譚志 曹紅玉
摘要:培養(yǎng)面向產(chǎn)業(yè)、面向世界、面向未來,符合新工科要求的一流電氣電子信息技術(shù)人才,是中國高校新工科建設(shè)過程中面臨的緊迫任務(wù),向教育發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)和借鑒成功經(jīng)驗(yàn)是一條有效途徑。多倫多大學(xué)信息技術(shù)人才培養(yǎng)以提高學(xué)生的工程與人文素養(yǎng)為特色,以強(qiáng)化多學(xué)科交叉融合、豐富學(xué)習(xí)體驗(yàn)、加強(qiáng)多方協(xié)同育人體系為途徑,全面貫徹以學(xué)生為中心和核心能力培養(yǎng)等教育理念,對新工科建設(shè)及卓越工程師培養(yǎng)具有重要啟示。
關(guān)鍵詞:世界一流大學(xué);多倫多大學(xué);新工科;協(xié)同育人
中圖分類號:G642.0;TN-4???文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A???文章編號:1005-2909(2020)03-0024-09
實(shí)現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展,建設(shè)高等教育強(qiáng)國,全面提升人才培養(yǎng)能力,加快建設(shè)高水平本科教育是高水平人才培養(yǎng)體系的基本落腳點(diǎn)[1]。2016年以來,中國工程教育基于“新工科”發(fā)展需求,針對人才培養(yǎng)質(zhì)量提出改革新方向。人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、虛擬現(xiàn)實(shí)等新技術(shù)研發(fā),以及“互聯(lián)網(wǎng)+”“中國制造2025”“工業(yè)4.0”“一帶一路”的建設(shè)急需高層次高素質(zhì)的創(chuàng)新型電氣電子信息技術(shù)人才。電氣電子信息技術(shù)是經(jīng)濟(jì)全球化的重要推動力量,代表當(dāng)今先進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展方向。培養(yǎng)面向產(chǎn)業(yè)、面向世界、面向未來,符合新工科要求的一流電氣電子信息技術(shù)人才,是高校新工科建設(shè)過程中面臨的緊迫任務(wù)。從國際形勢看,世界一流大學(xué)普遍將本科教育列入學(xué)校優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略,將培養(yǎng)具有全球競爭力的一流本科生作為學(xué)校發(fā)展的堅定目標(biāo)和不懈追求,以創(chuàng)新拔尖人才培育作為核心使命,始終對既有人才培養(yǎng)模式進(jìn)行變革創(chuàng)新以實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)[2]。多倫多大學(xué)電氣與計算機(jī)工程系在教學(xué)與科研中對電氣電子信息技術(shù)領(lǐng)域一流人才的培養(yǎng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),以設(shè)置跨學(xué)科專業(yè)和體驗(yàn)式專業(yè)課程學(xué)習(xí)、創(chuàng)建體驗(yàn)式特色研究社區(qū)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)集群為途徑,提升學(xué)生工程領(lǐng)導(dǎo)能力、跨學(xué)科專業(yè)技能及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。借鑒和學(xué)習(xí)這些經(jīng)驗(yàn),對推動和促進(jìn)中國高校新工科建設(shè)和發(fā)展具有重要意義。
多倫多大學(xué)始建于1827年,有悠久的辦學(xué)歷史,現(xiàn)已發(fā)展為加拿大首屈一指的學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)和知識創(chuàng)造機(jī)構(gòu)。學(xué)生有機(jī)會通過多學(xué)科的教學(xué)和研究網(wǎng)絡(luò)、校友和合作伙伴向杰出的思想領(lǐng)袖學(xué)習(xí),50多萬名畢業(yè)生的創(chuàng)意、創(chuàng)新行動持續(xù)對世界產(chǎn)生積極影響[3]。愛德華·羅杰斯電氣與計算機(jī)工程系(The Edward S. Rogers Sr. Department of Electrical & Computer Engineering, ECE)屬于應(yīng)用科學(xué)與工程學(xué)院,包含電氣工程和計算機(jī)工程兩個專業(yè),
始建于1909年,一直躋身北美頂級行列,
