圖靈獎得主：為什么中國頂尖學(xué)生入學(xué)贏了，畢業(yè)時卻輸了？

發(fā)布時間：2023-08-02 21:08:19

來源：中國科學(xué)報

【資料圖】

“我主要是一名教師”。計算機(jī)領(lǐng)域最高獎圖靈獎得主約翰·霍普克羅夫特（John Hopcroft）更看重自己教育家的角色。作為研究生導(dǎo)師，他的大部分博士生3年內(nèi)就畢業(yè)了，與其密切合作的3名學(xué)生也獲得了圖靈獎。

但他更愿意投身本科生教育，早在1964年，就開始給本科生講課，一直到今天。

大批中國學(xué)生也受到了他的教誨。從2011年12月起，他開始給上海交通大學(xué)、北京大學(xué)等國內(nèi)高校的學(xué)生上課。他在多個場合提到：在給大一新生講課時，中國頂尖大學(xué)新生比美國頂尖大學(xué)新生的素質(zhì)更好，然而三四年后，美國學(xué)生在知識水平和能力上超過了中國同年級學(xué)生。

還有一件事讓他感到詫異。他曾不遺余力地幫助中國高校招聘老師，然而兩年后，這些新老師都離開了。究其原因，他得到的答案是，學(xué)校的大環(huán)境只注重研究經(jīng)費和論文發(fā)表數(shù)量，卻不關(guān)心教學(xué)質(zhì)量。

約翰·霍普克羅夫特得出結(jié)論——中國大學(xué)的教育質(zhì)量出現(xiàn)了問題。他常常掛在嘴邊的一句話是：大學(xué)的使命是培養(yǎng)下一代人才，而不是搞研究；如果大學(xué)校長希望提升學(xué)校的聲譽和影響力，就需要專注于教學(xué)質(zhì)量的提升。

出于上述考慮，作為北京大學(xué)訪問講席教授，他和中國工程院院士、北京大學(xué)教授高文在2018年共同發(fā)起了“高校計算機(jī)專業(yè)優(yōu)秀教師獎勵計劃”，旨在促進(jìn)高校更加重視本科課堂教學(xué)。

然而，這位2016年中國政府“友誼獎”獲得者想做得更多。2021年11月18日，在接受教育部部長懷進(jìn)鵬會見時，他提出了在計算機(jī)專業(yè)領(lǐng)域進(jìn)一步推動教學(xué)改革的打算與設(shè)想。

這催生了一個新的計劃。很快在當(dāng)年底，教育部高教司決定在部分高校實施計算機(jī)領(lǐng)域本科教育教學(xué)改革試點工作計劃（以下簡稱“101計劃”）。該計劃提出：要率先在計算機(jī)領(lǐng)域建設(shè)一批一流核心課程，開發(fā)一批一流核心教材，建設(shè)一支高水平核心師資團(tuán)隊，建設(shè)一批核心實踐項目，探索計算機(jī)領(lǐng)域高質(zhì)量人才培養(yǎng)新模式。

除了美國康奈爾大學(xué)教授身份外，約翰·霍普克羅夫特同時還是北京大學(xué)前沿計算研究中心主任、上海交通大學(xué)約翰·霍普克羅夫特計算機(jī)科學(xué)中心主任和華中科技大學(xué)霍普克羅夫特計算科學(xué)研究中心主任。如今，他和妻子先在中國工作3個月，再回美國工作3個月，按這樣的節(jié)奏輪替進(jìn)行。

7月中旬甫一抵京，這位83歲的老人就接受了《中國科學(xué)報》專訪，他暢談了“101計劃”背后的故事和自己的教育理念。在他的辦公桌前，有一張六邊形的會客桌，每位訪客都能與他平等地坐在一起交流。

圖為約翰·霍普克羅夫特在授課。圖源：北京大學(xué)

“如果你真的理解相對論，你就可以向高中生解釋它”

《中國科學(xué)報》：你在中國工作多年，什么是你這些工作中最重要的？是“101計劃”還是“高校計算機(jī)專業(yè)優(yōu)秀教師獎勵計劃”？

約翰·霍普克羅夫特：

這兩個項目都很重要，都將產(chǎn)生很大的影響。

其中一個影響就是教學(xué)評估。我們在做中國前40所高校計算機(jī)科學(xué)的教學(xué)評估，每年評估結(jié)束后，我會寫信給這些大學(xué)的校長，告訴他們其學(xué)校排在前三分之一、中間三分之一還是后三分之一。他們應(yīng)該已經(jīng)意識到，對高校的評估不再是根據(jù)科研經(jīng)費、論文數(shù)量和國際排名進(jìn)行，而是根據(jù)教學(xué)質(zhì)量。 （編者注：在實際實施中，該評估是以“高校計算機(jī)專業(yè)優(yōu)秀教師獎勵計劃”的形式進(jìn)行的。）

