瞭望北美洲大專院校的ＩＴ專業

孫曉凌

現任東軟信息學院（大連）計算機科學與技術系學術委員會主任，教授，博導，加拿大阿爾伯達大學電子與計算機工程系客座教授，中國科學院沈陽自動化所客座教授。１９９３年獲加拿大維多利亞大學計算機科學博士學位。１９９２年起，任加拿大阿爾伯達大學助理教授，副教授，終身教授。１９９８－１９９９年任北電網絡（Ｎｏｒｔｅｌ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）客座教授。是加拿大國家自然科學與工程基金會委員會成員，２００３/２００４年第１８/１９屆ＩＥＥＥ超大規模集成電路故障與容錯年會會務主席/會議主席。

出國留學已成為我國青少年接受高等教育的選擇之一。北美大專院校成為許多IT專業學生的首選是由于其專業化的管理體系，嚴格的職業性監督，靈活的產學結合機制，及自由和競爭的學風。北美在IT行業無可置疑的國際領先地位正是建立在這個有效的教育體系之上的。

院校的IT專業設置

北美大專院校按學生在校年限可分為：（a）四年或五年制的本科，(b) 二年制的大學預科，和 (c)二年制的大專。其中，四或五年制的大學本科授予學士學位（B.Sc.）學生畢業后可被聘為“工程師”。二年制的大學預科的學生畢業獲畢業文憑（diploma），可以直接就業，或將其部分學分轉入有大學本科授予權并承認該校學分的大學繼續深造。 二年制的大專或職業學校以教授實際工作技能，有較好的就業機會而受歡迎。其學生畢業后可應聘技術員類（Technologist）的工作。較好的大專的部分學分也可轉入大學本科成為B.Sc. 學分的一部分。注意，只有非盈利型的大學預科/大專的學分才可轉入大學本科。人們認為以盈利為目的就不能保證學術獨立的辦學準則，從而保證教育質量。2003年以來美國在這方面的政策有所松動，但爭議很大。總之，大學本科和大專培養的是兩類就業人員，再好的技術員不經過正規教育也不能變成工程師，但大本畢業生為就業而去拿大專文憑的卻不少見。

北美理工科院校中的大學本科的IT 專業主要分為“計算機科學（Computer Science， CS）”，“計算機工程(Computer Engineering， CE)”，和“電子工程(Electrical Engineering， EE)”。學生畢業的畢業文憑所注明的學位是B.Sc. in Computer Science（或Computer Engineering， 或Electrical Engineering）。其中計算機科學大多隸屬理學院的計算機科學系，而計算機工程和電子工程屬于“電子與計算機工程系”（Dept. of Electrical Computer Engineering， ECE），一般是在工學院的管轄之下。九十年代末相繼成立的軟件工程（Software Engineering）或軟件(Software) program都設在CS或CE之下。 隨著計算機技術和信息技術的興起，傳統的電子工程（EE）專業，如電子、電力、自動控制、機器人等，受到了沖擊。各系紛紛調整其課程設置，在EE下開設了數字技術、通訊、生物醫學工程等方向，以維持其注冊學生數。這些專業的學生畢業仍獲 B.Sc. in EE 的學位，但就業范圍擴大，就業機會上升。只有從經過國家認證的工學院的program 畢業的本科生，畢業時才被授予工程師的鐵戒指（Iron Ring，現在已由不銹鋼來制作）。它必須戴在寫字手的小指上，隨時提醒佩戴人要遵守職業道德，對工作極端負責。這些學生畢業后在職業工程師(Professional Engineer， PEng.) 指導下從事三年專業工作后，有資格向本省/州的PEng. 組織申請成為PEng.。有PEng.的人可以法人代表的身份簽署正式的工程合同，并有權作為他人護照的證明人。

國內IT專業的設置與北美差距較大，沒有明確的計算機科學與計算機工程之分和理科與工科之分。因實驗條件普遍較差等原因，其專業設置較偏向于計算機科學，尤其偏重于計算機軟件。計算機工程是介于計算機科學和傳統的電子工程之間的一個專業，七十年代末、八十年代初在原電子工程系之下開始發展起來后，在北美各校已經幾乎完全以“電子與計算機工程系”（ECE）取代了原電子工程系（EE）。計算機工程專業的學生的專業課程分為三大類，計算機科學、電子工程、計算機工程各占三分之一，要分別在三個系選課。這類學生因有軟件和硬件兩方面的綜合專業訓練，很受企業的歡迎。相比之下，計算機科學專業的學生完全不懂得模電和信號轉輸，缺乏數電等方面的知識，而電子工程專業的學生則缺乏抽象思維和系統工程的訓練。此外，與計算機科學的畢業生相比，計算機工程專業的畢業生可以成為PEng.， 這對許多人也很有吸引力。