是培養(yǎng)電氣電子信息技術(shù)人才的搖籃[4]。1951年后,控制工程、通信工程、電子設(shè)備和電路工程專業(yè)相繼加入,1962年成立了生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)研究所,1965年計算機(jī)工程專業(yè)并入[5]。ECE擁有一流的研究和教學(xué)設(shè)施,超過75名教授,研究領(lǐng)域分布于生物醫(yī)學(xué)、計算機(jī)、通信、電磁學(xué)、電子、能源系統(tǒng)、光子學(xué)和系統(tǒng)控制等領(lǐng)域[6],體現(xiàn)了電氣電子信息技術(shù)領(lǐng)域多學(xué)科交叉融合的特點(diǎn)。
一、ECE專業(yè)人才培養(yǎng)特色——注重工程與人文素養(yǎng)
計算機(jī)工程專業(yè)與電氣工程專業(yè)在第一年和第二年學(xué)習(xí)內(nèi)容完全相同,學(xué)習(xí)基礎(chǔ)科學(xué)和數(shù)學(xué)、電氣和計算機(jī)工程概念等,
奠定專業(yè)基礎(chǔ)。在第三年和第四年,根據(jù)個人優(yōu)勢和興趣,課程選擇靈活性增大,有6個領(lǐng)域課程可供選擇,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。在第四年完成一篇論文或設(shè)計項目,為學(xué)生在其研究領(lǐng)域進(jìn)行原創(chuàng)工作提供機(jī)會,并且在本科階段要求至少600小時的實(shí)際工作經(jīng)歷[7]。
為達(dá)到學(xué)位要求,需滿足核心課和選修課兩大類學(xué)分要求。核心課是列入學(xué)校培養(yǎng)方案里的任何一門課程。選修課分為三類:技術(shù)選修課、自由選修課和輔助課程。技術(shù)選修課用來增強(qiáng)學(xué)生在特殊領(lǐng)域的技術(shù)知識,自由選修課限制比較少,任何學(xué)分課程只要列在應(yīng)用科學(xué)與工程學(xué)院、文理學(xué)院和研究生院目錄里都可以作為自由選修課,只要這些課程內(nèi)容沒有重復(fù)即可,輔助課程定義比較寬泛,作為技術(shù)選修課的補(bǔ)充。學(xué)院要求學(xué)生建立堅實(shí)的工程倫理學(xué)基礎(chǔ),熟悉工程倫理的傳統(tǒng)、歷史,以及其在社會運(yùn)行情境下的敏感性。為達(dá)此目的,除培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)、物理科學(xué)和設(shè)計方面的能力外,還必須獲得工程人文方面的理解能力。
二、途徑一——強(qiáng)化理論課程的多學(xué)科交叉融合
ECE致力于工程和應(yīng)用科學(xué)領(lǐng)域的知識傳播——從具有特殊光學(xué)特性的原子級結(jié)構(gòu)到徹底改變世界的技術(shù),如微電子學(xué)、計算機(jī)系統(tǒng)、軟件和網(wǎng)絡(luò)。理論課程設(shè)置既有橫跨6個學(xué)科領(lǐng)域的廣度,又要在某一領(lǐng)域深度學(xué)習(xí),并對工程經(jīng)濟(jì)、輔助課程等提出了明確要求[8]。
(一)廣度要求
不同領(lǐng)域的模塊化課程設(shè)置實(shí)現(xiàn)了工程專業(yè)學(xué)科之間的交叉與融合,要求學(xué)生在6個不同領(lǐng)域至少選修4門核心課程,涵蓋信息技術(shù)的各個方面。領(lǐng)域1:光子學(xué)和半導(dǎo)體物理;領(lǐng)域2:電磁學(xué)與能源系統(tǒng);領(lǐng)域3:模擬與數(shù)字電子;領(lǐng)域4:控制、通信與信號處理;領(lǐng)域5:計算機(jī)硬件與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò);領(lǐng)域6:軟件。不難看出,這些領(lǐng)域涵蓋了電氣電子類的大部分學(xué)科,跨度非常大。
(二)深度要求
在已選擇的核心課程中選擇兩個領(lǐng)域,每一個領(lǐng)域必須選擇2門附加的技術(shù)課程,至少從數(shù)學(xué)/科學(xué)領(lǐng)域里選擇1門課程。
(三)個性化的選修課要求
技術(shù)選修課要求從6個研究領(lǐng)域里至少選擇3門附加的ECE技術(shù)課程,自由選修課要求選擇至少1門技術(shù)或非技術(shù)課程,輔助課程包括人文科學(xué)和社會科學(xué)的方法論和思維過程導(dǎo)論、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)的基本知識、口頭表達(dá)和寫作交流能力、技術(shù)的社會影響意識四部分[9]。ECE要求學(xué)生根據(jù)職業(yè)規(guī)劃選擇輔助課程。學(xué)生在三、四年級每個學(xué)期選修1門輔助課程學(xué)習(xí),在4門輔助課程里,至少選修2門人文學(xué)科和社會科學(xué)課程,如表1所示。