這40所大學(xué)的教學(xué)質(zhì)量開始提高，并引起了人們的注意?，F(xiàn)在教育部正在和我討論，將該計劃推廣開來。因為絕大多數(shù)學(xué)生沒機(jī)會進(jìn)入排名前40的大學(xué)，教育部想把該計劃推廣到1500所大學(xué)的更多學(xué)科，這樣中國高校的教育質(zhì)量就會有重大改進(jìn)。

《中國科學(xué)報》：“101計劃”的背景是怎樣的？

約翰·霍普克羅夫特：

“101計劃”主要有兩個組成部分，一個是課堂教學(xué)，一個是教案。

首先是教學(xué)。為了評估教學(xué)質(zhì)量，我旁聽了大量課程。我給中國教育部部長講過這么一件事：有一堂課，授課老師是一位一流教師。剛開始每個學(xué)生都很投入，認(rèn)真聽課并做筆記；課講到中途，她在黑板上寫下一個數(shù)學(xué)定理，并花了20分鐘進(jìn)行證明，這時有一半學(xué)生開始不再專注于聽講，而是拿出了手機(jī)。

每位教師都有自己的風(fēng)格，我們不應(yīng)強(qiáng)行改變。所以我只是告訴那位老師我以上的觀察，然后問她：“你覺得該怎么做？”她說：“學(xué)生們可能不理解那個數(shù)學(xué)定理，我應(yīng)該給學(xué)生一個更容易理解的直觀版本。”

我繼續(xù)問她：“從現(xiàn)在開始的6個月中，你希望學(xué)生記住你這門課的什么內(nèi)容？”她想了想說，可能不是她花了20分鐘的定理證明，而是需要理解的關(guān)鍵思想。

所以“101計劃”現(xiàn)在的做法是，聽課老師會旁聽幾堂課，但不會告訴授課老師應(yīng)該怎么做，而是就其在課堂上觀察到的情況一起討論，讓授課老師自己決定是否調(diào)整教學(xué)方式。

另一個部分是教案。之前我只與中國排名前40的部分重點大學(xué)合作過，上海主管教育的副市長問我是否愿意去其他大學(xué)看看。當(dāng)我訪問這些學(xué)校時，我意識到它們與重點大學(xué)有很大區(qū)別：重點大學(xué)教師的英語很流利，他們可以自己去看現(xiàn)在國際上大學(xué)都在教什么，獲得最先進(jìn)的教學(xué)素材，但排名靠后的大學(xué)教師的英語不夠流利，你需要“喂給”他們中文版本的教學(xué)內(nèi)容。

因此，“101計劃”請了中國最優(yōu)秀的教師來編寫中文教案，他們編出來的教案都非常棒。

但其中也存在問題。以數(shù)學(xué)為例，目前我觀察到的都是在為拓?fù)鋵W(xué)這樣的高階課程編寫教案。如果你想成為一名數(shù)學(xué)家，如果你在中國最頂尖的大學(xué)之一，那么這樣的教案是非常好的。但是，絕大多數(shù)來上課的學(xué)生甚至不是數(shù)學(xué)專業(yè)的，他們需要線性代數(shù)等一般水平的課程。所以我們需要將編寫出來的材料發(fā)給更多大學(xué)，讓更多人看看是否合適。如果不合適，我們應(yīng)該將原始版本作為榮譽課程，同時再編寫一個普通課程版本。

我們可以請一些普通大學(xué)里的高素質(zhì)教師來試用這些教案，看是否適用于普通學(xué)生，因為他們知道什么樣水平的內(nèi)容適合普通學(xué)生，并可以根據(jù)需要對相應(yīng)內(nèi)容作出適當(dāng)調(diào)整。

《中國科學(xué)報》：如何有效地解釋復(fù)雜而晦澀的問題？你有什么技巧或經(jīng)驗嗎？

約翰·霍普克羅夫特：

對于教師來說，最重要的是，真正理解復(fù)雜的內(nèi)容，并將其簡化為任何人都能聽懂的語言。不要使用高級的術(shù)語，如果你真的理解了相對論，你就可以向高中生解釋它。因此，一個好老師最重要的就是懂得如何用簡單方法解釋復(fù)雜問題。

