在「電腦科學」美國排名第一的卡內基美隆大學:如何藉課程 ...

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在「電腦科學」美國排名第一的卡內基美隆大學. Photo Credit:CMU LinkedIn. 不同於台灣廣泛探索的修課模式,CMU 的課程設計讓學生能在單門課程中較為 ... 換日線Crossing-最貼近你的國際新視野 主打 編輯部原創 策展專區 CrossingCampus 時事現場 海外職場 專欄作者 訂閱季刊 頻道 人物故事 People 國際趨勢 Trends 文史藝術 Humanities 生活風格 Lifestyle 觀點評論 Perspectives 編輯嚴選 Editors'Picks 換日線X施羅德 上架,夢想人生 關於我們 歷年季刊 團隊成員 大事記 搜尋 投書 歷年季刊 團隊成員 大事記 註冊 登入 立即加入會員取得專屬服務 立即加入 首頁 CrossingCampus 留學 在「電腦科學」美國排名第一的卡內基美隆大學:如何藉課程設計培養一流人才?台灣又能從何借鏡? ShineHsu/讀者投書 2021/01/12 18051 PhotoCredit:CMULinkedIn 不同於台灣廣泛探索的修課模式,CMU的課程設計讓學生能在單門課程中較為深入學習,且涵蓋範圍廣。

不少扎實的課程完整修過後,就能大致熟悉業界對應領域的基本技能。

撰寫此文的同時,我終於在去(2020)年自卡內基美隆大學(CarnegieMellonUniversity,以下簡稱CMU)取得電腦工程碩士學位,正式畢業並脫離CMU的作業苦海。

此文將紀錄這一年來,自己觀察到CMU在計算機科學課程與台灣教育方式上的不同之處;然而,因為我只在CMU待了一年,後半年更遭遇新冠肺炎疫情封城,課堂和同儕互動體驗大不相同。

就學期間沒有參與研究計畫而單純修課.同時我於台灣的修課印象,也停留在多年前,因此可能將與台灣現況有些出入。

接下來,將以個人視角與讀者分享,我在根據《U.S.News》所公布之排名中,美國CS(電腦科學)第一名的CMU就學所獲得的觀察與見解。

  Thetimethatwecanstillgotoschool。

圖/ShineHsu 提供 讓教授專注於「教學」,學習成果更顯著! CMU的部分課程,教學相對扎實全面,且擁有豐富的研究和就業資源、完整的教學制度,加上以及眾多助教的協助,還能在課程中結合使用各種業界工具、平台──然而,這一切都是建立在超過台灣一般大學20倍的學費,CMU一學期的學費約是美金25,000元(約新台幣70萬元)。

因此,筆者認為台灣的大學教育,針對培養CS領域的能力上,在性價比和公平性上仍是大勝。

不過,CMU部分制度和教學方式,確實有可反思學習之處,並基於相同概念發展適合台灣教育系統的方式: 例如在CMU有設立所謂的「ProfessorwithTeachingTrack」。

通常這些教授會對於教學更有熱忱,會投入更多時間研究精進課程內容、讓學習效果更好。

因此,在他們的教授升等評比時,也會以教學為主要依據,研究等其他成果為輔。

相信對於學校中佔大多數,並無從事學術研究的大學生和修課型碩士生們而言,能夠擁有更加良好課程體驗、學習。

一般而言,TeachingProfessor會負責系上重要的主科課程。

舉例來說,在CMU負責「10601IntroductiontoMachineLearning」的TeachingProfessorMattGormley,就常在課堂上帶入各種有趣生活化的例子解釋觀念。

而且他的課程內容先後順序設計,或甚至是期中考試OpenBook、但可以帶一張手寫大抄的方式,都是來自他讀過的研究中,科學化驗證能有助學習的方式。

近年來,他的這門課在課程評價系統上的教學評分(4.8/5)就高於平均許多。

在台灣的教授升等,似乎仍以學術研究成果為主要依據,這或許導致教授們礙於升等壓力和研究成果導向的評價系統,使得他們即便想要重新檢視設計課程卻分身乏術;亦或是部分教授本身就相對不擅於教學,或對教學的興趣不大.以至於在每個科系重要的主科課程,有時難以找到公認教學上不錯的教授,而這對於大學內佔大部分以修課為主的學生相對可惜。

LogisticRegressionVisualizationwithMatt。

圖/ShineHsu 提供 1學期14週,深入修習4門課 CMU是出名的「作業多又重」,入學前的我,其實不怎麼相信,心想作業是能多到哪去?反正一週平日有5天,每天課後都寫作業總行了吧!結果,作業超乎想像的多又難。

學期間忙碌時,常常一週7天從醒來到睡覺前,都在寫作業。

相對於台灣一學期約為18週左右,CMU每學期有14週。

根據每個Program的不同設計,大部分的學生每學期會修3至4門課左右。

想當初在台灣一學期修25學分,主修選修加起來多達10門課左右。

不同於台灣廣泛探索的修課模式,CMU的課程設計讓學生能在單門課程中較為深入學習,且涵蓋範圍廣。

不少扎實的課程完整修過後,就能大致熟悉業界對應領域的基本技能。

但也因為如此,課程時間較短,因此課業份量相對重,整體步調就更加緊湊。

課堂給予每份作業的時間和間隔較短,基本上剛結束一份作業後,馬上就會出下一份,常常每週都會同時有2~3份作業截止。

舉例來說,我修過的課程「15–213:IntroductiontoComputerSystems」,一學期就有9次的Labwork需要繳交;「10601IntroductiontoMachineLearning」,包含手寫與程式,也有9次作業。