(1)人文與社會科學(xué)。工程師通常要有人文和社會科學(xué)背景,而不僅是物理、數(shù)學(xué)和專業(yè)知識,學(xué)生需要了解這些學(xué)科中使用的思維模式,培養(yǎng)工程和人文素養(yǎng)。不同專業(yè)對選修人文和社會科學(xué)課程有不同的要求和限制。
(2)口頭和書面的工程交流。溝通和語言課程旨在培養(yǎng)學(xué)生建立專業(yè)級的交流技能,使學(xué)生在畢業(yè)前獲得技術(shù)交流經(jīng)驗(yàn)。工程師必須能與同行、其他專業(yè)和大多數(shù)公眾有效溝通,
成為高效溝通者。技術(shù)上合理的方案需要工程師與公眾和政府機(jī)構(gòu)充分溝通才能被接受,對于工程師來說技術(shù)交流是基本的技能。
(3)工程經(jīng)濟(jì)學(xué)。培養(yǎng)方案至少包括1門工程經(jīng)濟(jì)學(xué)的必修課程。這些課程為學(xué)生提供了接觸工程經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的機(jī)會,讓他們熟悉評估工程項目經(jīng)濟(jì)可行性的基本工具。必須選擇ECE 472H工程經(jīng)濟(jì)分析與創(chuàng)業(yè)(Engineering Economic Analysis & Entrepreneurship)課程,在第三或第四年選修。
(4)技術(shù)對社會的影響。所有工程學(xué)生必須選修工程策略與實(shí)踐I和II(Engineering Strategies & Practices I and II)或工程科學(xué)實(shí)踐(Engineering Science Praxis I and II)課程,了解工程技術(shù)對社會產(chǎn)生的重大影響。
(5)專業(yè)工程師認(rèn)證和許可。加拿大工程認(rèn)證協(xié)會(Canadian Engineering Accreditation Board,CEAB)要求學(xué)生在四年時間里必須學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程科學(xué)、工程設(shè)計等基本課程。成為專業(yè)工程師必須滿足授權(quán)機(jī)構(gòu)的要求,培養(yǎng)方案定期由加拿大工程認(rèn)證協(xié)會認(rèn)證和評估。
(四)跨專業(yè)學(xué)位或證書輔修
ECE學(xué)生能選擇跨專業(yè)的9個學(xué)位輔修課程和10個結(jié)業(yè)輔修課程,可定制自己的學(xué)位,目的是提高個人興趣領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)水平和專業(yè)能力。任何工程學(xué)科的本科生都可以申請輔修課程,當(dāng)學(xué)生圍繞共同的興趣走到一起時,就會激發(fā)創(chuàng)意,推動創(chuàng)新。學(xué)生完成6門課程才能獲得輔修學(xué)位,3門程課程才能獲得輔修結(jié)業(yè)證書。工程專業(yè)的學(xué)生也可以通過文理學(xué)院完成輔修課程,如經(jīng)濟(jì)學(xué)、數(shù)學(xué)、社會學(xué)、哲學(xué)和歷史等??色@得學(xué)位和結(jié)業(yè)證書的輔修課程如表2所示[10]。
三、途徑二——提供豐富的實(shí)踐課程學(xué)習(xí)體驗(yàn)
豐富本科學(xué)習(xí)體驗(yàn)是多倫多大學(xué)本科教育質(zhì)量卓越的原因之一,強(qiáng)調(diào)以政府資源、社會資源、學(xué)校和學(xué)院資源等開展課外實(shí)踐活動,植入學(xué)生的能力和技能培養(yǎng),將“全過程實(shí)踐”內(nèi)化于項目之中。學(xué)生的教育從不限于教室、實(shí)驗(yàn)室或工作室,甚至不限于校園或所在城市。多倫多大學(xué)頂點(diǎn)課程設(shè)計與中國高校大四下學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(論文)不同,時間跨度為整個第四年,除此之外學(xué)生還必須具有600小時的實(shí)踐經(jīng)歷。
(一)頂點(diǎn)課程設(shè)計
頂點(diǎn)課程設(shè)計(Capstone Design Project)是一門重要客戶驅(qū)動的開放式設(shè)計項目,為工程專業(yè)學(xué)生提供多學(xué)科工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[11]。全學(xué)年的設(shè)計課程必須在第四年選擇,可以選擇某一學(xué)科的頂點(diǎn)課程設(shè)計,也可以選擇多學(xué)科頂點(diǎn)課程設(shè)計(Multidisciplinary Capstone Design Project,MCDP)。MCDP由多倫多大學(xué)多學(xué)科設(shè)計與創(chuàng)新研究所提供,所有項目起源于工業(yè)客戶,代表真實(shí)的企業(yè)需求。這些項目事實(shí)上都是多學(xué)科項目,使用創(chuàng)造性的迭代設(shè)計來滿足利益相關(guān)方的需求,成功完成這些項目需要橫跨多學(xué)科的綜合能力和知識。設(shè)計展是四年級學(xué)生的最后一次成果展示,每個小組在設(shè)計展上演示自己的作品,與人分享自己的想法,將團(tuán)隊在設(shè)計項目上的成果傳達(dá)給學(xué)生、教師和業(yè)界代表。
