转载 | 81岁图灵奖得主：我从1964年开始给本科生授课至今！

关键词：本科教育  人才培养

编者按

2019年10月，北京大学前沿计算研究中心主任John Hopcroft教授在北京大学静园五院接受了《国家科学评论》的专访，比较完整地阐述了他对于教育的理念。本文由《中国科学报》翻译自访谈原文，中心授权转载，二次转载请联系原作者。

全文共7524字，阅读约需12分钟。

作者 | 赵维杰（《国家科学评论》新闻编辑）

          胡振江（北京大学计算机科学技术系教授）

翻译 | 冯丽妃（《中国科学报》记者）

本文译自《国家科学评论》（National Science Review，NSR）Interview文章“John Hopcroft's views on China's education”。

原文链接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa016

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美国康奈尔大学教授John Hopcroft是1986年图灵奖得主，也是一位拥有超过55年教学经验的教育工作者。

过去10多年中，Hopcroft经常来到中国，为上海交通大学的本科生授课，并帮助该校提高计算机科学教育的质量。

他还是北京大学图灵班指导委员会主任，以及华中科技大学Hopcroft中心主任，并参与了很多旨在提升中国计算机科学本科教育的其他项目。

近日，NSR对话Hopcroft，倾听他对中国教育的看法。

▲ NSR访谈合影

 中国之旅

NSR：您从事本科教学工作多久了？

Hopcroft：我从1964年开始给本科生授课，至今已经50多年了。我喜欢教学和科研，这是我至今还没有退休的原因（Hopcroft出生于1939年，现已81岁）。康奈尔大学的退休计划非常完善，我的工资不会因退休而降低。但是，如果退休了，我还能做些什么呢？

我在小学、中学和大学阶段都遇到了非常棒的老师。他们真心希望我能获得成功。他们对我的人生产生了非常大的影响，我也希望能对其他人产生这样的影响。

NSR：您第一次来中国是什么时候？

Hopcroft：中美关系刚刚缓和，美国人最初被允许访问中国时，我就决定来看看中国是什么样子的。我去了澳门，在那里过境，不过只是出于好奇。

真正参与中国的教育工作是在大约十年前。当时，中国教育部让我帮助他们提升大学教育水平。我和150名教师一起工作，尝试提高他们的教学技能。但后来我意识到这样的工作没什么效果，就建议取消了这个项目。

随后，上海交大的校长找到了我。从那时起，我就一直与上海交大合作，帮助他们招聘教师，提高教育质量。

NSR：中国人怎么找到您的？

Hopcroft：我也不太清楚。但在那之前，我曾在大约15个不同的国家工作，以改善当地教育，包括巴西、智利、墨西哥、沙特阿拉伯、突尼斯和印度等。中国可能是通过这些事情知道了我。

在这些国家，我帮助了一些学生和教师，但很难提高整体的教育质量。现在我明白了，除非政府高层想要改善教育，否则你是无能为力的。在中国，国家总理都将改善本科教育作为首要目标之一。所以在这里，我的工作有机会得到回报。

▲ 2016年李克强总理接见“中国政府友谊奖”获奖学者

 中美之间的一些差异

NSR：现在，您会同时在给美国和中国的学生授课。这些学生有何不同？

Hopcroft：我曾经带30个中国学生到美国待了一个月。他们中的一半人立即接受了美国的理念，开始好奇地探索自己感兴趣的研究方向。但另外一半人仍会问我：“今天我该做些什么？”所以一个主要的区别是，一些中国学生只会做你要求他们去做的事情。

我在康奈尔和上海交大为大一新生讲授同样的课程。我发现上海交大的大一新生要比美国顶尖大学的更好。我认为原因在于，美国有很多不错的大学，美国的人才分散在这些学校中，而在中国，最好的学生都集中在所谓的C9高校里。因此，中国顶尖大学的新生比斯坦福大学、伯克利大学或康奈尔大学的新生更优秀。

