再探北大“图灵班”:求索先锋教育,携手英才同行
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关键词:图灵班
从2017年到2020年,第一届图灵班的30位同学完成了这次特殊的旅行,在这个夏天穿上学士服,与信息科学技术学院的其他数百名同学一起翻开了新的人生篇章。在计算机科学在北大蓬勃发展的今天,图灵班作为计算机教学改革的先锋,其中意义不止是拔尖选优。在2020届图灵班同学毕业之际,我们有幸采访到了图灵班的师生,与他们一同回顾了三年来的探索与学习,也期待着这个特殊班级充满可能的未来。
受访者
2020届图灵班联合班主任蒋婷婷、王亦洲
2020届图灵班学生:吉如一
感谢前沿计算研究中心杨韫利老师提供数据、照片、修改校对
起步
时间回退到2017年,北京大学信息科学技术学院借助图灵奖获得者约翰·霍普克罗夫特(John Hopcroft)教授正式入职成为“北大人”的契机,创新开设了以“挑战计算科学极限、推进智能科学前沿”为目标,致力于为中国培养计算机科学界下一代领军人物的国际化人才培养计划——图灵班。
为了更好地实现图灵班的培养目标,小到学院,大到整个学校,都尽全力为图灵班提供充分的支持和保障,使得多方面的优势资源汇聚于此。学校还以霍普克罗夫教授与高文院士作为联合主任,成立了前沿计算研究中心,面向国际延揽计算理论与智能计算人才;联合北京大学国际顶尖的数理学科,为图灵班学生提供基础数学训练,搭建综合性跨学科平台,在交叉多元的背景下培养学生融会贯通的思维;通过聘请国外顶级学者引入世界最前沿的专业课程,同时,通过建立海外高校合作,给学生提供丰富的海外实习交流机会,跟随活跃在计算机科学研究一线的优秀学者从事科学研究。
图灵班目标建设成为具有国际一流水准的本科生教育基地。希望20年后,从图灵班走出的毕业生,已成为世界顶尖的学者和领军人才。
前沿计算研究中心和图灵班科研成果展示会
在信息学院院长高文院士看来,图灵班是信息学院本科教育改革的一面旗帜。“图灵班的训练将给同学们未来的生涯带来更高的起点和后续腾飞的基础。”正如王亦洲教授所说:“它(图灵班)的建立并不光是为了培养尖子,更是为了尝试计算机教育的新型模式,寻找不仅能在计算机教育中推广,更能在多学科教育中适用的一条道路。”
培养
时任主管本科生教学的信息学院副院长李文新教授主持了首届图灵班培养方案的制定,邓小铁、黄铁军、郭耀、王立威、林宙辰、蒋婷婷等多位老师参与。在蒋婷婷副教授看来,这一培养方案是集体智慧的结晶。
参考计算机科学未来的发展方向,图灵班初步规划了计算机理论、计算机系统、计算机应用、机器学习四个培养方向,分别请一位该领域资深专家负责规划设计相应方向的培养方案。“每位老师都会提出一些他们认为比较重要的课,在其中找出一些公共的课程,把它们定为必修课,而其余针对性和指向性比较强的课程则设为选修课。”
霍普克罗夫特教授为图班同学上课
除了一般信息科学技术学科的必修课程之外,图灵班的必修课里还有《密码学基础》《计算理论导论》《机器学习》等重要的基础课程,这些课程设置能够充分发挥北大的学科特长,整合教学资源,帮助同学们在未来的研究中拥有更坚实的基础与更开阔的思维。
霍普克罗夫特教授亲自讲授《信息科学中的数学》等课程,为同学们提供了与图灵奖得主面对面深入交流的机会。陈宝权教授讲授的《前沿计算研究实践》系列则从多个维度对同学们做科研素质教育,通过案例和实践了解看似神秘的科研究竟是怎么一回事,逐步引领同学们进入科研的世界。
在霍普克罗夫特教授的指导下,图灵班的培养方案在计算机系原有培养方案的基础上进行了突破性的改革,无论是课程设置、教材内容,还是学分要求、授课形式,图灵班都做出了许多新颖的尝试与改变。
对吉如一而言,进入图灵班之后学习的最有收获的一门课就是《机器学习》。“过去我对机器学习的了解更多在于应用,连几个网络跑一跑。图灵班的机器学习课程则侧重理论,涉及很难的概率论知识,这些知识在今后的科研中有很大帮助,特别是概率论知识会经常使用到。”而随着开课年数的增加,这些为图灵班开设的高深课程也在逐渐为信科其他同学们敞开大门,欢迎非图灵班的优秀信科同学选修。