(二)實(shí)踐經(jīng)歷
ECE培養(yǎng)方案要求學(xué)生畢業(yè)前必須具備至少600小時的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),通過專業(yè)實(shí)踐年實(shí)習(xí)項目(Professional Experience Year Internship Program, PEY)或工程暑期實(shí)習(xí)項目(Engineering Summer Internship Program,ESIP)獲得[12]。工程暑期實(shí)習(xí)項目或?qū)I(yè)實(shí)踐年實(shí)習(xí)項目可在入學(xué)后至畢業(yè)之間的任何時間開展,學(xué)生完成和提交必要的實(shí)踐經(jīng)歷認(rèn)證表格或?qū)I(yè)實(shí)踐年實(shí)習(xí)報告,由導(dǎo)師或雇主簽字,在第四年冬季學(xué)期獲得學(xué)分。
專業(yè)實(shí)踐年實(shí)習(xí)項目需要有資格的學(xué)生加入公司從事12~16個月全職帶薪連續(xù)工作,運(yùn)用工程知識,將學(xué)生與工業(yè)實(shí)踐連接,也是由工程職業(yè)中心提供。實(shí)習(xí)的長度提供給學(xué)生充足的時間,使他們深入大型項目,在畢業(yè)之前,與雇主建立聯(lián)系,獲得有價值的職業(yè)技能和專業(yè)經(jīng)歷。
工程暑期實(shí)習(xí)項目由工程職業(yè)中心提供,向2~3年級在校生開放。4個月帶薪的夏季項目具有職業(yè)發(fā)展的引導(dǎo)作用,通過正規(guī)化、交互式工作坊和個人單獨(dú)輔導(dǎo),為學(xué)生介紹實(shí)際工作概念和工具。大多數(shù)學(xué)生在第二學(xué)年開始申請,ESIP對就業(yè)準(zhǔn)備具有特殊的價值。
四、途徑三——建設(shè)校內(nèi)外多方協(xié)同育人體系
開展校內(nèi)外多方的密切合作,包括舉辦特色講座與演講、搭建學(xué)習(xí)科研社區(qū)平臺等途徑,拓展工程實(shí)踐教育教學(xué)資源,形成多方協(xié)同育人的有效機(jī)制。學(xué)生課外參與國際工程服務(wù)和實(shí)習(xí),通過與同齡人、教師、導(dǎo)師和校友的聯(lián)系,體驗(yàn)世界各地的教育。
(一)開展特色講座與演講
舉辦工程創(chuàng)業(yè)系列講座。工程學(xué)院每年都舉辦多次工程創(chuàng)業(yè)系列講座,致力于培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)文化,樹立創(chuàng)業(yè)理念,讓真正的企業(yè)家走進(jìn)來,講述成功故事,分享創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗(yàn)。
舉行演講活動。全球市場正以指數(shù)級的速度發(fā)展,需要超越競爭,引領(lǐng)可持續(xù)發(fā)展。 ECE經(jīng)常邀請世界一流的研究人員分享其研究發(fā)現(xiàn),以開闊師生的國際視野,及時了解最新的科學(xué)技術(shù)成果。
(二)搭建體驗(yàn)式研究社區(qū)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)集群平臺
學(xué)習(xí)社區(qū)是擴(kuò)大和延伸原有教與學(xué)功能的平臺,通過學(xué)術(shù)或非學(xué)術(shù)的方式,以各類學(xué)習(xí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)形式聚集有共同興趣和期望的學(xué)生,搭建超越課堂的多學(xué)科綜合平臺。
Myhal工程創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)中心(Myhal Centre for Engineering Innovation & Entrepreneurship)是研究社區(qū)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)集群的體驗(yàn)式基礎(chǔ)設(shè)施,入駐的有多倫多大學(xué)多學(xué)科設(shè)計與創(chuàng)新研究所、全球工程中心、創(chuàng)業(yè)孵化中心、跨學(xué)科工程教育與實(shí)踐研究所、Troost工程領(lǐng)導(dǎo)力教育研究所等機(jī)構(gòu),最大限度促進(jìn)多學(xué)科人員合作[13]。