----CMUCSD 的教学环境和制度
李宗葛
我在 CMUCSD 的进修与合作研究经历可以分为两期：
1979 年 7 月至 1981 年 6 月由国家派遣以访问学者的身份到 CMUCSD 进修，以学习为主。1986 年 2 月至 1988 年 1 月应 CMUCSD 邀请以研究访问科学家（Research Visiting Scientist）的身份参加该系的研究项目，以工作为主。以下分别简称为前期和后期。
CMU 是由美国原匹兹堡（Pittsburgh）市的卡内基工学院（Carnegie Institute of Technology）与梅隆学院（Mellon College）于 1967 年合并而成。它是一个综合性研究型大学，在美国大学排名大约 20 上下。招生规模不大，在校本、硕、博总共约一万人左右。其比较有名气的系有计算机科学系、电气工程系和戏剧系等。其计算机科学系（CSD）始建于 1965 年夏，据称是世界上第一个计算机科学系。CMUCSD 很长时间在全美计算机科学系排名前三的一个重要原因是有两位有名的教授西蒙（HERBERT SIMON）和纽厄尔（ALLEN NEWELL）。他们都是美国人工智能学科的创始者，1975 年图灵奖的获得者，在 CMUCSD 领导着一个人工智能学派。西蒙教授还是 1978 年诺贝尔经济奖获得者，1986 年美国国家科学奖获得者。他同时也是在心理学、管理学、行为科学等多个学术领域都有杰出建树的一位美国国宝级人物。当时，他在计算机科学方面的研究集中于 “机器发现”（Machine Discovery）。
1991 年以前，CMUCSD 只招收博士研究生，但是提供计算机本科生课程和博士生课程。本科生课程除了当时我国国内计算机专业开设的绝大多数课程外还有《计算机图示学》、《人工智能》、《LISP 语言》等比较新一些的课程，向全校各系各专业的本科学生开设，给学分。博士生课程则对系内外所有博士生开设。
关于为什么不招本科生，当时他们系内主要有两派不同意见。一派认为他们搞的研究项目多，任务重，没有足够精力承担本科生的培养，只能逐步开设课程，到时机成熟时再招。一派则认为招收本科生的条件已经基本成熟，应该招。两派经常辩论，整个八十年代几乎都是前者占上风，直到九十年代初成立计算机学院才解决这个问题。
前期该系的计算机设备使用 DEC 公司的 PDP-10（先后使用 TOPS-10/20 操作系统）大型分时系统。在办公室、实验室和机房均可用字符终端连接。在家中可用字符终端和调制解调器通过电话线连接（每秒 300 波特）。当时图形终端还很少，仅在几个研究小组有几台小型黑白图形终端（Alto 公司生产）用于研究窗口软件。在相当多的研究组中还使用 PDP-11（如 PDP-11/24, PDP-11/40 等）系列的小型机和 UNIX 操作系统。至于网络，CMUCSD 当时接在 ARPA 网上，需要时可以在网上节点间进行大数据量传输。
到后期时，虽然 PDP-10 和 TOPS-20 仍可用，但是 CMUCSD 的师生们则已大量使用 VAX_11/780、VAX-11/750（DEC）、PC-RT（IBM）和 SUN 工作站等机器，而且 UNIX 操作系统以及 X-WINDOWS 也已被普遍使用。网络方面，当时美国已有几个网络联通，在全美试运行，CMU 当然也能用。所以在美国也已能用 EMAIL 通信。当然，真正的互联网时代那时尚未到来。
由于 CMUCSD 培养的学生知识全面，创新能力强，很受教育界和工业界欢迎。很多 IT 企业纷纷投入，特别是计算机资源。很多计算机公司一有新机器就送给他们使用，一方面替公司做广告，一方面帮公司吸引人才。所以在几年时间内（1981-1986），CMUCSD 的计算机资源就有了上面提到的质的飞跃。这个现象在国内我们至今尚未见大量出现。
至于上机编程，我需要使用 C 语言。我是新手，只能读说明书和参考书，再就是向同组同室的美国教师请教。也的确花了一些精力才逐渐上手。
CMUCSD 的博士研究生课程开设有十几门课，这些课均围绕 4 门资格考试而设，博士生们可以任意选修这些课。但是每个博士生必须通过 4 门资格考试才算完成课程的学业进入论文研究阶段。这 4 门资格考试是：计算机系统（computer systems）、软件系统（software systems）、人工智能（artificial intelligence）和数值算法（numerical algorithms）。这 4 门考试对学生的要求是比较全面的，且均比较难。通常每个博士生基本上花一学期攻克一门，两年下来多数可以通过资格考试。
CMUCSD 当时还有一个很有特色的新生短课程：迁移课（Immigration Course）简称 IC。这是每个博士生新生的必修课。课中他们要学会一种编程语言，学会使用计算机系统（有教师和机房人员介绍）。系里每个教授副教授会在课上介绍各人从事的研究工作和课题以及对学生的要求。最后是学生和老师配对。每个学生可以自己报几个指导教师，然后系里有一个配对委员会进行配对。这样，新生从一开始学习就可以加入一个研究组，参加一些自己感兴趣的科学研究。当然，以后如果双方同意，还可以调整。