但4年后，我再次面对这些中国学生时，却发现康奈尔大学的学生已经超过了他们。这意味着你们的大学教育并不成功。

过去20年里，中国的父母意识到他们的孩子需要大学文凭才能找到好工作。于是，大学生数量急剧增加，大学教师也从30万增加到100万。而问题是，你们是从哪里找到这么多教员的？

NSR：我们需要更多高素质的教师。

Hopcroft：是的。有相当多的中国学生到美国高校攻读博士学位，其中很多人更愿意留在美国。我认为原因在于，中国的高校不能提供他们想要的环境，筹集研究经费和发表论文的压力太大，很多年轻教员不得不为资深教师工作。这不是一个教育学生或者做基础研究的良好环境。

在上海交大，我负责招聘计算机科学的教师。我无法改变整个学校的环境，但学校愿意为我招聘来的教师提供较为宽松的环境。结果也很好，我已经从美国招回了20名教员，我们很快还会再招10人左右。

NSR：一名优秀的教师应具备哪些品质？

Hopcroft：如果我们的使命是培养下一代的人才，那么我们聘用教员时，他们已经做出了哪些研究成果不是最重要的，我们更希望这个人可以在整个职业生涯中都保持活跃。所以我们要寻找的是有创造力的人，他要能不断学习、保持活跃。

在中国，评价高校教师和校长的标准应该改变。对于高校，提高学校的国际排名是一个错误的目标，因为这些排名都是基于研究经费和论文数量的。我们应该用本科教育质量来评价高校，而不是研究经费的多少和发表论文的数量。

在中国，现在已经有了一些变化，我相信中国的高校将会快速发展。

美国的大学和中国的大学还有一个不同之处。美国有足够多的科学家和工程师，因此如果我们需要开展应用研究来实现某个具体的社会目标，公司和研究机构可以雇到人才，来进行应用研究。而大学是不参与应用研究的。

它们应该专注于教育和基础研究。例如，斯坦福大学在上世纪70年代建立了斯坦福研究所，把应用研究从学校转移到了这个独立的机构中。出于同样的目的，麻省理工学院建立了林肯实验室。

但在中国，高校仍然需要为应用研究提供帮助。许多资深教师都积极参与其中。问题是，应用研究可能干扰教育。

如果一名导师在指导学生的同时也在开公司，那么当学生面临着做基础研究还是为公司工作的选择时，导师很可能会要求他们为公司工作。这是一种不应当被允许的利益冲突。

中国已经意识到了这个问题，但可能需要10到20年才能作出改变。当中国培养了足够多的人才时，应用研究就应该搬出大学。

在美国，美国国家科学基金会（NSF）资助基础研究，不是因为它们希望完成一个特定的研究项目，而是因为它们希望被资助的教师能培养出下一代的人才。教师们可以研究任何他们感兴趣的课题。事实上，这是美国做过的最好的投资之一。

我们在许许多多的随机方向上进行研究，偶尔在某个方向上，会有人做出足以创造一个全新行业的成果，从而为社会提供数百万的工作岗位，以及数十亿美元的经济回报。

NSR：是的，基础研究可以和教育结合起来，因为二者都鼓励自由探索，但是应用研究应当独立。

 关于本科“精英班”

NSR：您已在上海交大工作了10年左右。您努力的成果有哪些？

Hopcroft：在上海交大，我担任John Hopcroft计算机科学中心的主任。这个中心没有学生，它负责为计算机科学系和其他相关项目聘用教师。我们已经使教学质量大幅提高，很多毕业生已经去美国大学攻读博士学位。我希望在最后，我们可以提升整个上海交大计算机科学系的水平。

NSR：近年来，几乎所有的中国顶尖大学都开设了本科“精英班”，如上海交大致远学院、北京大学“图灵班”和清华大学“姚班”等。您认为这是一种好的方式吗？

Hopcroft：这些精英班的教学水平是和美国顶尖大学相当的，它们正在培养出世界级水平的学生。但是，每个这样的班级通常只有25到30名学生，所以这并不能解决中国的问题。中国必须拓展精英班，最终提高对所有学生的教学水平。你们有这么多有才华的学生，如果能把精英班扩大到所有人，中国的大学将跻身世界顶尖高校之列。

