國外電子信息類本科教育研究分析

徐楨 侯宏宇

北京航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院, 北京 100191

國外電子信息類本科教育研究分析

徐楨 侯宏宇

北京航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院, 北京 100191

高等教育的國際化是教育發(fā)展的一個趨勢，以斯坦福大學(xué)、加州理工學(xué)院和多倫多大學(xué)三所大學(xué)為例，對其電子信息類本科教育的概況、學(xué)科建設(shè)、師資力量、課程設(shè)置等方面進(jìn)行分析，可對我國專業(yè)課程的國際化進(jìn)程提供借鑒指導(dǎo)。

電子信息；學(xué)科建設(shè)；課程設(shè)置；國際化

引言

高等教育的國際化是我國高等教育，乃至世界高等教育發(fā)展的一個重要趨勢。大學(xué)教育的國際化是指大學(xué)在教學(xué)、學(xué)習(xí)、科研、服務(wù)和管理等方面應(yīng)具有開放性、交流性和通用性。而要具有通用性，則需要該大學(xué)的能為其他國家的大學(xué)所承認(rèn)和接受，其中包括學(xué)科和專業(yè)的設(shè)置要互通，課程計(jì)劃、教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)及學(xué)歷學(xué)分要互認(rèn)，大學(xué)的服務(wù)和管理標(biāo)準(zhǔn)也要相互承認(rèn)[1][2]。為了促進(jìn)我國大學(xué)教育，特別是研究型大學(xué)的國際化進(jìn)程，根據(jù)上海交通大學(xué)高等教育研究所（2009年）的北美大學(xué)的排名[3]，本文選取了排名第二的斯坦福大學(xué)、排名第五的加州理工學(xué)院、排名第二十的多倫多大學(xué)等以理工科的教學(xué)科研聞名于世的三所大學(xué)為研究對象,針對上述三所大學(xué)的電子信息學(xué)院的培養(yǎng)目標(biāo)、學(xué)科建設(shè)、師資分布、課程設(shè)置等情況進(jìn)行研究分析，對我國大學(xué)教育的國際化具有十分重要的意義。

1.學(xué)校概況

斯坦福大學(xué)[4]（簡稱Stanford U）共設(shè)置了8個學(xué)院。根據(jù)2009年底的數(shù)據(jù)，學(xué)校學(xué)生共14890人，其中本科生6689人，研究生8201人。獲得諾貝爾獎26人次。培養(yǎng)知識淵博、個性鮮明、富有創(chuàng)造力的，能夠引領(lǐng)下個世紀(jì)的領(lǐng)軍人才是斯坦福大學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)。

加州理工學(xué)院[5]（簡稱Caltech）共設(shè)置了7個學(xué)院。根據(jù)2009年底的數(shù)據(jù)，學(xué)校學(xué)生共2,130人，本科生951人，研究生1179人。諾貝爾獎獲得者31人。為教育事業(yè)、政府及工業(yè)發(fā)展需要培養(yǎng)富有創(chuàng)造力的科學(xué)家和工程師是加州理工的培養(yǎng)目標(biāo)。

多倫多大學(xué)[6]（簡稱UT）由22個學(xué)院組成，共設(shè)置了90個系，600多個本科專業(yè)，168個研究生專業(yè)。根據(jù)2009年底的數(shù)據(jù)，學(xué)校全日制學(xué)生62934人，其中本科生46940人，研究生12499人，其他培訓(xùn)類學(xué)生3495人。諾貝爾獎獲得者3人。培養(yǎng)電子與計(jì)算機(jī)工程師是多倫多大學(xué)的教育目標(biāo)。

從三所院校基本情況我們可以看出，三個學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)和教育的側(cè)重點(diǎn)是各異的。

斯坦福大學(xué)是面向領(lǐng)袖精英，加州理工面向創(chuàng)造力的科學(xué)家，相比，多倫多大學(xué)更面向大眾，更接近于普及性的高等教育。