CMUCSD 对博士研究生的要求是很高的，用中国话说就是 “宁缺毋滥”。博士生必须通过论文答辩才能获得博士学位。而只有他们的论文事先经过指导教授和答辩委员会成员教授较严格的审阅，所有问题都已反复修改，因而得到同意后才能进行答辩。所以很少有学生 4 年就能拿到学位的，化 5 年 6 年是常见的，有的博士生最长要花 8 年时间才能拿到学位，或者就忍受不了退学而半途而废。当然，博士生的生活补助比其它学校也高出不少。所以复旦计算机学院的同学如果想去 CMUSCS 读博士应该有长期奋斗的思想准备。
上世纪九十年代初，在经过长期多次辩论和准备之后在 CMU 以原计算机科学系、软件工程研究所和机器人研究所为基础建立了 CMU 的计算机科学学院（CMUSCS），据称这是全世界第一个计算机科学学院，从此开始了它的发展新篇章。这都是我结束进修和合作研究之后的事了
我在前期的 2 年中，全程旁听了《计算机科学基础》、《人工智能》、《计算机图示学》、《LISP 语言及编程》》等本科生课程，参加了一些作业和考试等环节。这些课程的教师一般会推荐选用较新出版的书籍作为主要教学参考书，因此课程内容也得以 “与时俱进”。我们的教学环节与他们的大致相同，但是做法上美国的老师一般每节课会下发本节课的内容大纲、参考书章节和作业要求等（1~2 页），上机作业则要比中国的难多了。我也听过一次博士生的新生课程 IC。至于其它博士生课程我只是对感兴趣的几门课选听了其中一部分作为大致了解，因为这些课每门课都有几百页以上的课外阅读资料，我实在没有足够的时间和精力去获得和阅读这些资料。
出国以前我接触到的计算机只有 719 机、NOVA（DJS-130）机和 JS-10 工业控制机。这些机器的输入方式基本上只有用纸带穿孔机或按键人工输入，连键盘输入的设备也很少见到，上机不是很方便的事。因此初到 CMU 时很多东西都感到是新鲜的，从头学起。有一次我同西蒙教授聊天，讲到国内计算机的状况，觉得我们落后较大。他不以为然。他说五十年代他们开始研究人工智能时要上机也要自己穿纸带。设备会不断发展，计算机科学理论和思想的发展不应该受到设备的限制，对我很有启发。
前期我在 CMUCSD 的活动除了上课，听讲座，阅读资料（课程参考资料，上机参考资料等）还要承担一部分语音识别的研究工作。当时主要是协助雷迪教授从事非特定人孤立单词识别的特征抽取和模板构建算法的理论和实验研究。基本工作步骤是讨论构思新算法；编程实现新算法；对已有数据运行新程序；比较实验结果；然后再循环反复以上步骤。雷迪教授平时事多（当时他是 CMU 机器人研究所所长），难得抽半小时与我讨论。周末比较空，所以我大多在周六与他讨论，而且他往往希望在讨论后尽快看到结果。因此，大多数周六也是我工作忙的时候，有时甚至连周日也得搭上，除非他外出。根据实验研究的结果我也试着写了 2 篇论文，后来一篇论文请我们实验室的一位美国同行到美国声学协会年会上发表了（这时我的口语还欠火候）。另一篇论文则写成了研究参考资料，由系里编了号，印了 100 份。这种资料放在资料室，供全系师生和来访者取阅。
辛勤的工作也得到了一些回报。1980 年冬季，雷迪教授资助我去迈阿密参加图像处理的国际会议，实际上是让我能更多接触美国的科研人员。正是在这个会上，吴立德、汪凯仁、陆道政和我四人在美国会师了！陆道政还和我同住一室。在我前期 2 年进修结束前，雷迪教授代表 CMUCSD 向我赠送了一套加装有语音输入设备和接口板（由 Sccot Instrument 公司研制）的苹果微型机系统（Apple-II），可以进行特定人语音识别的演示，也可以进行汉语语音识别的研究。对于这样一份礼物我有点出乎意外，表示了感谢并带着它回到了祖国。
1981 年 7 月我前期进修结束回国后，立即投入了新课程建设中。在 1981 至 1984 年中先后开出了《计算机图示学》，《人工智能》和《LISP 语言及编程》等课程，编写了《LISP 语言及编程》讲义。我系其他老师回国后也陆续开出了一系列新课程，先后出版了一系列新教材，大大地提高和改善了我系的教学质量。学生和教师都扩大了知识面。再加上当时国家利用世界银行贷款为许多高校（包括我系）增添了各种大中型机，小型机和微型机系统，使学生和教师上机的设备也大为改善。我觉得这些都是大批教师出国进修最为直接和明显的效果
现在回想起来，比较我们出国进修前（70 年代后半期）、进修回国后（80-90 年代）、退休后（00-10 年代）三段时间，可以说现在学生的学习条件是极好的。特别是本世纪初美国麻省理工学院（MIT）带头开设了公开课件网站（国内外多数高校也相继开设），在网上公开了许多课程的课程大纲、教案、视频等内容，应该说学生可以参考的东西非常多。只要上课注意听，下课把关键的、易混淆的问题搞清楚，再独立完成规定的作业就可以了。比我们读书时的条件真有天壤之别。在结束本文时衷心祝愿我学院同学在学期间努力吸收科学文化知识，努力激发科技创新潜力。
李宗葛供稿于 2015 年 4 月