NSR：您认为我们能把精英教育模式扩展到研究生教育吗？

Hopcroft：是的。我认为一旦改进本科教学，培养出更好的本科生，那么研究生的质量就会随之提高，研究生教育也会自动改善。但这需要几年时间才能实现。

NSR：中国高校需要更大的计算机科学学院吗？

Hopcroft：我不太确定，但在中国，每个专业可以招多少学生似乎是由政府规定的？

NSR：没错。

Hopcroft：这会带来一个问题，因为社会对计算机科学人才的需求远远大于国家目前的设定。因为国家不允许计算机学院扩大规模，所以许多高校会在计算机学院之外，创建人工智能（AI）、系统科学等其他院系来解决这个问题。

这与美国的情况不同。在美国，一个院系可以决定自己的规模。康奈尔大学有60个系，但有多达10%的学生都是计算机学院的。学生们会用脚投票。

在全球信息革命的浪潮下，我们需要很多主修计算机科学的学生。创建其他实际上还是基于计算机科学的新院系并不明智。不过，我们可以建立一个包括很多不同专业的大的计算机科学学院。

▲ John Hopcroft教授与北京大学师生午餐座谈后合影

 中国高校应更加国际化

NSR：在中国顶尖大学里，很多本科学生在大一、大二就开始参与科研。有些本科生可以在顶级期刊上发表文章，并引以为豪。对此，您怎么看？

Hopcroft：理论上讲，我不认为本科生做研究是一种好的经历。我不鼓励他们这样做，除非他们想要继续深造，去美国大学攻读博士学位，那么他们最好发表过论文。但这是不幸的。

NSR：在日本的东京大学，学生在前两年不属于任何特定的院系。他们没有时间去发表论文，而是在尽可能多地学习知识，做他们感兴趣的事情。

Hopcroft：这很重要。我认为刚进入大学的学生并不知道自己想做什么。

如果我们允许学生进入一个大的学院，可以是工程学院，或者艺术和科学学院，允许他们在一两年的时间里弄清楚自己真正喜欢什么，这将是一个重大的进步。中国的一些大学已经开始在一些学院这么做，但还没有发展到整个大学。

NSR：一些中国本科生会抱怨他们的课程太多，能够用于单一一门课的时间很少。美国的情况如何？

Hopcroft：在美国，学生不必上那么多的课。他们可以只选修相对较少的课程，我也鼓励他们这样做。但是出于各种原因，学生们还是觉得自己应该多学一些课程。

事实上，我不认为上更多的课、经常熬夜就意味着他们能学得更多。我认为，如果他们少选一些课程，但是可以充分复习、充分领会课程的内容，反而可以学到更多东西。而且，如果他们没有那么重的课程，就可以更好地享受大学生活。或主动，或被动，美国和中国学生都选修了很多课程。我不确定我们要如何解决这个问题。

NSR：世界一流的大学一定是全球化的大学。中国大学如何吸引更多的国际学生？

Hopcroft：我认为多元化对于大学非常重要。在吸引留学生方面，中国高校可能会遇到一些困难。其中最大的困难是语言问题，中国大学里的大多数课程都是用普通话授课的，大多数学生也是用普通话互相交流，这会给外国学生带来困难。

但现在已经有商业化的翻译设备，可以帮助解决这个问题。另外，外国学生可能会感到孤独。我们应该建立一些项目，帮助他们与中国学生彼此接触。

在招生方面，你们或许可以联系其他国家的教育部，请他们帮忙，因为很多国家都是愿意把学生送到中国来的。在最开始的几年，要吸引外国学生可能很难。

但是一旦有最初的一批学生来了，他们就会通过互联网把相关的情况传回自己的国家，在这之后，就会有更多的当地学生了解中国，愿意来中国留学。如果能做好国际化，中国大学的水平一定会大大提高。

