世界一流大学工科人才培养模式浅谈

浙江大学工学部 赵 菁

浙江大学电气工程学院 孙 晖

世界一流大学工科人才培养模式浅谈

浙江大学工学部 赵 菁

浙江大学电气工程学院 孙 晖

通过对世界一流大学工科培养模式和特点进行分析比较，总结出“大类培养，工程通识教育”“课程设置宽口径，体现学科交叉”“注重基础理论课程，强化实践环节”等共性的工科人才培养模式特征。

一流大学 工科 人才培养模式

一、前言

随着中国加入《华盛顿协议》这一世界工程教育认证领域最具权威性的协定，以及最近教育部推出两种模式的高考，大力发展技能型人才，工科人才的培养问题再次引起了人们的关注。前美国工程院院长查理·莫洛(Richard Morrow)指出：“有着最好的工程精英的国家就已经具备了经济和工业相对优势的核心原料”，可见工科人才培养质量基本反映了一个国家工业水平和发展后劲。在全球化竞争日趋激烈的当下，如何调整工科人才培养结构，推进我国的工科教育，培养出适应社会需要的高质量工程人才，成为值得深入探讨的话题。

世界上一些具有较高工科人才培养水平的大学，历史悠久，工科培养理念各具特色，在杰出人才培养方面取得了举世公认的成就。本文选取美国麻省理工学院、日本东京大学、英国剑桥大学三所世界顶尖的大学工科培养模式和特色作为分析对象，希望为教育工作者和研究者提供合理的借鉴和参考。

二、麻省理工学院工科人才培养模式

美国的麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology，MIT）是一所世界顶级研究型私立大学，无论在美国还是全世界都有非常重要的影响力，培养了众多对世界产生影响的人士，是全球高科技和高等研究的先导力量，被誉为“世界理工大学之最”，在国际工程学领域享有极佳的声誉。总的来说，MIT工科培养模式为宽口径、大专业，且在大专业下有多个细分的专业方向，目前我国国内一些高校也逐渐在学习和倡导这种培养模式。课程结构方面，以工学院为例简单说明。

MIT工学院大部分专业的课程，分为必修课、限定选修课和非限定选修课三类。其中必修课包括院公共必修和人文与社会科学两类，限定选修课则体现出不同专业方向的区别。此外，还有实验必修学分，其他所需的学分可通过非限定性选修课取得。MIT工学院各专业的课程范围很广，课程注重培养学生解决问题和深入研究的能力；在不同方向上会设置多个课程模块供学生选择，学生必须按照培养计划的要求选择若干个课程模块进行学习。

MIT非常重视学生工程实践能力的培养，本科生必须取得一定数量的工程设计点（Engineering Design Points，EDPs，类似于学分），学生可以通过选修一定课程获得EDP，或者通过参加课程设计、本科生研究计划UROP（Undergraduate Research Opportunities Program）获得。MIT提供很多的课程设计计划，提供学生参加研究的机会，如UROP、自由活动月等。在自由活动月中，学生可以根据自己的兴趣，参加时间比较集中的课程设计，如程序写作，机器人设计竞赛等。

此外，MIT非常注意培养学生在工业界工作的实际经验。MIT有VI-A实习计划，在每三个夏学期后的春学期或者秋学期安排在政府机构或者公司内进行实习。学生在企业实习期间，企业会支付相应的报酬，在企业实际完成的工作可折算成相应的学分，可作为硕士期间的学分。

三、英国剑桥大学工科人才培养模式

剑桥大学也是全世界最顶尖的学府之一，许多著名的科学家、作家、政治家都来自于这所大学。剑桥大学也曾经是诞生最多诺贝尔奖得主的高等学府，有八十多名诺贝尔奖获得者曾经在此执教或学习。剑桥大学各学院历史背景不同，实行独特的学院制。剑桥大学的本科生一般是三至四年。上完三年，就可得到学士学位；上完四年，就是硕士(MA)；如果三年拿到学士学位后就参加工作，一年以后也可以在工作岗位上再交论文，直接申请硕士学位。副博士是剑桥一个稍具特色的学位，因专业不同，一般是两年，授课一年，论文一年。如果课程的考试成绩(一般是四门课)超过65分，就可直接转为博士，再读两年就可获得博士学位。下面以剑桥大学工学系为例说明剑桥的工科人才培养模式。

无论是机械工程、电机工程，还是材料、土木工程，所有剑桥工学系的学生前两年课程都大致相同，旨在让学生对工科有一个广泛的总体认识。除了正式的课程之外，还邀请了大量的国内外专家做工程应用的报告，让学生对学科的工业应用和研究有最新的认识。所有的学生在第一学年末要参加四门考试：机械工程学、建筑材料学、电子信息工程学、数学方法学。除了平常的课程和实验，学生还需要参加大量的课程设计和工程项目。

第二学年的前两学期所有的学生都要学习八门核心课程：力学、结构学、材料学、流体力学、电气工程学、信息工程学、数学方法学、商业经济学。第三学期，学生需要从航空热工程、机械工程、土木工程、生物医学工程、制造管理和设计、信息工程、电气工程等典型的工程专业课里选择两个专题课，以便学生进一步发现自己的主要兴趣，为第三、第四学年专业化培养做准备。第二学年中最重要的是“综合设计计划”。六个学生组队花四个星期以上的时间设计并制作一个移动机器人小车并参赛测试。

