卡內基梅隆大學如何培養計算機博士

       卡內基·梅隆大學(Carnegie Mellon University)於1900 年成立於賓夕法尼亞州匹茲堡市，通過一百多年發展已經成爲世界頂尖大學之一，其計算機科學學院屢次被《美國新聞與世界報道》列爲全美第一，表明計算機科學研究與教學的世界最高水平。本文介紹了卡內基·梅隆大學計算機科學博士的培養模式，以期爲我國計算機科學博士的培養提供有益的借鑑與思考。

1 目標具體、明確的培養方案

       卡內基·梅隆大學的計算機科學博士學位授予那些擁有淵博的計算機科學知識並在計算機科學領域完成首創性研究的學生，旨在培養優秀的研究者、教師和計算機科學領域將來的引領者。
       爲得到博士學位，每一個學生必須達到以下要求：

• （1）參與相關領域的研究；
• （2）修滿96 學分的課程；
• （3）至少從事過兩次本科教學的助教工做；
• （4）具有必定的書面和口頭交流能力；
• （5）完成論文寫做並經過口頭答辯，論文內容是在計算機科學領域進行的一項有意義的首創性研究。

2 科學、獨特的課程設置

2.1 別具一格的Immigration Course

       在學生開始正規的課程學習以前，卡內基 • 梅隆大學要求每一個學生必須接受爲期2~3 周的Immigration Course。該課程的目標包括如下方面：

（1）使學生經過與教職員工和其餘學生的接觸和交流，逐漸熟悉計算機學院的總體狀況；

（2）使學生瞭解各教師目前不一樣的研究方向；

（3）爲學生提供尋找合適的研究導師的機會；

（4）使學生熟悉計算機設備和學校的環境。

　　Immigration Course 形式多樣，有演講、海報宣傳、展覽、實驗室參觀等。在此期間，學校常常組織由傑出的訪問學者主講的小型專題課程和專題講座。
      此外，還專門爲學生安排了充分的自由活動時間，使學生有機會與教師單獨接觸，更詳細地瞭解他們的研究方向，從而最終根據本身的研究興趣來選擇合適的導師。

2.2 體系完整的必修和選修課程

       卡內基 • 梅隆大學要求計算機科學系的學生修滿96 學分的課程，其中必修課爲60 學分，選修課爲36 學分，具體設置見表1 和表2（⊙﹏⊙b汗，轉載來的，沒找到表在哪裏）。關於必修課程的規定是，每一個學生必須從如下五個領域——算法和複雜性、人工智能、計算機系統、編程語言、應用軟件系統的每一個領域選擇一門課程。經過必修課程的學習，使學生不只掌握計算機科學的廣度要求，並且瞭解和掌握不一樣領域的研究方法。在36 學分的選修課程中，其中跨學科選修課佔選修課學分總比重的1/3，即12學分。除課程學習外，選修課還能夠經過如下三種方式得到：①參與學校內部的項目研究。②承擔校外研究項目。③擔任博士學位必修課的助教。總之，經過課程學習，學生將掌握計算機科學五個主要領域的基礎知識、原理和技能，進一步加深對專業領域研究的瞭解，同時擴展專業領域以外的知識。

2.3 實用的Emigration Course

       學生在研究和學習課程之餘，還要學習領導和生存技能，這是卡內基 • 梅隆大學的博士生培養計劃的一部分，通常來講，這些技能由導師指導。並且，學校爲了配合導師的指導，還開設了Emigration Course，爲學生畢業後職業生涯的發展提供指導和建議。
        Emigration Course 爲期一年，包括一系列的講座，其主要內容包括工做、現實世界、金錢、道德和麪試等五個方面，涉及如何面試、如何申請資助、如何撰寫科研論文等許多具體的問題。此外，還向學生介紹學術界、工業和政府部門的傳統和非傳統的職業道路，爲學生提供提早了解社會的機會。該課程面向計算機科學系全部學生，學生根據本身的意願來決定是否參與。