霍普克罗夫特教授为图班同学上课
图灵班的培养计划中,另一个独特之处是科研轮转。科研轮转由前沿计算研究中心执行主任陈宝权教授设计并主导实施,来自信息学院、王选计算机研究所、数学学院等单位的60名教师组成科研导师团队,指导同学们为期一年的科研轮转与实践。
在大二上学期的课程《前沿计算研究实践I》中,不同研究方向的老师会为大家介绍自己的研究内容,每位同学选择三位方向不同的老师作为自己的轮转导师,并在大二下学期的课程中各花五周的时间在这三位老师的实验室中进行学习和科研实践。在各个实验室中,他们与不同的老师和同学交流和相处,探索该方向的科研前沿,了解自己的兴趣和能力所在,找到自己未来的科研方向。
在王亦洲老师看来,科研轮转的过程对图灵班同学而言是一次非常重要的探索经历。“科研不是一朝一夕的事情,不是只为了升学和深造,而是对一生事业的选择。如果在一开始的时候多一些尝试,在尝试和探索的过程中发现自己的兴趣,对自己的特长有更多的了解,对未来的科研发展是非常有帮助的。”
图灵班同学进行科研展示
在这样的课程设置与科研培养下,2020届图灵班已然硕果累累。首届图灵班30位同学已经在多个领域的学术会议和期刊发表近三十篇论文,其中不乏STOC、SODA、ICALP、PLDI、NeurIPS、ICLR、ICML、CVPR、SIGGRAPH等顶级会议,更亮眼的是国内首篇本科生一作STOC最佳论文等方面重要的突破。
成长
除了因材施教的培养方案和指引前路的科研轮转,图灵班同学的成长也得到了许多额外资源支持与平台帮助。“秀外慧中”的静园五院是前沿计算研究中心所在地,也是图灵班的“据点”,班级活动、自习、讨论,静园五院都是绝妙去处。
和图灵班同年建立的前沿计算研究中心是图灵班同学的科研保障。包括霍普克罗夫讲授在内的中心老师依靠自己的专业知识和科研技能帮同学们排忧解难,也会利用自己的人脉请来其他学校的领域大牛为同学们讲授科研前沿。近年来,希尔维奥·米卡利教授(Silvio Micali)、曼纽尔·布卢姆教授(Manuel Blum)等多位图灵奖得主先后兼职加盟北大,为图灵班同学开设课程,指导同学们的学习和工作。
与康奈尔大学校长座谈
图灵班的同学们朝夕相处,无论是在专属于图灵班的课程中,还是在静园五院的刷夜时光里,他们在学术交流与课余活动中建立起了亲密的友谊。如吉如一所说,“图灵班的结构带来了更强的集体凝聚力,在不同领域各有所长的同学们一起学习研究,对帮助彼此拓展思维和解决问题都很有助益。”
除了共同的课程和班级活动之外,图灵班的同学还有自发组织的科研委员会,负责科研讲座宣传,并举办属于自己的系列学术报告,通过邀请图灵班同学、优秀硕博学长、访问学者等来分享自己研究领域的前沿,介绍自己的研究成果,交流科研心得。随着这一项目关注度的不断增加,在前沿计算研究中心的帮助下,系列学术报告的模式逐渐向国际会议的模式靠拢,对同学们来说,无论是分享自己的成果,还是对自己研究领域进行综述,这都是迈向国际学术舞台之前极好的锻炼机会。
图灵班班会——吃披萨环节
寄语
面对有志于学习计算机科学的同学们,蒋婷婷老师强调了数学的重要性。“第一是要学好数学,对于计算机科学,数学很重要。第二,很多家长很担心中学的时候没有接触过计算机的同学大学能不能学计算机。我一般还是比较鼓励的,如果中学学过,大学起步肯定会容易一些,但是没学过也不代表就不能学。我自己也做过新生导师,去年我带过一个女生,她中学从来没学过计算机竞赛,但是大一下的时候她的绩点很好,后来也入选图灵班了。这说明,只要努力,大一一年是可以弥补(与竞赛生之间的)差距的。”
结语
2020年,信息科学技术学院将面向秋季入学的大一新生招收新一届的“图灵班”,图灵班的新鲜血液将进一步年轻化。在计算机科学研究方兴未艾的今日,图灵班将以先锋的姿态,期待每一位有志于计算机科学研究的你。
记者 | 郭曜齐
编辑 | 冯莉雯
美编 | 李博宇
图片 | 前沿计算研究中心
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