研究社區(qū)由獨(dú)創(chuàng)性、卓越性和創(chuàng)造性驅(qū)動的先驅(qū)者組成,招募未來的全球技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者,與工業(yè)、政府和其他利益方一起迎接最復(fù)雜的挑戰(zhàn),解決技術(shù)問題,最大限度地影響商業(yè)、經(jīng)濟(jì)和社會。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)集群包括先進(jìn)制造、數(shù)據(jù)分析與人工智能、人類健康、機(jī)器人學(xué)、可持續(xù)發(fā)展等,代表多學(xué)科先進(jìn)的研究方向,以應(yīng)對社會、經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)變革的挑戰(zhàn)。學(xué)生、研究人員、校友、行業(yè)合作伙伴和員工共同努力,加速創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),鼓勵工程師將他們的創(chuàng)新想法和產(chǎn)品推向市場,為今天的工科在校學(xué)生和明天的工科領(lǐng)袖創(chuàng)造完美的生態(tài)系統(tǒng)。
(1)培養(yǎng)學(xué)生與行業(yè)的協(xié)同能力。建立多倫多大學(xué)多學(xué)科設(shè)計與創(chuàng)新研究所(University of Toronto Institute for Multidisciplinary Design & Innovation,UT-IMDI),與工業(yè)界合作,創(chuàng)造基于項目的學(xué)習(xí)環(huán)境。讓本科生和研究生參與基于行業(yè)的項目,為他們提供培訓(xùn)機(jī)會[14],主要提供多學(xué)科頂尖設(shè)計課程和行業(yè)贊助的項目。學(xué)生由工程學(xué)院、導(dǎo)師、公司高級技術(shù)人員共同指導(dǎo),獲得課程以外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
(2)培養(yǎng)學(xué)生解決跨學(xué)科復(fù)雜工程問題的能力,成立全球工程中心(Centre for Global Engineering,CGEN)和跨學(xué)科工程教育與實(shí)踐研究所(Institute for Studies in Transdisciplinary Engineering Education and Practice,ISTEP),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思考一些重要問題,并確定工程和全球化之間的聯(lián)系。CGEN是多倫多大學(xué)應(yīng)用科學(xué)與工程學(xué)院成立的跨學(xué)科研究機(jī)構(gòu),擁有30多名合作教師[15]。自2009年以來,CGEN一直動員教職工和學(xué)生參與具有變革性的項目,以解決最具挑戰(zhàn)性的問題。CGEN專注于食品和營養(yǎng)、水和衛(wèi)生、健康和住房問題,其范圍跨越所有工程學(xué)科。該中心與多倫多大學(xué)及世界各地的其他學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和非營利組織建立了合作關(guān)系。ISTEP是與各院系合作的充滿活力的師生社區(qū),促進(jìn)工程教育和工程實(shí)踐方面的學(xué)術(shù)研究,為工程教育、課程設(shè)計領(lǐng)域的頂尖專家提供一個學(xué)術(shù)之家[16]。這些師生社區(qū)正在影響整個院系教學(xué)發(fā)展和教學(xué)創(chuàng)新,并能進(jìn)一步提升學(xué)生綜合素質(zhì)與就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力。ISTEP匯集工程項目的優(yōu)點(diǎn),旨在培養(yǎng)學(xué)生的領(lǐng)導(dǎo)能力、多學(xué)科設(shè)計和溝通能力,并進(jìn)一步研究卓越工科師培養(yǎng)的最有效方法及如何促進(jìn)所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。
(3)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,創(chuàng)立創(chuàng)業(yè)孵化中心,提供空間、設(shè)備、指導(dǎo),建立與資助者的聯(lián)系,包括相關(guān)行業(yè)的知名企業(yè)家、法律顧問、會計和營銷服務(wù)的導(dǎo)師制輔導(dǎo)和指導(dǎo)。孵化中心不僅僅是一個發(fā)展創(chuàng)業(yè)公司的地方,而是一個體驗(yàn)式的學(xué)習(xí)場所,在所有學(xué)生和教師中灌輸、培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)思維,學(xué)生在充滿挑戰(zhàn)又充滿支持的環(huán)境中體驗(yàn)創(chuàng)業(yè)之旅。