約翰·霍普克羅夫特在北京大學(xué)。圖源：北京大學(xué)

頂尖高校PK：中國贏在新生，美國贏在畢業(yè)生

《中國科學(xué)報》：你在多個國家都有教育工作經(jīng)驗，這些經(jīng)驗是否可以應(yīng)用到中國？

約翰·霍普克羅夫特：

有些國家的經(jīng)驗并不成功。像哥倫比亞、智利、巴西、墨西哥、沙特阿拉伯、印度等國家，政府并不覺得教育是優(yōu)先事項，因此我能做的事情非常有限。我試圖改善他們的教育，雖然我能通過教課或談話來幫助一些學(xué)生和教師，但我無法幫助這些國家系統(tǒng)性地提高教育質(zhì)量。

而當(dāng)我來到中國時，我發(fā)現(xiàn)中國非常重視教育。中國認(rèn)為，未來國家的競爭力是人才，那些改善教育體系的國家將成為世界大國。當(dāng)我告訴中國政府一些可以改善教育的方法時，他們就會小范圍地進(jìn)行試點。大概一年后，他們會對其進(jìn)行評估。如果真的有效，則會擴(kuò)大范圍。他們愿意接受任何可能有用的想法，看看是否可行；如果可行，就會采納。

《中國科學(xué)報》：你提到過中美頂尖高校大一新生和畢業(yè)生的比較，能否談?wù)劯嗉?xì)節(jié)？

約翰·霍普克羅夫特：

首先，人才按數(shù)量均勻分布，所以中國的人才是美國的4倍，但在美國，不管你去哪所大學(xué)，都能接受良好的教育。因此，美國的人才廣泛分布在200多所大學(xué)中。而在中國，每個人都希望去排名前10的大學(xué)，所以中國頂尖大學(xué)的新生質(zhì)量確實是世界一流的，比美國頂尖大學(xué)的新生質(zhì)量高得多。

但美國頂尖高校畢業(yè)生的質(zhì)量更高，我認(rèn)為這是由于美國大學(xué)的教育質(zhì)量更高。事實上，我剛來中國的時候，發(fā)現(xiàn)有些教師根本不上課，他們只是把自己的幻燈片發(fā)給學(xué)生?，F(xiàn)在情況不同了，如果教師不講課，就會得到差評。

另一個中美差異是，美國培養(yǎng)了足夠的科學(xué)家和工程師來滿足國家的需求。因此，如果政府需要解決某個問題，他們只需雇用國家實驗室的人才；如果公司需要解決某個問題，他們只需雇用員工。因此，培養(yǎng)下一代人才是美國大學(xué)的唯一使命。

中國的科學(xué)家和工程師還不夠多，所以中國大學(xué)的使命有兩個，一是培養(yǎng)下一代人才，另一個是幫助政府和企業(yè)開展應(yīng)用研究，而第二個使命可能干擾第一個使命。

《中國科學(xué)報》：你認(rèn)為我們應(yīng)該讓一部分教授專注于研究，而其他教授專注于教學(xué)嗎？

約翰·霍普克羅夫特：

我可以告訴你美國是怎么做的。比如在斯坦福大學(xué)有專門的應(yīng)用研究機(jī)構(gòu)，其職位與教職是分開的。應(yīng)用研究人員會隨著機(jī)構(gòu)遷出校園，他們不是教職員工，其工資不占用學(xué)校的教學(xué)經(jīng)費，而是由其雇主支付。除了名字之外，研究機(jī)構(gòu)與斯坦福大學(xué)沒有任何關(guān)系，它的主任也不是由斯坦福大學(xué)任命的。

所以我們必須將這兩項任務(wù)分開，使它們保持獨立。但這首先需要在中國培養(yǎng)出足夠多的科學(xué)家和工程師，這樣才有足夠多的人來做研究。

早年的約翰·霍普克羅夫特。圖源：北京大學(xué)

“我主要是一名教師”

《中國科學(xué)報》：你可以談?wù)劥竽Ｐ蛦?？ChatGPT會對教育產(chǎn)生什么影響？

約翰·霍普克羅夫特：

我不認(rèn)為它會對教育產(chǎn)生多大影響。最重要的一點是，好的教育不在于老師有多聰明，或者他能解釋什么，而在于他是否關(guān)心學(xué)生的成功。

ChatGPT可能有助于將現(xiàn)有任務(wù)自動化。人們應(yīng)該意識到，我們正在經(jīng)歷一場革命，工作崗位的數(shù)量將減少，只需很小一部分人口就能生產(chǎn)我們所需的全部商品和服務(wù)。當(dāng)絕大多數(shù)人沒有工作時，我們將如何重組社會？