跟我個人印象中台灣大多數的課程作業相比,多上不少。

不過當然,CMU也有相對不需要花費這麼多心力的「水課」,但除非特殊原因,大多數人是不會願意大筆學費得過且過。

筆者感覺CMU相對更強調學生應透徹了解每個觀念和其細節,而不是有大方向的印象會應用即可。

因此,課程中有許多作業會要求從0開始實作所有的細節。

或許是美國教育在國高中時期,已經設計讓學生能有相對充分的時間與空間探索興趣,因此大學則以訓練專業為主。

若是在CMU一門內容和作業評價不錯的課程中,都是能夠透過大量的作業和課程內容相輔相成,對所學觀念有更深入完整的了解,使學生具備進入業界所需的技能和程度。

反之,因為修課數量相對較少,在CMU要對不同領域廣泛的探索相對限制較大。

GatesandHillmanCenter:以前常來到這棟上CS相關課程。

圖/ShineHsu 提供 再三強調「學術誠信」,作業靠學生自己從0到1  建立於歐美普遍的基督教文化上,社會相對強調誠信的重要性,在教育上也體現嚴格的學術誠信規定。

尤其是在許多學生的共同大班課程的第一堂課時,教授便會再三強調「學術誠信」(AcademicIntegrity),講述他們會如何查驗繳交的每份作業,甚至秀出每年違反規定學生的數目,也詳加界定他們容許的討論方式,像是high-level的釐清觀念是被許可的,而code-level的交流基本都是被禁止的。

以前在台灣不諱言地,我自己在某些課程作業報告,有時也會參考同學或是騰上網路上找到的正解;然而在CMU。

我所有認識的人,基本上每份作業都是靠自己慢慢拼湊出來,一部分是因為這嚴格的規定,另一方面大概也是極其昂貴的學費,讓人更努力鞭策自己學習。

強調學生親自完成每份作業,一方面是學術誠信的重要,但更是從課程中讓人感受到教授們是真心的希望能讓所有的學生,真正學會課程內容,並且融會貫通達到課程期許的目標,印象中以前在台灣修課時,大多時候程式作業只要求最後的正確性,因此常是自己隨意拼湊各路的codesnippet後,能夠在local跑過測資就上傳了。

對於CodeQuality/Testing/CI/CD/Colab/Documentation著墨較少;而在CMU修的好幾門課都特別強調codequality和相關工具的使用──這十分符合我先前實際在台灣工作時的業界要求。

像是在「17514PrinciplesofSoftwareConstruction」這門課會使用Git&Travis來實作project,熟悉業界團隊合作常見的tools和CI/CD流程,也會使用Checkstyle/SpotBug確保基本的codequality,撰寫每個feature對應的UnitTests,每個class/function也需要寫上對應的JavaDoc,而這門課更加強調設計的重要性,因此會考慮到程式的Extensibility、APIdesign和architecture,而許多其他課程會使用到Gradescope,能夠在此平台上建立測資和執行程式,自動化程式作業的評分,十分方便。

HamerschlagHallinDec.2020。

圖/ShineHsu 提供 學生與教授、助教互動即時且頻繁 每門課程基本上都會有Piazza或是Slack等協作平台,讓學生和教授、助教討論。

筆者在台灣多數課程下課後和教授助教的接觸或討論較少,也沒有類似的方式能夠快速有效的找到教授、助教詢問。

或許是歐美相對主動積極討論,有問題就勇於發問的風氣,二來是強調學術誠信,因此作業都得親自完成,禁止和同儕討論太細節的問題或是debug,因此在Piazza、Slack上,便會和教授、助教有針對作業或是上課內容的大量討論,如果對於課程設計或是任何其他問題也都可以直接在上面提出。

一個蠻有趣常見的例子是,常會有人提出因為某些原因希望能夠延後某次作業的截止日期,底下便會有許多人附和。

只要原因合理的情況下,大多時候教授都會順應民意,通融延後該次作業的死線。

Found“Taiwan”AlumniBoardroomatSwartzCenter。

圖/ShineHsu 提供 執行編輯:蔡文晴 核稿編輯:王新茜 美國 留學 教學 電腦科學 關聯閱讀 【留學實用文】給非法律學士,但考慮在美國進修法律的你:換跑道、當律師,MSL有用嗎? 留學美國,我學會如何做自己 【聊聊留學】搞清楚你是誰,是留學前最棒的收穫! 【非菁英的留學路】私立大學低GPA,不找代辦沒補習──三個月錄取美國研究所心得 作品推薦 參考資料 TOP ShineHsu/讀者投書 在台灣完成學業並在科技業工作過後,到美國嘗試不同職涯,探索體驗人生,希望能有所學習並帶回台灣。

關心教育學習和職涯發展相關議題,希望能透過分享自身心得,提供不同觀點,同時也讓自己反思旅程中的收穫。

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