(4)培養(yǎng)學(xué)生的工程領(lǐng)導(dǎo)力,依托工程領(lǐng)導(dǎo)力教育研究所(Troost Institute for Leadership Education in Engineering,Troost ILead),幫助ECE學(xué)生或其他專業(yè)學(xué)生成為卓越的新興工程領(lǐng)導(dǎo)者[17]。研究所是應(yīng)用科學(xué)與工程學(xué)院成立的加拿大第一家提供課內(nèi)和課外活動的機(jī)構(gòu),與ISTEP一起在全校開設(shè)了18門領(lǐng)導(dǎo)力培訓(xùn)課程,提供基于團(tuán)隊的學(xué)習(xí)和領(lǐng)導(dǎo)力活動,如表3所示。兩個機(jī)構(gòu)提供的領(lǐng)導(dǎo)力教育和各類項目在工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)方面起到關(guān)鍵和持久的作用,發(fā)展學(xué)生的領(lǐng)導(dǎo)技能也可提高學(xué)校的國際影響力。
總之,ECE在整個教育經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)背景下,全方位多角度培養(yǎng)和提升學(xué)生掌握和運(yùn)用信息技術(shù)的核心能力。第一,除培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)、物理科學(xué)和設(shè)計方面能力外,還必須獲得工程人文方面的理解能力,包括人文科學(xué)、藝術(shù)、管理、工程經(jīng)濟(jì)學(xué);第二,培養(yǎng)團(tuán)隊合作和解決問題能力、溝通能力和批判性創(chuàng)造思維能力等;第三,個人和社會責(zé)任意識,包括公民意識和參與意識(地方參與和全球參與)、跨文化知識和能力、終身學(xué)習(xí)的跨學(xué)科基礎(chǔ)和技能;第四,培養(yǎng)學(xué)生的行業(yè)協(xié)同能力、解決跨學(xué)科復(fù)雜工程問題的能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、工程領(lǐng)導(dǎo)能力。只有具備這些核心能力的一流人才,才能引領(lǐng)世界信息領(lǐng)域的發(fā)展,成為世界一流的工程領(lǐng)導(dǎo)者。
五、結(jié)語
中國高校無論是本科專業(yè)設(shè)置還是學(xué)科建設(shè)方面,都有“窄”“實(shí)”“舊”的特點(diǎn)[18]。所謂“窄”,即專業(yè)/學(xué)科細(xì)分,固定在狹窄的專門領(lǐng)域內(nèi)培養(yǎng),缺乏學(xué)科交叉與融合。所謂“實(shí)”,即所有專業(yè)/學(xué)科都盡可能與現(xiàn)實(shí)社會中的某一行業(yè)或職業(yè)直接對應(yīng),根據(jù)某一行業(yè)或職業(yè)要求設(shè)定培養(yǎng)方案和教學(xué)內(nèi)容,服務(wù)對象比較單一。所謂“舊”,強(qiáng)調(diào)傳授已有的系統(tǒng)理論知識,多采用固定的實(shí)踐教學(xué)模式,學(xué)生專業(yè)體驗(yàn)不夠豐富,大部分學(xué)生參與國際交流機(jī)會偏少,更談不上具有國際視野和工程領(lǐng)導(dǎo)力,對促進(jìn)創(chuàng)新的跨學(xué)科合作教學(xué)與科學(xué)研究的支持力度不夠等。
21世紀(jì)以來,世界各國尤其是發(fā)達(dá)國家進(jìn)一步強(qiáng)化大學(xué)人才培養(yǎng)的本質(zhì)職能,“回歸本科教育”已成為國際高等教育的共識和趨勢。越是世界一流的大學(xué),越是重視本科教育,而不僅僅是本科教學(xué),本科教育被這些大學(xué)視為保持卓越性的看家本領(lǐng)和成就核心競爭力的制勝法寶[1]。多倫多大學(xué)電氣與計算機(jī)工程系除開設(shè)人文與社會科學(xué)、技術(shù)交流和工程實(shí)踐課程并直接參與解決實(shí)際工程問題、加強(qiáng)學(xué)生的人文素養(yǎng)教育和工程實(shí)踐能力訓(xùn)練外,還整合學(xué)校及學(xué)院既有教育資源(社區(qū)及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)集群),開展體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的全新工程教育實(shí)踐。ECE對本科生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng),對教育質(zhì)量的承諾,對學(xué)生核心能力的重視等諸多措施對中國高校新工科建設(shè)有一定的借鑒和參考價值。