我們必須讓人們對旅游、音樂、表演、體育或其他方面感興趣。這聽起來可能是一個很大的變化，但如果回顧歷史就會發(fā)現(xiàn)：工業(yè)革命之前，美國有95%的人口從事農(nóng)業(yè)，今天則只有5%；制造業(yè)出現(xiàn)了新的崗位。而在今天，當(dāng)制造業(yè)中的工作崗位消失并實現(xiàn)自動化時，你不知道未來會從事什么新工作，可能會與你的預(yù)期完全不同。

《中國科學(xué)報》：中國教育部在鼓勵本科階段的科學(xué)史教學(xué)，對此你怎么看？

約翰·霍普克羅夫特：

我認(rèn)為這是好事。如果你不了解過去的事情，你很可能會重蹈覆轍；了解歷史可以讓你更好地看待未來。

大學(xué)教育的目的是幫助你過上幸福的生活，而不是培養(yǎng)你找到一份高薪工作。要擺脫過于狹隘的關(guān)注，要讓學(xué)生接觸到生活中的所有事情。

《中國科學(xué)報》：中國教育部正在推動加強(qiáng)中小學(xué)科學(xué)教育，你對這方面有什么建議嗎？

約翰·霍普克羅夫特：

多年來，很多中國人問我是否愿意參與高中教育，我告訴他們，我對高中教育一無所知。但現(xiàn)在我愿意嘗試為改善高中教育提供幫助。

中國的高中生花了太多時間在學(xué)習(xí)上。我在美國上高中時，早上9點上課，下午3點結(jié)束，其中有一個小時用來做作業(yè)，所以我們不帶作業(yè)回家?；丶液螅腋改父嬖V我要找點事情做，只要在6點前回家吃飯就行。晚飯后，我被告知只要在9點鐘之前回家就可以了。我有自由的時間去思考，去找其他孩子一起玩，去參加運動。

如果我們把高中生解放出來，讓他們每天有五六個小時的時間思考自己想做什么，做自己想做的事，那么高中教育將得到極大的改善；另外一點是，在高考的影響下，很多高中都在訓(xùn)練學(xué)生如何通過考試。如果有更多的大學(xué)能提供高質(zhì)量的教育，而學(xué)生又想留在家鄉(xiāng)上大學(xué)，也許高考就不那么重要了。

《中國科學(xué)報》：斯坦福大學(xué)和康奈爾大學(xué)都是非常優(yōu)秀的大學(xué)，國際排名也很高，你認(rèn)為這是什么原因？

約翰·霍普克羅夫特：

美國的大學(xué)之所以排名高，是因為從中國招收了很多高質(zhì)量的博士生。

我們應(yīng)該教博士生如何做研究，而有些教員讓博士生幫助他們做研究，這是不合適的。博士生來大學(xué)的原因是接受教育，而不是把他們當(dāng)作打工人。

我的大部分博士生3年內(nèi)就畢業(yè)了，因為我沒有讓他們做研究，而是教他們?nèi)绾巫鲅芯?。與我密切合作的3個學(xué)生獲得了圖靈獎，第4個學(xué)生獲得了僅次于諾貝爾獎的物理學(xué)獎。我認(rèn)為他們之所以做得這么好，是因為我讓他們做自己感興趣的事情。如果我讓他們跟隨我的工作，他們可能不會如此成功。

《中國科學(xué)報》：你喜歡什么樣的學(xué)生呢？

約翰·霍普克羅夫特：我喜歡任何想學(xué)習(xí)的人，因為我喜歡幫助那些好奇心強(qiáng)的人。如果有人知識淵博，自以為無所不知，又總是能得到加分，我就沒那么感興趣了。但如果有人真的想學(xué)習(xí)，并且付出了努力，那么我就會很好地付出我的時間去提供幫助。

《中國科學(xué)報》：在你的人生中，你的主要角色是一名科學(xué)家還是一名教師？

約翰·霍普克羅夫特：

我主要是一名教師。我只是把科學(xué)作為我解決問題的一種方式，其中一些是為了弄清楚應(yīng)該教什么，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，我開發(fā)的一些應(yīng)該教的東西變成了世界級的科學(xué)。

這是幸運的，變革的時代就是機(jī)會遍地的時候。我是世界上第一批計算機(jī)科學(xué)家，我40多歲的時候，美國總統(tǒng)任命我為國家科學(xué)技術(shù)委員會委員，一般來說，人們通常要到60多歲才能得到這樣一份工作。

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