從在校人數(shù)上看，加州理工的規(guī)模最小，多倫多大學(xué)的規(guī)模最大；斯坦福大學(xué)和加州理工學(xué)院的研究生的在校人數(shù)都超過了本科生，因而他們更偏重于科學(xué)研究；多倫多大學(xué)的本科生遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過研究生，進(jìn)而更與其普及性高等教育的教育仿真向呼應(yīng)。

學(xué)校的教育理念和培養(yǎng)目標(biāo)不同，會帶來不同的教學(xué)資源配置和學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃。我國大學(xué)的國際化進(jìn)程中，在不斷的追趕國外名牌大學(xué)腳步的同時，需要認(rèn)清學(xué)校的自身定位和培養(yǎng)目標(biāo)，不能一味的效仿。

2.學(xué)科建設(shè)

電子信息類本科教育的目的是使學(xué)生掌握一定的電子信息專業(yè)基礎(chǔ)，同時掌握具體某一方面的專業(yè)領(lǐng)域技能。本科畢業(yè)生應(yīng)當(dāng)具有能夠完成相關(guān)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，可以在某一方向進(jìn)行設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一些簡單功能的能力，無論是繼續(xù)進(jìn)行研究生的學(xué)習(xí)，還是參加到工作當(dāng)中，都具有相應(yīng)的基礎(chǔ)，來保證對應(yīng)專業(yè)的進(jìn)一步深入研究。

上述三所大學(xué)電子信息學(xué)院的專業(yè)設(shè)置如表1所示。

表1 三所大學(xué)電子信息學(xué)院專業(yè)設(shè)置

從表1中可以看出，在學(xué)科建設(shè)方面，三所大學(xué)的相同之處在于都設(shè)置了通信、信號處理、生物醫(yī)學(xué)、光學(xué)工程、電磁學(xué)、電子電路技術(shù)的專業(yè)，而斯坦福大學(xué)和多倫多大學(xué)還設(shè)置了計(jì)算機(jī)工程專業(yè)，多倫多大學(xué)還將能源相關(guān)的專業(yè)加入到電子信息工程的培養(yǎng)當(dāng)中。

從三個學(xué)校的專業(yè)的名稱中可以了解到三所大學(xué)在電子信息類教育中的側(cè)重點(diǎn)是不同的，多學(xué)科交叉專業(yè)在電子信息類教育在多倫多大學(xué)的學(xué)科建設(shè)中體現(xiàn)得更為明顯。

3.師資分布

斯坦福大學(xué)的教師總數(shù)為1910人,其中,電子工程系的教師人數(shù)達(dá)80人（教授43人），全校師生比為1:7.8；加州理工學(xué)院的教師人數(shù)為403人，其中電子工程系的教師共計(jì)28人（教授14人），全校師生比高達(dá)1：4；多倫多大學(xué)的教師人數(shù)為2185人，其中電子與計(jì)算機(jī)工程系共計(jì)教師104人（教授48人），全校師生比為1：16.3。

從師資分布狀況中，我們可以看出，總體上師資力量的分布對學(xué)校教育成果有著一定影響。加州理工這類以在專業(yè)領(lǐng)域中培養(yǎng)精英為目的的學(xué)校的師生比最大，而以普及工程教育為目的的多倫多大學(xué)的師生比最小。教師的跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的現(xiàn)象比較明顯，并不是嚴(yán)格地按系來區(qū)分。我們國家大學(xué)的師生比普遍低于1:20，和國外名校還是有一定差距的。

4.課程設(shè)置

4.1 斯坦福大學(xué)（Stanford U）

斯坦福大學(xué)電子工程本科教育的要求中，主要分為基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程兩部分，其中，基礎(chǔ)課程約占61.3%，專業(yè)課程約占38.7%。每一學(xué)習(xí)計(jì)劃都包括公共基礎(chǔ)課程、工程基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程三個部分。基礎(chǔ)課中，在完成必要的數(shù)學(xué)、物理公共課的同時，加入人文、寫作等課程的培養(yǎng)，有助于提升學(xué)生的個人能力。專業(yè)課中，必須完成信號與系統(tǒng)、電磁電路等課程的學(xué)習(xí)，然后根據(jù)專業(yè)方向及后續(xù)研究方向的不同，進(jìn)行不同的專業(yè)選修課的學(xué)習(xí)[4]。表2列出了斯坦福大學(xué)電子工程本科教育的課程設(shè)置。