第一,構(gòu)建多學(xué)科交叉融合的新工科人才培養(yǎng)方案是新工科建設(shè)的重要內(nèi)容。多學(xué)科交叉融合貫穿于專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)的全過程,是新工科專業(yè)的最主要特征,也是推進(jìn)新工科建設(shè)和發(fā)展的重要因素。從多倫多大學(xué)電氣與計算機(jī)工程系的經(jīng)驗(yàn)來看,三四年級通過不同領(lǐng)域模塊化的課程設(shè)置進(jìn)行教學(xué),是實(shí)現(xiàn)多學(xué)科交叉融合的有效途徑。行業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展對工程學(xué)科的高度期待和工程學(xué)科對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展承擔(dān)的重大使命,使新工科建設(shè)和發(fā)展重點(diǎn)落腳在新工科專業(yè)建設(shè)及其人才培養(yǎng)上[19]。從多倫多大學(xué)創(chuàng)建的特色體驗(yàn)式研究社區(qū)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)集群來看,全方位、多角度培養(yǎng)和提升學(xué)生的核心能力是本質(zhì)任務(wù),培養(yǎng)和提升學(xué)生的核心能力也是新工科建設(shè)的重中之重。
第二,新工科建設(shè)應(yīng)致力于變革性教學(xué),努力為學(xué)生提供優(yōu)秀的學(xué)習(xí)體驗(yàn),繼續(xù)加強(qiáng)本科教育,成為教學(xué)發(fā)展和教學(xué)創(chuàng)新的領(lǐng)導(dǎo)者。加強(qiáng)卓越工程教育理論和實(shí)踐課程,提供豐富的多學(xué)科合作和國際聚焦機(jī)會,培養(yǎng)21世紀(jì)有技術(shù)變革能力的工程師。根據(jù)新工科需求,實(shí)現(xiàn)從學(xué)科導(dǎo)向到以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向的轉(zhuǎn)變,從專業(yè)分割轉(zhuǎn)向跨界交叉融合,從適應(yīng)服務(wù)轉(zhuǎn)向支撐引領(lǐng),從而培養(yǎng)更多高質(zhì)量的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才[20]。
第三,新工科建設(shè)應(yīng)提供嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ淘砘A(chǔ),將多學(xué)科設(shè)計、溝通、商務(wù)、創(chuàng)業(yè)、領(lǐng)導(dǎo)力、全球工程等專業(yè)能力融入課程,豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。讓學(xué)生參與類似國際體驗(yàn)及專業(yè)實(shí)踐年(PEY)實(shí)習(xí)項目,把學(xué)到的技術(shù)知識應(yīng)用于所從事的領(lǐng)域。致力于培養(yǎng)下一代的制造商、創(chuàng)新者和工程領(lǐng)導(dǎo)者,無論畢業(yè)生是否從事學(xué)術(shù)界、工業(yè)界或公共部門的工作,都需要具備多元化和全球化視野。
第四,新工科建設(shè)應(yīng)增加對跨學(xué)科合作教學(xué)與科學(xué)研究的支持力度,推進(jìn)多學(xué)科合作教育和研究,使其成為大學(xué)工科文化的重要組成部分。多機(jī)構(gòu)聯(lián)合培養(yǎng)工程領(lǐng)導(dǎo)人才,創(chuàng)造
作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展引擎的新技術(shù),建立充滿活力、合作和包容的教育生態(tài)系統(tǒng),專注于建設(shè)有影響力的技術(shù)中心或研究所,反哺本科教育。
總之,中國高等工程院校新工科建設(shè)要以最先進(jìn)的教育理念和國際一流水準(zhǔn)服務(wù)國家戰(zhàn)略,適應(yīng)未來需求,瞄準(zhǔn)前沿技術(shù)領(lǐng)域,以培養(yǎng)影響世界的卓越工程師和下一代工程領(lǐng)導(dǎo)者為己任,致力于解決國家乃至世界發(fā)展面臨的嚴(yán)峻工程問題。轉(zhuǎn)換思路,充分發(fā)揮基礎(chǔ)理論學(xué)科的支撐作用,真正促進(jìn)大工程學(xué)科之間及工程學(xué)科之外的深度跨界融合,推動學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與優(yōu)化。
參考文獻(xiàn):
[1]
陳寶生.全面把握新時代要求,全面振興本科教育[EB/OL]. (2018-11-02)[2019-01-18].https://news.gsau.edu.cn/info/1075/41680.htm.
