美國(guó)高等工程教育研究與借鑒

北京工業(yè)大學(xué)電子信息與控制工程學(xué)院 汪金輝 侯立剛 耿淑琴 彭曉宏 吳武臣

自從教育 部2009年推出“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，國(guó)內(nèi)有61所高校被批準(zhǔn)為首批“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的實(shí)施高校，這是一項(xiàng)重大的教育改革試點(diǎn)項(xiàng)目，旨在為培養(yǎng)工科專業(yè)本科層次、碩士層次和博士層次學(xué)生提出其應(yīng)達(dá)到的知識(shí)、能力與素質(zhì)的專業(yè)要求。借鑒世界發(fā)達(dá)國(guó)家高等工程教育的成功經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)建和完善具有中國(guó)特色的高等工程教育模式，培養(yǎng)造就一大批基礎(chǔ)扎實(shí)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、符合企業(yè)發(fā)展需要的多種類型的優(yōu)秀工程師，是“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的要求，也是完成“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的一條捷徑。

毋庸置疑，美國(guó)在經(jīng)歷半個(gè)世紀(jì)的工程教育發(fā)展過(guò)程中，以其獨(dú)具特色的培養(yǎng)理念和培養(yǎng)模式，在世界高等工程教育領(lǐng)域樹(shù)立了成功的范例，倍受世界推崇。美國(guó)工程師培養(yǎng)模式具有鮮明的特色，為本國(guó)經(jīng)濟(jì)、科技實(shí)力的發(fā)展培養(yǎng)了大批優(yōu)秀的工程師，也為其綜合國(guó)力和國(guó)際地位的提升奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。時(shí)至今日，美國(guó)對(duì)工程教育領(lǐng)域內(nèi)的改革仍然十分熱衷，二十世紀(jì)末麻省理工學(xué)院的前院長(zhǎng)莫爾提出了“大工程觀”引領(lǐng)了世界工程教育的發(fā)展方向。

所以，對(duì)美國(guó)高等工程師教育進(jìn)行深入研究，取長(zhǎng)補(bǔ)短，這將十分有利于改革和完善現(xiàn)今高校的培養(yǎng)教育體制，有利于為我國(guó)培養(yǎng)出更多高質(zhì)量的工程師人才，以滿足時(shí)代與社會(huì)發(fā)展對(duì)工程師在“質(zhì)”與“量”上的需求，同時(shí)對(duì)促進(jìn)我國(guó)科技發(fā)展，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力具有巨大作用。中美兩國(guó)高等工程教育有共性，也有差異，通過(guò)分析美國(guó)高等工程教育三個(gè)方面的特點(diǎn)，找到我國(guó)高等工程教育的不足，使其對(duì)“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”有所借鑒。

第一，美國(guó)大學(xué)教育非常注重知識(shí)的與時(shí)俱進(jìn)，由于任課老師大都從事一線科研，他們對(duì)當(dāng)前科技研究及發(fā)展方向有深刻理解，而前沿的知識(shí)和技術(shù)本身在整個(gè)國(guó)家人才類型需求與人才培養(yǎng)之間扮演著紐帶角色，前沿技術(shù)課程不僅有教書(shū)育人的功能，還培養(yǎng)了學(xué)生的科研能力，前瞻意識(shí)，從而使美國(guó)大學(xué)始終保持科技先鋒作用。如斯坦福大學(xué)電子工程系開(kāi)設(shè)的Iphone設(shè)計(jì)課程緊密聯(lián)系當(dāng)今發(fā)展迅速，深入人們生活的智能手機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，課程內(nèi)容包括軟硬件設(shè)計(jì)方法，嵌入式操作系統(tǒng)等，不僅高校學(xué)生對(duì)這類課程倍加喜愛(ài)，就連業(yè)內(nèi)很多資深工程師也對(duì)經(jīng)常旁聽(tīng)課程。而我國(guó)的大學(xué)教育，一味依照課本，知識(shí)嚴(yán)重陳舊，從事一線科研的教師，由于課本的束縛無(wú)法施展手腳來(lái)講解最前沿技術(shù)，更有一些老師由于學(xué)校考核要求寬松，對(duì)本專業(yè)的前沿不去關(guān)注，所以此類教師的專業(yè)課程與當(dāng)今的技術(shù)發(fā)展步調(diào)不一，學(xué)生越學(xué)離實(shí)際越遠(yuǎn)，學(xué)生學(xué)習(xí)沒(méi)有興趣，教師授課缺乏更新，嚴(yán)重影響了知識(shí)的與時(shí)俱進(jìn)性，造成了理論和實(shí)際的脫節(jié)，不利于學(xué)生的就業(yè)，更不利于學(xué)生的科研，這也是我國(guó)高校專業(yè)課程教授中的通病。而且“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的宗旨中，強(qiáng)調(diào)面向未來(lái)的卓越工程師，即要有戰(zhàn)略眼光和前瞻意識(shí)，培養(yǎng)能夠滿足未來(lái)發(fā)展需要、能夠適應(yīng)和引領(lǐng)未來(lái)工程技術(shù)發(fā)展方向的工程師。所以，我國(guó)高等工程教育應(yīng)該改進(jìn)現(xiàn)有授課內(nèi)容，加強(qiáng)課程的與時(shí)俱進(jìn)性，來(lái)切合“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的宗旨。