由斯坦福大學(xué)的課程設(shè)置，我們可以發(fā)現(xiàn)以下特點(diǎn)：

(1) 重視學(xué)生的全面發(fā)展。就課程設(shè)置的比例來看，公共基礎(chǔ)課超過50%。學(xué)生都必須完成文化與思想、自然科學(xué)、科技與實(shí)用科學(xué)、文學(xué)和藝術(shù)、哲學(xué)、社會科學(xué)和宗教思想等9個領(lǐng)域的必修課。

(2) 重視科技寫作。在本科生寫作要求的課程目的中明確指出，它是為了保證每個畢業(yè)生能寫出清晰并給人以深刻印象的文章。根據(jù)學(xué)生的情況，提出了多條途徑讓學(xué)生在大學(xué)期間堅(jiān)持學(xué)習(xí)“英語”。

表2 斯坦福大學(xué)電子工程培養(yǎng)課程設(shè)置

(3) 注重寬厚的專業(yè)基礎(chǔ)知識。課程都設(shè)置了自然科學(xué)課程，使學(xué)生在自然科學(xué)領(lǐng)域增加知識，并學(xué)會處理科學(xué)資料。要求從物理、化學(xué)、生物科學(xué)、地理、土木工程中選出一系列專門的課程，達(dá)到16～18學(xué)分，并強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)科學(xué)。

斯坦福大學(xué)的課程設(shè)置與其培養(yǎng)真正的領(lǐng)軍人才的教育目標(biāo)相輔相成。寬厚堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)科學(xué)，精準(zhǔn)的英語寫作表達(dá)與交流能力、較高文學(xué)素養(yǎng)，是具有廣闊學(xué)術(shù)視野和綜合領(lǐng)導(dǎo)能力的優(yōu)秀人才的必備條件。

4.2 加州理工學(xué)院（Caltech）

加州理工學(xué)院電子信息類本科教育中，前期同樣注重基礎(chǔ)類課程的學(xué)習(xí)，要求完成基本的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物等課程，后續(xù)逐步加入專業(yè)課程的培養(yǎng)，包括專業(yè)基礎(chǔ)類課程與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)。此外，每一學(xué)年中，都要求學(xué)生完成一定的歷史、社科、寫作等非專業(yè)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，這就有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)工程知識的同時，也具有社科歷史等其他知識，培養(yǎng)全面發(fā)展的人才[5]。加州理工的學(xué)生,不論主修什么專業(yè),都要學(xué)習(xí)5個學(xué)期的數(shù)學(xué)和物理、2個學(xué)期化學(xué)和1個學(xué)期的生物。除了科學(xué)之外，還要完成12門人文社會科學(xué)課程。表3為加州理工學(xué)院對電子信息類本科教育的培養(yǎng)計(jì)劃。

表3 加州理工學(xué)院電子工程培養(yǎng)課程設(shè)置

畢業(yè)需486學(xué)分。其中，數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)占 25.9%；社科占 22.2%；科技表達(dá)與寫作占 1.2%；專業(yè)基礎(chǔ)課占 22.2%；專業(yè)選修占 14.8%～16.7%；畢業(yè)設(shè)計(jì)占 3.7%～5.6%。

由加州理工的課程設(shè)置，我們可以發(fā)現(xiàn)以下特點(diǎn)：

(1) 社科歷史類選修課貫穿四年學(xué)習(xí)，其學(xué)分所占比例可與專業(yè)基礎(chǔ)課程持平。所有學(xué)生均需在藝術(shù)史、基礎(chǔ)人文課程、歷史、語言文學(xué)、音樂、哲學(xué)以及科學(xué)史和科學(xué)哲學(xué)等學(xué)科專業(yè)范圍內(nèi)修滿必修的核心人文課程。接受完備的人文教育，具備良好的人文素養(yǎng)是加州理工學(xué)院辦學(xué)理念的深刻反映。