3 重視研究能力、教學能力和交流能力的培養

       卡內基 • 梅隆大學十分重視培養學生的研究能力，學校要求學生在前兩年的學習中至少花一半的時間進行相關領域的研究。一旦學生修滿全部學分，那麼他們全部的學習時間都要進行研究。在進行研究前，學生及其導師每學期都要制定一系列合理的目標、計劃和標準，以確保研究的成功。博士生培養委員會在每半年一次的例會上，將對每一個學生前半學期的研究進行評價，並制定後半學期的研究計劃。對學生的評價主要取決於一些實際的成果，如完成軟件系統、研究報告、文獻綜述等。
       卡內基 • 梅隆大學還十分注重學生教學能力的培養。學校認爲，教學能力不只是教師並且是全部科學家必備的重要技能。爲得到學位，每一個學生在攻讀博士學位期間必須擔任兩次助教，協助講授兩門本科生課程，其中一門是概論課，另外一門是高年級專業課。其後，學校將在每半年進行一次的學生評價中，對其教學表現進行評價。
       具有必定的交流能力也是學生取得學位的必要前提。交流能力體現爲寫做能力和口頭表達能力兩個方面。對於前者，每一個學生必須獨立完成一篇學術性論文(若是是合寫必須是第一做者)，論文質量至少達到卡內基 • 梅隆大學學術報告的水平。學術性報告至少要在一位教師(能夠不是本身的導師)的指導下進行，並且，論文完成後至少要有兩名教師和一名學生進行評審，填寫正式的評價表，給予必要的反饋。對於後者，計算機科學學院爲學生提供了不少訓練口頭表達能力的機會，包括各類形式的研討課、午飯會和正式課程的口頭陳述訓練。此外，每一個學生必須在學校進行一次公開演講，演講內容必須通俗易懂。演講者在演講以前要張貼海報進行宣傳，以便聽衆根據本身的興趣提早安排日程。演講當天，學校常務委員會成員和演講者俱樂部成員(至少兩名教師和一名學生)將到場評價學生的表現，並將最後的評議意見反饋給學生。

4 規範的論文撰寫及答辯

       學位論文是學生在計算機專業領域進行科學研究的實力見證。卡內基 • 梅隆大學規定，博士學位論文要對相關研究領域做出重大的、原創性的貢獻。

4.1 學位論文選題

        選擇論文題目通常有如下三種方式：

　　　　①學生根據本身的興趣愛好自主選題；

　　　　②學生在導師的研究課題中選擇本身感興趣的部分做爲研究方向；

　　　　③由導師肯定題目。

　　學生在肯定學位論文選題後，向學院提交學位論文研究計劃書，同時還要在學術討論會上向對此題目感興趣的教師和學生進行口頭陳述。卡內基 • 梅隆大學規定，學位論文研究計劃書應該闡述如下五個方面的內容：

　　　　①研究問題與研究方法；

　　　　②研究的意義；

　　　　③研究的預期結果；

　　　　④研究進展的計劃安排；

　　　　⑤學生自身從事研究的能力。

　　提交申請可讓教師在研究開始前對選題的合理性和重要性進行評判，以避免在學生即將完成學位論文時被否認。論文選題經過後，學生必須經過博士候選人資格考試(通常在課程學習以後)，而後才能正式開始撰寫學位論文。

4.2 撰寫論文

        在論文撰寫階段，由學生的導師擔任論文指導委員會主席。該委員會包括至少三位計算機科學學院教師(其中至少有兩位是計算機科學系教師)和一位外部成員(來自卡內基 • 梅隆大學其餘院系或其餘大學)。評審委員會的成員必須按期與學生會面交流，以確保研究的順利進行。

4.3 論文答辯

        學位論文指導委員會根據學生論文內容和論文公開答辯狀況決定最終的結果。在進行論文公開答辯的前一週，學生必須向系主任提交論文摘要的複印件、複印件的電子版、論文指導委員會成員名單表各一份。在公開答辯前，指導委員會的全體成員要審閱、修改論文，最後通過一致贊成才能送交論文進行答辯。在答辯以前要常常會面討論答辯的相關事宜。答辯者通常要進行30-45 分鐘的口頭陳述，以後是提問和回答的環節，最後由指導委員會成員和其餘對該論文感興趣的教師召開集體會議決定答辯結果，並對須要修改的部分提出要求和建議。