 奖励优秀计算机科学教师

NSR：一位好的教师应当具备哪些品质？

Hopcroft：好老师最重要的标志，是他/她是否关心学生的成功，而不在于他/她掌握多少知识，或者多么擅长讲课。

我刚刚提到，我遇到了非常关心我的成功的老师。我上的是天主教小学，那里的老师们只有高中毕业，他们加入教会学校，是因为他们真的想帮助学生，而他们没有大学学位这件事其实根本不重要。他们想帮助我学习。他们希望我能有一个成功的人生。这是你能去评价的最重要的东西。

NSR：中国教育部提出了一项政策，要求每位大学教授都必须给学生上课。您认为这是一项好的举措吗？

Hopcroft：在我看来，教师的使命就是培养下一代的人才，所以有大学教师不去教书是一件很疯狂的事情。在美国，我们不会允许这样做。正如我提到的，我们应该逐步把从事应用研究的教师移出高校。

NSR：2018年，您提议发起了“高校计算机专业优秀教师奖励计划”。第一年的26位优秀教师是怎样选出的？

Hopcroft：我们首先选择要评价哪些课程。我们选的都是基础专业课，而不是小班课程。然后我们派评委去听课，对于每一门课程，会有两位评委去听两节不同的课，并进行打分。他们会针对教师是否熟悉讲义，讲义是否涵盖最新进展，教师是否与学生互动，以及有多少学生在听讲、有多少学生在玩手机等方面进行打分。最后，我们会选出最好的老师，并给他们颁奖。

2018年，我们只评价了9所顶尖高校的课程。2019年，这个计划将扩展到约50所高校，并且奖励50名教师。有很多人参与了这个项目，我们正准备建立一个非营利组织来运作它。

事实上，我已经获得了政府的许可，来对中国50所顶尖大学的计算机科学教育进行评价和排名。我们将派45名评委到各个大学去，他们会坐在教室里听课并且打分。

在第一年，也就是2019年，我们的排名结果不会公开；我们只把结果告诉各个大学的校长，让他们有一年的时间来改进，在这之后，2020年的排名结果将会公开。这个排名可以帮助高中毕业生和家长进行择校。

NSR：谁在资助这个奖项？

Hopcroft：获奖的教师会获得约7万元的奖励。这个项目由10家中国公司资助。我去拜访这些公司的时候，它们都非常爽快地愿意提供资助，因为对它们来说，这是一项很好的投资，如果我们改善了本科教育质量，它们就能够招聘到更好的人才。

▲ John Hopcroft教授在首届“高校计算机专业优秀教师奖励计划”颁奖典礼致辞

 教育的精神

NSR：在您看来，教育的目标是什么？我们应该培养什么样的学生？

Hopcroft：我认为我们真正要做的，是教育学生更好地生活。技术教育对学生就业和国家发展都很重要。但我们也需要提供更广泛的教育，包括历史教育、社会教育等，这会让人们有能力做出正确的决定，以应对这个不断变化的世界中的各种问题。

教育的另一个目的是帮助人们享受生活的方方面面。我不认为人们可以完全理性地计划自己的生活。当有机会选择一种或另一种生活方式时，我认为你应该选择那个你真正喜欢的。如果生命只有一次，就应该充分享受它。

所以，我反对一些学生花太多时间学习。我上小学时，早上9点开始上课，下午3点放学，没有作业。我很享受我的小学时期，通过与其他学生互动、打球和探索城市，我在课堂之外学到了很多东西。中国的小学生很忙。我不知道他们是否享受这种生活。

NSR：过去的几十年来，科学有了很大的发展。也许，和你们那个时候相比，现在的小学生要学的东西更多了。

Hopcroft：现在确实有大量的科学研究成果，但你不可能全部学会。如果试图强迫别人去学他们学不会的东西，那是行不通的。更重要的是学会如何学习，以及不同的学科是如何组织起来的，这样当你需要的时候，就可以很快地找到并使用所需的内容。

NSR：要培养一个优秀的人，最重要的教育阶段是什么时候？小学、中学，还是大学？

Hopcroft：我对这个问题的回答可能会让你大吃一惊。这些都不是，而是一个孩子人生的最初两年。

有实验表明，头两年对人类大脑的发育至关重要。要有稳定的环境和良好的营养，大脑才能学会如何学习。只有这样，孩子们上小学之后才会有好的表现。如果计算一下投资回报比，你会发现为每个孩子创造稳定的环境是最划算投资之一，对中美两国都是如此。