第三学年开始进行专业化的培养。机械制造从工程单独分出，有志于学习机械制造的学生从第三学年开始可以进入机械制造的专业培养模块学习。第三学年继续学习工程的学生，则可以在众多的研究方向中选择一个与自己今后最适合从事的职业相关的研究方向。前两个学期，剑桥提供了四十多个课程模块供学生选择，学生需要选择至少十个课程模块。其中，至少有6个课程模块与航空和航空热工程、土木结构与环境工程、电气及电子工程、电气和信息科学、能源和环境、生命科学工程、信息和计算机工程、仪表及控制、机械工程等与工程领域相关。

在第四学年应该选和第三学年相近的课程，但同时也应包括一些交叉学科课程和有关工程调查的课程。第四学年主要进行工程性研究，包括各种课程设计。学生也可选择和企业合作，这样就可以获得全职工作的机会。

四、日本东京大学工科人才培养模式

东京大学的人才培养采用的是通专并重模式，即“以交叉课程和自由学习为特色，注重文理渗透和基础拓宽”。

东京大学的本科生教育分两个阶段进行：前两年为基础教育阶段，后两年为专业教育阶段。新生入学后，首先在教养学部学习人文、社会及自然科学的基础知识，然后到各个学部接受后期专业教育。东京大学的本科生教育有四个特点：

1.重视基础教育，晚期专业分流

学生入学后，一半时间用于掌握基础知识，即使在后期专业教育阶段同样也很重视基础知识和专业知识相结合。专业方向设置注重促进学生的共性发展，尊重学生的差异性、选择的自主性。第三学年才进行专业分流，要求学生在分流前广泛选修课程以开阔知识视野，发现自己的兴趣与潜能所在，从而更理性地选择专业。

2.课程内容的综合化，课程结构注重学科交叉

东京大学不断开拓跨专业学科，以拓宽学生的知识面，为培养全面人才打下基础。例如，在工学部设置了系统创成学和尖端学际工学这两门跨越了现有的专业界限的学科，目的是培养能解决二十一世纪人类直面的环境，能源问题的人才。在课程结构上注重学科交叉，将所有课程整合为基础科目、综合科目和主题科目三类，每一类科目注重不同学科课程的交叉。如基础科目中设置的自然科学类综合课程，由数学、物理、化学、生物等学科的内容整合而成。

3.扩大选修课程的范围

为了适应学生个性发展的需要和培养学生主动学习的积极性，东京大学采取了缩减必修课，扩大选修课范围的措施。

4.加强本科教育与研究生教育之间的联系

除继续重视本科的一般性基础教育外，还给本科教育提供更多的帮助和支持。比如增加对本科生的“演习”和“特别课程”，把本科生和研究生安排到一起上一些研究生院的基础性课程等。

五、共性分析

通过对这三所大学工科人才培养特色的分析，我们发现一些共性：

1.大类培养，工程通识教育

这三所国外大学都是按大类招生和培养的：MIT本科生在一年级末或二年级末选择专业；剑桥大学工学系本科生前两年的课程大致相同，不分专业；东京大学的本科生前两年为基础教育阶段，接受大类培养。

2.课程设置宽口径，体现跨学科交叉

课程设置的范围广，专业面向宽，课程门类多，课程的组成体现既专业思想，又体现多样性，设置了跨学科的课程。例如，MIT的一个特色项目“联合课程”，若干学生与一个教师团队组成一个60人左右的新生团体。这个团体联系和融合不同的课程，由不同学科的教师组合在一起教授，鼓励学生互相帮助和交流。

3.注重基础理论课程，强化实践环节

注重基础课程的同时，为了培养学生的创新意识和研究能力，特别强化了实践环节。例如，剑桥大学工学系将部分实验从课程中分离出来单独设立实验课程；设置大量的设计型和研究型课程，同时提供许多学生参与工程项目的机会。剑桥大学工学系在第四学年开设的课程设计有临时庇护所设计、大跨度桥和高楼设计、轮椅的设计、3D超声波成像、微型电机的设计和制造、动力风筝的航空动力学等。MIT也开设有“独立活动月”“本科生研究项目(UROP)”等特色实践创新项目。

六、结束语

一流的工科是一个国家经济和社会发展的重要支撑，是新兴产业的源泉，企业发展的重要战略伙伴。从英国的工业革命开始，工科人才对经济发展一直起着巨大的推动作用。通过对英、美、日三所典型世界顶尖大学的比较分析，发现世界一流大学工科人才培养具有“大类培养，工程通识教育”“课程设置宽口径，体现学科交叉”“注重基础理论课程，强化实践环节”等一些共性的特点。希望本文的分析结果对我国工科人才培养模式的改革创新能有一定的启示作用。

[1]陆小华.工程创新能力的认识和培养方法.高等工程教育研究，2008

[2]董泽芳，王晓辉.国外一流大学人才培养模式的共同特点及启示.国家教育行政学院学报，2014

[3]张 杰.面向世界科技前沿面向国家产业现代化——我国研究型大学创建世界一流工科的思考[J].科学时报，2010

ISSN2095-6711/Z01-2015-07-0207