5 嚴謹的學業評價制度

        評價並反饋學生在培養過程當中的表現，對於學生和教師來講都十分重要。學生須要根據本身的表現來肯定一系列長期的計劃，教師也須要經過評價進一步指導學生，提出合理的建議，併爲學生之後找工做寫推薦信。
       卡內基 • 梅隆大學計算機科學學院的全院教師每學期期末舉行一次例會，對學生的培養情況進行正式的評價。學生和教師喜歡把這一例會稱之爲「黑色星期五」會議。會議包括兩部分，一部分是來自不一樣研究領域(人工智能，計算機系統，程序語言，軟件系統，計算機原理)的教師的集體會議，另外一部分是全體教師的集體會議。評價內容主要包括學生的學業成績、研究能力、教學能力、專業技能、論文寫做和演講水平等。評議以後，學院經過正式的通知單告知學生最後的評價結果，其中可能包括對之後學習的建議或要求。若是學生沒有達到培養要求，博士生培養委員會將停止培養計劃。其中，寫做能力和演講能力由教師和學生共同評價，評估結果將提交給系主任並在檔案中備份。對於評估不合格者，學校也有相關的規定給予他們從新學習的機會。

6 團結、民主的學習氛圍

       卡內基 • 梅隆大學十分尊重學生的意願，充分給予學生選擇的權利。學生在開學後一個月左右的時間內充分了解每位教師目前的研究方向，並根據本身的愛好和興趣肯定導師人選，而後經過導師和學生雙向選擇的方式決定最終的結果。一旦學生的研究興趣在學習過程當中發生改變，他們能夠更換導師。通常來講，學生能夠自主選擇選修課程以及得到學分的方式，不過，學校仍是建議學生在選擇課程前與導師進行協商，以確保學有所用，爲之後的研究做好準備。
       卡內基 • 梅隆大學計算機科學學院重視培養學生的團隊合做精神，這也是許多學生選擇卡內基•梅隆大學的緣由之一。學生和指導教師之間、教師之間、學生之間經過密切合做所造成的強烈的團隊精神是計算機科學系引以自豪的，不少工做夥伴最後發展成爲生活中的好友。在團隊工做中，你們自主支配本身的時間和精力，充分發揮本身的才智和技能，在不少活動中——例如組織研討班、維護軟件包、在系委員會任職、爲研究生課程評分、舉辦社會活動等，你們齊心合力，創造了一個自由和諧的工做氛圍。

7 健全的學生資助制度

      卡內基 • 梅隆大學爲學生提供了多種形式的資助。研究生能夠得到基金、助教津貼、生活津貼、獎學金、研究項目資金、申請貸款等多項資助。若是學生配偶的月薪低於200 美圓，學校將額外補助學生10%的津貼。同時，學校鼓勵學生獲取外部的經費資助，例如聲望很高的國家科學基金、赫茲基金或者企業獎學金等。
        學校鼓勵學生參加社會實踐，積累社會經驗。每一年暑假，學校爲許多學生提供假期資助，特別是爲那些正在撰寫博士學位論文的學生。學校認爲，學生在校期間經過一兩個暑假積累行業經驗是十分有益的。學校的教師和員工通常也幫助學生尋找合適的暑期工做。
        計算機科學系鼓勵學生參加學術會議，以提升他們的專業水平和促進職業發展。若是學生的導師或研究贊助者不提供資金，計算機系會盡量爲學生提供，甚至減小其餘開支來知足學生的須要。若是學生只是參加學術會議，學校將提供200 美圓的補助外加註冊費用；而若是學生在學術會議上發表論文，學校將提供600 美圓外加註冊費用。每一個同窗一年最多隻有一次機會參加學術會議。