國內IT專業在課程設置上與北美的差距就更大，而且越是先進的，高科技的，與實際應用密切結合的領域，如軟件工程與管理，EDA （Electronic Design Automation）工具，超大規模集成電路設計與制造，納米技術等，差距就越大。其主要表現是專業劃分過細，教學內容普遍落后。國內現行的全國統一教材制，完全不適應高科技學科的教學與發展。對國外教育體系的了解，使近年來各校開出的學生成績單在課程名稱上幾乎完全與國外“接軌”， 但在實質內容上卻相差甚遠。比如，許多大學還在使用傳統的計算機組織與結構的教材，泛泛講原理，而國外同類課程則跟隨微機的發展，用國際同行公認的，每年修訂的最新教材，從基本原理講到了“Pentium Pro” 和“PowerPC”。作為一個整體，中國IT專業學生的動手能力、解決問題能力、創造力普遍偏低，這是為國外大學中的同行所公認的。近年來各大學合并、擴招后學生質量的下滑是另一個被人公認的現象。在國內大學中進行教育改革，建立有效的管理機制，從制度上保證大專院校教師的質量，保證教師在職業上的發展和知識更新，是國內IT專業面臨的巨大挑戰之一。

大學行政管理系統

北美非盈利型的大學采取的是將管理與學術分離的制度，確保學術的獨立性。從大學校長、學院院長，到系主任，由教授/博士擔任，是管理職位，實行任期制。一般是四年一屆，最多連任兩屆。期滿后，或回原系當教授，或到其他大學應聘。具體的教學管理工作大都由有經驗的專業人員擔任，這些人不因換校長、院長和系主任而更換。例如，系里的排課、課表、考試等是由一個APO（Administrative Professional Officer）負責。APO至少要有學士以上學位，也有不少是有博士學位的。他們不擔任任何教學/科研工作，全職做管理。北美實行的是真正的學分制，完全沒有國內的“班”的概念，學生可以跨系、跨院、跨校，甚至跨國來選課，但支持這個制度的學校的教學管理則非常復雜，稍不小心，就會出問題。APO一般有四年的適用期，然后可拿到永久性職位。

教育先行，為產業服務

如果說第一次工業革命是以壓榨工人的殘酷的資本積累為基礎的話，人才競爭則是21世紀的信息革命最顯著的特征。其中，北美大專院校IT 專業在科研和教學上的先導作用是有目共睹的，由它而帶來的教育與產業的互動可以為世人所借鑒。

除了專業或專職的教學管理人員外，北美大學的教學和學術工作是以“faculty members” 為核心的。教授對他/她教授的課程全權負責，包括講課、作業、試驗課的設置和運行、答疑、考試，到最后給分。每門課根據工作量的大小配給一定數量的助教（分判作業的（marker）和實驗助教（Lab TA）兩種， 由研究生擔任），實驗課配有技術員負責軟硬件的支持。一門有36學時授課，18學時實驗（相當于國內的54學時）的工程系的課程，一般有5個作業，3個實驗報告，外加至少一個期中和一個期末考試。一切在13周內完成。教一個200人的班，一個教授大概需要8個助教（每人每周工作4～10小時不等），一個技術員（通常管理多個由各年級共用的實驗室）的支持。 教授有權自選教課書，也可與出版社協商，將幾本書的內容編在一起，為自己的課定做教材。大多數教授都使用自己的講義和課件。學校鼓勵/要求教授們與工業界保持緊密聯系，提前了解工業界對大學教育的需求，并正式向系里的一個專門委員會提出修改教學大綱和教學內容的提案，該委員會會很快進行討論，并向系全體教工會議提出議案，最后經全系Faculty 民主投票決定。若獲得通過，該方案在向院、校申報的同時，可在下一學期付諸實施。在IT相關的專業，每年更換教課書和每兩年修改教學大綱是非常正常的，以保證教學走到社會需求的前面。普通課程的教學大綱，大約每四年全面調整一次。

