美国高等工程教育研究与借鉴

北京工业大学电子信息与控制工程学院 汪金辉 侯立刚 耿淑琴 彭晓宏 吴武臣

自从教育 部2009年推出“卓越工程师教育培养计划”，国内有61所高校被批准为首批“卓越工程师教育培养计划”的实施高校，这是一项重大的教育改革试点项目，旨在为培养工科专业本科层次、硕士层次和博士层次学生提出其应达到的知识、能力与素质的专业要求。借鉴世界发达国家高等工程教育的成功经验，创建和完善具有中国特色的高等工程教育模式，培养造就一大批基础扎实、创新能力强、符合企业发展需要的多种类型的优秀工程师，是“卓越工程师教育培养计划”的要求，也是完成“卓越工程师教育培养计划”的一条捷径。

毋庸置疑，美国在经历半个世纪的工程教育发展过程中，以其独具特色的培养理念和培养模式，在世界高等工程教育领域树立了成功的范例，倍受世界推崇。美国工程师培养模式具有鲜明的特色，为本国经济、科技实力的发展培养了大批优秀的工程师，也为其综合国力和国际地位的提升奠定了坚实的基础。时至今日，美国对工程教育领域内的改革仍然十分热衷，二十世纪末麻省理工学院的前院长莫尔提出了“大工程观”引领了世界工程教育的发展方向。

所以，对美国高等工程师教育进行深入研究，取长补短，这将十分有利于改革和完善现今高校的培养教育体制，有利于为我国培养出更多高质量的工程师人才，以满足时代与社会发展对工程师在“质”与“量”上的需求，同时对促进我国科技发展，提高国际竞争力具有巨大作用。中美两国高等工程教育有共性，也有差异，通过分析美国高等工程教育三个方面的特点，找到我国高等工程教育的不足，使其对“卓越工程师培养计划”有所借鉴。

第一，美国大学教育非常注重知识的与时俱进，由于任课老师大都从事一线科研，他们对当前科技研究及发展方向有深刻理解，而前沿的知识和技术本身在整个国家人才类型需求与人才培养之间扮演着纽带角色，前沿技术课程不仅有教书育人的功能，还培养了学生的科研能力，前瞻意识，从而使美国大学始终保持科技先锋作用。如斯坦福大学电子工程系开设的Iphone设计课程紧密联系当今发展迅速，深入人们生活的智能手机设计领域，课程内容包括软硬件设计方法，嵌入式操作系统等，不仅高校学生对这类课程倍加喜爱，就连业内很多资深工程师也对经常旁听课程。而我国的大学教育，一味依照课本，知识严重陈旧，从事一线科研的教师，由于课本的束缚无法施展手脚来讲解最前沿技术，更有一些老师由于学校考核要求宽松，对本专业的前沿不去关注，所以此类教师的专业课程与当今的技术发展步调不一，学生越学离实际越远，学生学习没有兴趣，教师授课缺乏更新，严重影响了知识的与时俱进性，造成了理论和实际的脱节，不利于学生的就业，更不利于学生的科研，这也是我国高校专业课程教授中的通病。而且“卓越工程师教育培养计划”的宗旨中，强调面向未来的卓越工程师，即要有战略眼光和前瞻意识，培养能够满足未来发展需要、能够适应和引领未来工程技术发展方向的工程师。所以，我国高等工程教育应该改进现有授课内容，加强课程的与时俱进性，来切合“卓越工程师教育培养计划”的宗旨。

第二，美国是一个多元化的民族，不同的种族、宗教及文化在这片 国土上相互碰撞和融合，多元、灵活的工程师培养理念也就是在这样的环境中逐渐形成。所以，美国的工程师培养重视跨院系、跨专业和跨学科的人才培养，学院甚至整个学校范围内拆除壁垒，进行广泛的合作，开设交叉专业，安排综合课程，不同专业教师合作从事教学，跨学科的教育机制已经建立。如哈佛大学，课程体系分为：核心课、专业课及选修课三个部分。核心课属于专业课之外的通识教育范畴，内容包括：文化，历史，文学艺术，伦理道德，自然科学等几大学术领域。攻读工程专业学士学位的学生必须保证在六大领域内各有一门核心课，否则不准毕业，可见学科交融对高素质创新型人才培养的重要性。所以美国高等工程教育是学科交叉的“通才”工程师教育。而我国高校的专业课程和教育教学过程按照统一计划运行，大多数高校的教学是以课堂教学、教师和课本为中心，课程、教材、教学大纲、考试严格统一。学校教学灵活性不足，学生个性发展不充分。而我们的学生将来所要面对的是以知识为中心的经济社会，而知识经济的发展必将引起人才需求结构的巨大变化。社会所需要的不再是缺少个性的统一培养的人才，而是具有个性的知识面宽、综合素质强的“通才”。打破学科限制，是“卓越工程师培养计划”的要求，也是社会经济发展的需要。

第三，在美国，高等工程院校与企业在工程师培养过程中展开广泛合作，双方通过建立密切的合作关系，不仅有利于学生实践能力的提升，同时也有利于加快技术转化的速度，可谓互惠互利。如斯坦福大学通过开设继续教育课程、聘用企业专家作为教师、校企共同研发项目等丰富多样的形式促进双方共同获利，促成了斯坦福大学和硅谷在世界上的良好声誉。总之，在美国，通过这种校企合作的方式，不仅促进了美国高等工程教育的发展，也推动了其国内经济的快速发展。我国的高等工程院校也在不断的发展与改革，校企合作的实际成效却不大，究其原因，主要是目前我国高等工程院校与企业的合作尚处于起步阶段，合作机制还不够健全，虽然我国高校也效仿了美国的部分做法，但是大都照搬照抄，如美国大学微电子专业的学生在集成电路设计课程的实验中，大都采用Cadence公司提供的免费EDA软件，进行正向的定制或是半定制设计。我国大部分高校，尤其是知名高校也加入了Cadence公司的大学计划，进行校企合作，免费应用其EDA软件，这一合作使学校和企业互惠互利，无可厚非。但是，我们也应当清醒的看到，我国大部分的集成电路设计公司，尤其是模拟集成电路设计公司大都是刚刚起步的中小公司，这些公司采用的绝大部分是逆向设计方法，那么我们的高校在应用Cadence公司的EDA工具开设正向设计实验的同时，是否考虑我国的实情，考虑我国与美国等发达国家集成电路设计产业的不同特点。“卓越工程师教育培养计划”的宗旨中，也提出了面向工业界的要求，表述为“主动适应工业界的需求，为中国特色新型工业化发展服务，为国家经济社会可持续发展服务。”所以，我们的校企合作要有特色，要有中国特色。

“卓越工程师教育培养计划”的宗旨为：培养卓越工程师后备人才，要坚持面向工业界、面向世界、面向未来，在这一宗旨的指导下，借鉴美国高等工程教育经验，根据自身条件、制度环境和历史沿革的特点，政府主导、高校落实、社会支持三位一体的探索出具有中国特色的高等工程培养教育之路，具有重要的理论价值和实际指导意义。

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