在美国，我们应该关心城市的贫民区，努力为那里的孩子提供稳定环境。这对儿童和国家都有好处。

在中国，很多家庭中父母双方都有工作，孩子由祖父母照顾。祖父母也许能提供足够的食物，但那是不够的。孩子们需要更多的情感关怀和早期教育。当他们抬起头，他们会希望看到有人在身边，对他们回以微笑。

这些问题不会马上解决。所以，我现在将重点放在本科教育上。解决本科教育之后，我会转向幼儿教育。这将是一个昂贵而复杂的项目，但我希望能做一些有用的工作。

▲ John Hopcroft教授在北京大学开设“信息科学中的数学”暑期课，该课程向全校学生开放

 计算机科学的未来发展

NSR：您还在做研究工作吗？

Hopcroft：是的。我现在对深度学习很感兴趣。人们正在很多领域中应用深度学习，但没有人知道它背后的原理是什么。我想把研究重点放在这个问题上。

另外，如果深度学习只是纯粹实验性的，那么我们就很难向学生讲授它。所以我想知道它背后的理论基础，以便更好地教授我的学生。这对我来说是一个特别的动力。

NSR：中国研究者在深度学习的应用方面做了很多工作，但很少有人像您一样研究它的理论基础。如何改变这种情况？

Hopcroft：我认为最主要的问题是，中国是用发表论文来评价研究者的。但如果你要做基础研究，就很难发表论文。

实际上，我在20世纪60年代获得普林斯顿大学教职的时候，没有发表过任何一篇论文。中国文化似乎更喜欢客观的衡量标准，比如论文和资助。如果你们能建立一个值得信赖的委员会，摆脱掉这两个指标，根据创造力和求知欲来评价研究人员，从长远看，这将极大地有利于基础研究。

NSR：有人说下一个人工智能（AI）的冬天即将来临。您赞同吗？

Hopcroft：我不这么认为，因为有这么多领域都在应用人工智能技术，它的应用已经从计算机科学扩展到很多其他行业，如医药、金融和制造业等。我认为在将来，AI将是每个人都应掌握的基本技能，就像现在的数学一样。

但我必须指出一点。人工智能，或者说深度学习，现在还不是真正的智能；在当前阶段，它只是模式识别。它可以进行图像识别或翻译，但不能理解对象的功能和情景。当我们能够理解功能和情景时，这将是另一场伟大的革命，它将使人工智能更加智能化。

我们现在还不知道如何实现这个目标，但我相信可以在40年内解决这个问题。对一些疯狂方向的基础研究和自由探索将带来惊喜。

NSR：在计算机科学中，除了人工智能，还有哪些重要的方向？

Hopcroft：有很多重要的方向。安全和隐私是一个主要问题。当我们使用搜索引擎时，它会收集关于我们的很多信息，从我们喜欢什么到我们即将去哪里。搜索引擎之所以是免费的，就是因为它们把我们的隐私卖给了其他公司。

另一个问题是分布式网络。我们曾经认为一台计算机就是由一个人拥有和控制的。但是现在已经形成了世界性的计算机网络，其中一些计算机为对手所有。这些网络控制着我们的工业生产，而问题是如何才能保证它们的安全？在这一领域，以区块链概念为代表的理论已经在不断发展。

信息存储也很重要。我们怎样才能保证计算机中或云端上的信息安全呢？微软公司在报废存有重要信息的电脑时，不仅会对内存进行格式化，还会直接将电脑粉碎掉。

社交网络上的海量数据也在影响着我们的社会。它们会影响许多方面，从美国大选到疾病传播。因此，社交网络的影响也需要进一步研究。

我们生活在一个信息时代，这和我们父母曾经生活的时代完全不同。因此，计算机科学还有很多领域需要探索。AI是一个有趣的例子，但绝不是这个领域的全部。

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