學校鼓勵/要求教授同本專業的國內、國際職業性機構保持終身聯系，及時了解專業動向。許多院校每年給每位教授幾百元至幾千元不等，作為“professional expenses”，用于交納在職業性組織中的會員費，訂專業期刊等。活躍的學術空氣促進了知識的傳播和信息的交流。一個系里每周有十個八個學術講座和報告是司空見慣的。這些講座和報告對所有人開放。有些教授有時會將一節課取消，讓大學生們去聽講，開闊他們的眼界。

北美工學院的大學本科教育，除了學院內部的教學管理之外，還要受到全國性的職業認證機構和政府教育部門的聯合監督。這種監督是以全國性的Engineering Accreditation Board的 Accreditation Visit 來實現的。Accreditation Board 每四年派一個7～10人的工作團，其中包括與本校沒有學術上血緣關系的外校同專業的資深教授，來自工業界的專家和政府部門代表，對工科大學的本科的program進行一次全面的審查。審查一般持續7～10天，是使校方感到壓力最大的一個事件。該團檢查每一門課的教學大綱，課程實施，作業內容，實驗設置，考卷，找教授談話等。一些院校平時就將教授的講義，教科書，考卷，作業等一律存檔，以供任何人隨時抽查。檢查團完成工作后，會對該系的programs 和工作提出正式的非常具體的意見，并限期改正。所以，一個有多個program的工學院中，可能只有其中的一部分program是 accredited programs。

北美大學中的co-op program 近十幾年來非常受企業的歡迎，因而得到了快速發展。在IT專業，co-op 學生的比率大約占本專業學生在校數的60%。大學本科的co-op program 一般是五年制，比常規大本長一年。從大二開始，每年學生到企業工作4～12個月不等。進入co-op 要求要有比常規 program 高的平均分(grade point average， GPA)， 并在在校期間保持在一定的水平。 一般學校的各級管理機構現在都設有專職的Co-op Office， 其職能是與企業的人力資源部門建立關系，在高度競爭的市場條件下，保證/提高本校co-op 學生的就業率，并為學生提供就業和找工作的基本訓練。每學期一次，組織企業來校舉辦大型招聘會，公司直接與學生見面，招聘。學生受雇后，掙相當可觀的行業工資，可幫助交納學雜費和生活費。更重要的是學生在校期間有機會接觸實際，學以致用，并能學習實踐職業規范和道德，并開始建立自己的職業關系網，結識從公司員工，經理，到其他院校的co-op 學生。到外地工作的學生，還有機會旅行，鍛煉在陌生地方獨立生活的能力等等。 教授們也普遍反映，co-op學生要較一般學生成熟，好教。對企業來說，co-op 學生是經過訓練的，相對廉價的雇員。學生在校學的是最新知識，比培訓在職職工快捷和算。這在IT行業尤其重要。企業雇用co-op 學生的最大動力是能夠直接與學生建立聯系，能在co-op 學生中物色優秀者作為公司長期雇員的人選。 因co-op program 對GPA的要求，可以說，90% 以上的優秀學生都在 co-op program 之中。 Co-op 學生畢業前就已找到工作，或持有多家公司的聘書是很普遍的。在IT發展的鼎盛時期（1995-2000），世界最大的網絡通訊公司之一，北電網絡（Nortel Networks )， 就一直保持其雇員的25%為co-op 學生的比率。學生在co-op 學期結束，返校前，必須在其公司指導老師的指導下，完成一個工作報告，并由該老師簽字。回校后，其報告由學生所屬的系分派給一個教授審閱，以確保其工作質量。

注重實驗課和動手能力的訓練也是北美IT專業成功的一個要點。除聽課以外，seminar 和 lab 都是用來幫助學生鞏固和理解課堂知識的。 在IT專業，seminar多用于編程類和EDA工具的使用的訓練，而電路、微機、微電子等實驗課都在lab的學時中進行。一門典型的課，總學時的三分之一為實驗課學時，以培養學生的動手能力。高年級的實驗課有相當的難度，經常是要學生自選課題，發揮其創造性，解決一個實際應用中的問題。課外，學生們還打破專業界限，自發組成工程組，自籌資金，自己動手做較大的工程項目，例如，機器人和太陽能跑車等。以太陽能跑車為例，它必須有機械、電子、計算機、光學等專業的學生的共同努力。學生們不但做出了能跑、能載人的太陽能跑車，而且去參加國際比賽，并獲獎。然后，這個車再傳給新組員，不斷提高車的性能。學生有過這類的經驗，企業當然會競相雇用。

北美和許多國家都有各類的大學教師職業協會，每年都召開年會，討論和研究本領域教育方面的新問題，交流教學經驗，互相學習，共同提高。