(2) 十分重視數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科教學(xué)。前兩年學(xué)習(xí)中涉及電子信息專業(yè)課程的寥寥無幾，即便是學(xué)習(xí)的微機(jī)原理也只算是該類專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)工具。課程設(shè)置隨4年學(xué)制的延伸而逐步變窄:臨近第1學(xué)年結(jié)束,學(xué)生選擇某一課程門類,在第2年開始部分的專業(yè)學(xué)習(xí),直到第3與第4學(xué)年,學(xué)生才把主要精力集中在所選領(lǐng)域與專業(yè)中。

(3) 專業(yè)選修課的種類多，可供學(xué)生的選擇余地比較大，學(xué)生的自主性強(qiáng)。

4.3 多倫多大學(xué)（UT）

大學(xué)開始兩年要學(xué)習(xí)基礎(chǔ)科學(xué)和數(shù)學(xué)的必須知識背景，還要學(xué)習(xí)電子和計(jì)算機(jī)工程的重要概念，例如電路，數(shù)字系統(tǒng)，電子學(xué)和通信系統(tǒng)。大三和大四兩年，課程有一定的靈活性，學(xué)生可以根據(jù)個人能力和興趣從六個方向進(jìn)行選擇。

表4 多倫多大學(xué)電子工程培養(yǎng)課程設(shè)置

多倫多大學(xué)要求學(xué)生除了學(xué)習(xí)本專業(yè)的知識外，還需至少選擇兩個其他專業(yè)方向的一門必修課和兩門專業(yè)選修課進(jìn)行學(xué)習(xí)。教學(xué)管理采用學(xué)分選課制和學(xué)年制教學(xué)計(jì)劃相結(jié)合的方式，即給了學(xué)生很大的自由度，又能進(jìn)行階段性計(jì)劃，便于整體管理。畢業(yè)時應(yīng)修夠數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)：36分、專業(yè)基礎(chǔ)課： 83.1～86. 5分、專業(yè)選修課：20～44分、其他理科數(shù)學(xué)類選修：2～12分。

多倫多大學(xué)的課程與前兩所學(xué)校相比起來工程性強(qiáng)，從一年級開始便開設(shè)很多工程應(yīng)用性課程。數(shù)學(xué)物理等自然科學(xué)基礎(chǔ)課的比例下降，專業(yè)課程比例加大，實(shí)用性強(qiáng)，這是完全符合多倫多大學(xué)的辦學(xué)理念的。

5.分析總結(jié)

這三所學(xué)校電子信息類課程設(shè)置方面有許多共性：

(1)學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)與課程特征相吻合；

(2) 以學(xué)生為本的教育理念；

(3) 注重學(xué)生能力培養(yǎng)的教育理念；

(4) 課程設(shè)置多層性。

[1]覃慶國.電子信息類專業(yè)課程改革的實(shí)例研究——以斯坦福大學(xué)和麻省理工學(xué)院為例[J].電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)（社科版）.2008，（5）：109-112

[2]楊秀玉. 美國研究型大學(xué)本科教育課程改革特點(diǎn)述評[J].外國教育研究. 2003，(7) : 47- 50

[3]世界大學(xué)學(xué)術(shù)排名-2009.http://www. arwu.org/Chinese/ARWU2009.jsp

[4]斯坦福大學(xué)網(wǎng)站.http://www.stanford.edu/

[5]加州理工學(xué)院網(wǎng)站.http://www.caltech.edu/

[6]多倫多大學(xué)網(wǎng)站.http://www.utoronto.ca/

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.11.141

本文受北京航空航天大學(xué)教改項(xiàng)目“電子信息類課程的國際化建設(shè)研究”的資助

徐楨，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：空間信息網(wǎng)絡(luò)，無線通信。