第二，美國(guó)是一個(gè)多元化的民族，不同的種族、宗教及文化在這片 國(guó)土上相互碰撞和融合，多元、靈活的工程師培養(yǎng)理念也就是在這樣的環(huán)境中逐漸形成。所以，美國(guó)的工程師培養(yǎng)重視跨院系、跨專業(yè)和跨學(xué)科的人才培養(yǎng)，學(xué)院甚至整個(gè)學(xué)校范圍內(nèi)拆除壁壘，進(jìn)行廣泛的合作，開(kāi)設(shè)交叉專業(yè)，安排綜合課程，不同專業(yè)教師合作從事教學(xué)，跨學(xué)科的教育機(jī)制已經(jīng)建立。如哈佛大學(xué)，課程體系分為：核心課、專業(yè)課及選修課三個(gè)部分。核心課屬于專業(yè)課之外的通識(shí)教育范疇，內(nèi)容包括：文化，歷史，文學(xué)藝術(shù)，倫理道德，自然科學(xué)等幾大學(xué)術(shù)領(lǐng)域。攻讀工程專業(yè)學(xué)士學(xué)位的學(xué)生必須保證在六大領(lǐng)域內(nèi)各有一門(mén)核心課，否則不準(zhǔn)畢業(yè)，可見(jiàn)學(xué)科交融對(duì)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要性。所以美國(guó)高等工程教育是學(xué)科交叉的“通才”工程師教育。而我國(guó)高校的專業(yè)課程和教育教學(xué)過(guò)程按照統(tǒng)一計(jì)劃運(yùn)行，大多數(shù)高校的教學(xué)是以課堂教學(xué)、教師和課本為中心，課程、教材、教學(xué)大綱、考試嚴(yán)格統(tǒng)一。學(xué)校教學(xué)靈活性不足，學(xué)生個(gè)性發(fā)展不充分。而我們的學(xué)生將來(lái)所要面對(duì)的是以知識(shí)為中心的經(jīng)濟(jì)社會(huì)，而知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必將引起人才需求結(jié)構(gòu)的巨大變化。社會(huì)所需要的不再是缺少個(gè)性的統(tǒng)一培養(yǎng)的人才，而是具有個(gè)性的知識(shí)面寬、綜合素質(zhì)強(qiáng)的“通才”。打破學(xué)科限制，是“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的要求，也是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

第三，在美國(guó)，高等工程院校與企業(yè)在工程師培養(yǎng)過(guò)程中展開(kāi)廣泛合作，雙方通過(guò)建立密切的合作關(guān)系，不僅有利于學(xué)生實(shí)踐能力的提升，同時(shí)也有利于加快技術(shù)轉(zhuǎn)化的速度，可謂互惠互利。如斯坦福大學(xué)通過(guò)開(kāi)設(shè)繼續(xù)教育課程、聘用企業(yè)專家作為教師、校企共同研發(fā)項(xiàng)目等豐富多樣的形式促進(jìn)雙方共同獲利，促成了斯坦福大學(xué)和硅谷在世界上的良好聲譽(yù)。總之，在美國(guó)，通過(guò)這種校企合作的方式，不僅促進(jìn)了美國(guó)高等工程教育的發(fā)展，也推動(dòng)了其國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。我國(guó)的高等工程院校也在不斷的發(fā)展與改革，校企合作的實(shí)際成效卻不大，究其原因，主要是目前我國(guó)高等工程院校與企業(yè)的合作尚處于起步階段，合作機(jī)制還不夠健全，雖然我國(guó)高校也效仿了美國(guó)的部分做法，但是大都照搬照抄，如美國(guó)大學(xué)微電子專業(yè)的學(xué)生在集成電路設(shè)計(jì)課程的實(shí)驗(yàn)中，大都采用Cadence公司提供的免費(fèi)EDA軟件，進(jìn)行正向的定制或是半定制設(shè)計(jì)。我國(guó)大部分高校，尤其是知名高校也加入了Cadence公司的大學(xué)計(jì)劃，進(jìn)行校企合作，免費(fèi)應(yīng)用其EDA軟件，這一合作使學(xué)校和企業(yè)互惠互利，無(wú)可厚非。但是，我們也應(yīng)當(dāng)清醒的看到，我國(guó)大部分的集成電路設(shè)計(jì)公司，尤其是模擬集成電路設(shè)計(jì)公司大都是剛剛起步的中小公司，這些公司采用的絕大部分是逆向設(shè)計(jì)方法，那么我們的高校在應(yīng)用Cadence公司的EDA工具開(kāi)設(shè)正向設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，是否考慮我國(guó)的實(shí)情，考慮我國(guó)與美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的不同特點(diǎn)。“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的宗旨中，也提出了面向工業(yè)界的要求，表述為“主動(dòng)適應(yīng)工業(yè)界的需求，為中國(guó)特色新型工業(yè)化發(fā)展服務(wù)，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。”所以，我們的校企合作要有特色，要有中國(guó)特色。

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的宗旨為：培養(yǎng)卓越工程師后備人才，要堅(jiān)持面向工業(yè)界、面向世界、面向未來(lái)，在這一宗旨的指導(dǎo)下，借鑒美國(guó)高等工程教育經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)自身?xiàng)l件、制度環(huán)境和歷史沿革的特點(diǎn)，政府主導(dǎo)、高校落實(shí)、社會(huì)支持三位一體的探索出具有中國(guó)特色的高等工程培養(yǎng)教育之路，具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際指導(dǎo)意義。

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