[2]吳巖.全面把握形勢,全面振興本科教育全面發(fā)揮教指委作用[EB/OL].(2018-11-02)[2019-01-18].https://news.gsau.edu.cn/info/1075/41680.htm.
[3]About U of T [EB/OL]. [2019-01-18]. https://www.utoronto.ca/about-u-of-t.
[4]About the Department[EB/OL]. [2019-01-18]. https://www.ece.utoronto.ca/about/department/.
[5]Programs & Focus Areas[EB/OL]. [2019-01-18].https://www.ece.utoronto.ca/prospective-students/curriculum-streams/.
[6]Department History[EB/OL]. [2019-01-18]. https://www.ece.utoronto.ca/about/department-history/.
[7]Edward S. Rogers SR. Department of Electrical &Computer[EB/OL]. [2019-01-18]. ?https:// www.ece.utoronto.ca.
[8]Ensure that you are meeting all ECE program requirements [EB/OL]. [2019-01-18]. http://undergrad.engineering.utoronto.ca/academics-registration/academic-calendar/.
[9]Humanities and Complementary Studies Courses [EB/OL]. [2019-01-18]. https://www.ece.utoronto.ca/undergraduates/programs/complementary-studies/.
[10]Planning to Graduate inJune? [EB/OL]. [2019-01-18].https://www.ece.utoronto.ca/wp-content/uploads/2017/11/Planning-to-graduate-in-June.pdf.
[11]Professional Experience Year Co-op Program (PEY Co-op) [EB/OL]. [2019-01-18]. https://www.ece.utoronto.ca/prospective-students/pey/.
[12]600Hours Practical Experience [EB/OL]. [2019-01-18].https://www.ece.utoronto.ca/undergraduates /programs/ug-600-hours/.
[13]Faculty of Applied Science & Engineering. Myhal Center for Engineering Innovation & Entrepreneurship [EB/OL]. [2019-01-18].https://ceie.engineering.utoronto.ca/.
[14]Message from the Dean [EB/OL]. [2019-01-18].http://imdi.mie.utoronto.ca/about-imdi/.
[15]University of Toronto. Centre for Global Engineering [EB/OL]. [2019-01-18]. https://cgen.utoronto.ca/.
[16]Faculty of Applied Science & Engineering. Institute for Studies in Transdisciplinary Engineering Education & Practice (ISTEP) [EB/OL]. [2019-01-18]. https://www.engineering.utoronto.ca/istep/.
[17]Faculty of Applied Science & Engineering. The Troosts[EB/OL]. [2019-01-18]. https://ilead.engineering.utoronto.ca/about-ilead/the-troosts/.
[18]徐國興,李梅.一流本科如何建設(shè)—基于“雙一流”高校本科課程綜合改革的實(shí)證分析[J] .教育發(fā)展研究,2018 (17):28-35.
[19]林健.面向未來的中國新工科建設(shè)[J].清華大學(xué)教育研究,2017(2):26-35.
[20]陸國棟,李拓宇.新工科建設(shè)與發(fā)展的路徑思考[J].高等工程教育研究,2017(3):20-26.
The path of training first-class electrical and electronic information
technology talents in the ?University of Toronto and its enlightenment
to emerging engineering education
TAN Zhi1, CAO Hongyu2
(1. School of Electrical and Information Engineering, Beijing University of Civil Engineering and Architecture,
Beijing 102616, P. R. China; 2. Beijing Vocational Transportation College, Beijing 102618, P. R. China)
Abstract:
How to train first-class electrical and electronic information technology talents for the industry, the world and the future is an urgent task in emerging engineering education in universities in China. It is an effective way to learn from the successful experience of education-developed countries. Information technology personnel training in University of Toronto is characterized by emphasizing on training students engineering and humanistic literacy, strengthening interdisciplinary integration, enriching students learning experience, and strengthening the multi-disciplinary collaborative education system. It fully implements the educational concept of student-centered and core competence training, and has important enlightenment for the emerging engineering education and outstanding engineers training.
Key words:
first-class universities; University of Toronto; emerging engineering education; cooperative education
(責(zé)任編輯?周?沫)