养，例如动手解决实际问题的能力、团队协作能力和口头表达能力等，这使得培养的人才难以满足社会的需求，尤其是对于象计算机这种实践性很强的科学。英国大学计算机教学对学生综合能力的培养体现在教学过程和成绩评估方式，学生除了参加课堂教学外，还需要完成一系列的在编程和硬件方面的练习，以及团队作业。以剑桥大学为例，在第1年，需要参加大约1周12个讲座，并参加一些实践课，包括7个硬件、13个编程和10个自然科学实践课。除讲座和管理外，第2年需要完成一系列在编程、硬件设计的练习，以及承担一个团队作业，第3年需要完成一个实际的个人项目（毕业设计）。而成绩评定则依据在每年6月份举行的3个小时的考试以及一些实践作业（它与一篇论文具有同等重要性），而在利兹大学甚至允许有延长一年的实践锻炼。这种课程和评估结构意味着学生的能力得到全面的培养，例如实践练习培养动手能力，团队作业培养了学生的沟通能力和协作精神，而个人设计锻炼了独立工作的能力。在学生的毕业要求上，实践能力在评估同样占有重要地位，学生的毕业设计往往是实际的应用课题。例如，下面是选自利兹大学的几个计算机专业毕业生设计题目：隐藏与追踪:健壮的数字水印（Hide and Seek: Robust Digital Watermarking)，胎儿映像的电子健康系统（E-Health System for Prenatal Screening），基于计算机视觉的癌细胞自动计数（The Automated Counting of Cancer Cells Using Computer Vision）等。
在学生学习主动性方面，由于过去计划经济时代的影响，以前国内大学的毕业生没有就业压力，因此，学生没有迫切的学习动力和压力；而另一方面，大学设置的教学内容也与就业市场需要有相当大的差距，这些使得相当大部分的学生只以通过考试为目标，而被动地学习。在英国大学，在激烈的就业竞争驱使下，大多学生主动地进行学习。一个典型现象是课堂上，学生经常提问打断教师讲课，而教师也会注重培养学生分析和表述问题的能力，这在国内大学是少见的。
3.2 科研与素质培养
大学是培养科研人才的基地，也是科研创新的摇篮。大学的研究生教育直接与科研相关，研究生的研究和创新能力是大学教育质量的重要特征之一。尽管一般的本科学生不直接参与科研，但为以后的科研打下了坚实的理论基础和专业基础，因此，课程体系建设和课程教学也是大学科研的重要一环。与国内高校情况相比，英国的大学在科研人才培养的特色主要体现在三个方面：多学科交叉、科研环境和学生综合能力训练。
在剑桥大学，从本科阶段就强调多学科交叉，计算机学生可以选择多门自然科学课程，而在爱丁堡大学，学生需要学习多门数学课程。利兹大学的计算机专业研究生可以选择两个来自不同学院的导师，比如，一个计算机系的研究生可以选择一个在生物学系的作为副导师，这种学科交叉性使得学生容易产生创新性的思想，提高科研能力。而国内的大学大多研究生的专业知识领域较窄，这样培养出来的学生对快速发展科研的适应能力较差，因此，需要研究生打破一些学科间的限制。
英国的大学计算机专业在硬件环境方面，应该说与国内没有明显的差距，特别是国内的一些名校。由于体制不同，英国大学对公共资源的使用有着较为严格的管理和控制，但另一方面，这些资源对校内师生开放，可以多个系共享计算资源。例如利兹大学计算机系每个研究生配备装有Linux和Windows两套平台的工作站，有覆盖全校的无线网络，也可使用图形和可视化实验室和虚拟现实设备，以及网格系统等。而国内的大学，不同团队间很少实现资源共享，这降低了资源的利用效率。此外，通常大学提供许多讲座和科研交流，让研究生能够充分交流思想，营造良好的科研氛围。
在综合能力培养方面，国内大学已经从关注知识传授，开始重视学生动手能力的培养，一些大学制定措施来促进学生动手能力的训练。然而，在学生综合能力培养方面，笔者认为国内的大学还存在一定差距。例如，国内大学主要通过笔试方法考核学生，很少关注对学生口头表达能力、交流能力、团队协作和管理能力等方面的培养。在英国的大学，通过团队作业、项目设计和演讲等对学生进行锻炼，这些方面的能力作为考核内容之一，还通过口试或者答辩考核学生，在口试中，教授是一对一的对学生的知识进行考察，这样的考试是很有针对性的。其实利用公式做出题目并不难，难的是能够清晰的阐述某个概念和原理，这才能真正体现出学生对所学知识的理解程度。因此，培养出来的人才具有更强的社会适应能力。
总的来看，与国内高校相比，对学生的综合能力和素质培养是英国大学计算机教育的一个主要特色之一，面向社会需求的教育理念使大学培养出具有竞争力的人才。
4 结束语
目前我国大学计算机系大多还是采用传统的教学模式，这种教学模式的弊端已经为许多教育人士所认识，并呼吁计算机教育的改革。一些大学希望紧跟国际计算机科学发展的最新理念和技术，并将最新的信息传授给学生，然而，由于历史传统和教育体制不同，脱离实际盲目追求最新技术可能造成相反的效果。 “他山之石，可以攻玉”，借鉴国际上先进的教育模式需要了解它的背景和特色。笔者结合在英国大学学习和工作的经历和感受，对英国大学在课程设置和素质培养方面的特点以及背景进行了简要地探讨和分析，相信英国大学面向产业和科研发展的课程体系，以及对学生综合能力培养的教学和评估方式，对于我国大学计算机教育改革具有一定的借鉴意义。