譚 志

(北京建筑大學(xué) 電信學(xué)院，北京 102616)

一、引言

2017年以來，我國工程教育逐步形成了“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”“北京指南”新工科三部曲，開啟了工程教育改革的新征程，因此需要高校面向產(chǎn)業(yè)、面向世界、面向未來布局新工科建設(shè)，探索更加多樣化和個(gè)性化的人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和跨界整合能力的工程科技人才[1]。那么我國高校如何關(guān)注新工科需求，培養(yǎng)更多高質(zhì)量的工程創(chuàng)新型人才？本文從國際視角出發(fā)，選取加拿大英屬哥倫比亞大學(xué) ( University of British Columbia，UBC)電氣與計(jì)算機(jī)工程系(Department of Electrical and Computer Engineering，ECE)的本科專業(yè)工程教育為研究對(duì)象，吸收和借鑒其獨(dú)特的辦學(xué)理念和鮮明的辦學(xué)特色，這對(duì)于我國建設(shè)新工科具有重要的啟示意義。UBC在2018年泰晤士報(bào)高等教育發(fā)布的世界大學(xué)排名為34位[2]，是世界頂級(jí)的公立研究型大學(xué)，作為全球研究和教學(xué)中心，至今已有8位諾貝爾獎(jiǎng)得主，經(jīng)過100多年的發(fā)展已經(jīng)形成了獨(dú)具特色的人才培養(yǎng)體系。UBC從全球吸收最高水準(zhǔn)的教師和學(xué)生，與世界各地的大學(xué)、工業(yè)、政府和團(tuán)體建立合作關(guān)系。目前在校學(xué)生達(dá)到65000多名，其中有來自150多個(gè)國家的16000余名國際學(xué)生，國際化率達(dá)到近25%[3]。自從1915年建校以來，創(chuàng)新和挑戰(zhàn)現(xiàn)狀的西海岸精神就深深植入其中。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)視角鼓勵(lì)學(xué)生、職員和教師挑戰(zhàn)傳統(tǒng)，引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)和探索新穎的學(xué)習(xí)方式，為大膽思考者提供改變世界的舞臺(tái)。

本文從ECE專業(yè)工程教育目標(biāo)、人才培養(yǎng)模式、多樣化的專業(yè)工程課程體系設(shè)置三個(gè)方面進(jìn)行了分析和研究，深入剖析了頂點(diǎn)課程設(shè)計(jì)和Co-op合作項(xiàng)目的工程實(shí)踐能力培養(yǎng)全過程，最后從工程課程設(shè)置、課堂教學(xué)、深度融合產(chǎn)學(xué)研教方面對(duì)我國新工科人才培養(yǎng)給出了啟示和建議。

二、追求創(chuàng)新和卓越的工程教育目標(biāo)

電氣與計(jì)算機(jī)工程系隸屬于應(yīng)用科學(xué)學(xué)院，為該院規(guī)模最大的工程系，也是學(xué)校最大學(xué)術(shù)單位之一，有50多名授課教師，400多名研究生，1000名左右本科生，授予應(yīng)用科學(xué)學(xué)士/碩士、工程碩士、軟件系統(tǒng)工程領(lǐng)導(dǎo)力碩士和博士學(xué)位[4]。本科生培養(yǎng)方案與社會(huì)需求人才高度契合，每年都吸引國內(nèi)外最好的學(xué)生攻讀電氣工程、計(jì)算機(jī)工程和生物醫(yī)療工程三個(gè)專業(yè)學(xué)位。

ECE核心目標(biāo)是通過知識(shí)和創(chuàng)新獲得力量。核心價(jià)值觀包括追求創(chuàng)新、卓越、倫理和責(zé)任四個(gè)方面。創(chuàng)新源于對(duì)社會(huì)進(jìn)步的重大貢獻(xiàn)和變革式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，對(duì)所做的所有事情追求卓越并挑戰(zhàn)現(xiàn)狀，正直、誠實(shí)、尊重、公平、包容是各項(xiàng)活動(dòng)和人際關(guān)系的倫理基石，在社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)上對(duì)自己的行動(dòng)負(fù)責(zé)?？梢?，工程教育不僅要引導(dǎo)學(xué)生掌握專業(yè)技術(shù)，以追求創(chuàng)新、卓越為目標(biāo)，更要強(qiáng)化學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感與時(shí)代使命感。

三、突出工程實(shí)踐的人才培養(yǎng)模式

與加拿大其他高校類似， ECE本科生人才培養(yǎng)模式也分為兩種，即四年制普通模式和五年制Co-op模式。學(xué)校針對(duì)兩種不同的人才培養(yǎng)模式采取了不同的教育計(jì)劃[5]。

(一)四年制普通教育模式

類似于我國的大學(xué)本科教育模式，即大學(xué)期間學(xué)生以在校學(xué)習(xí)為主，加拿大大學(xué)的一個(gè)學(xué)年分成了三個(gè)學(xué)期，秋季、冬季和夏季。每年在校學(xué)習(xí)時(shí)間主要集中在秋季和冬季，共8個(gè)月，夏季為假期，共4個(gè)月，學(xué)生根據(jù)自身需要利用假期實(shí)習(xí)或做兼職，但這并不列入教育計(jì)劃的硬性規(guī)定和要求。一般而言，選擇該教育計(jì)劃的學(xué)生正常獲得大學(xué)本科學(xué)士學(xué)位的時(shí)間為4年。

(二)五年制Co-op教育模式

Co-op教育模式是加拿大本科教育的一大特色，通俗的說法是校企合作教育模式，也叫帶薪實(shí)習(xí)項(xiàng)目，由加拿大滑鐵盧大學(xué)1957年開始引入并一直穩(wěn)步發(fā)展。1980年UBC官方正式在所有學(xué)院開始實(shí)施這種教育模式。Co-op教育模式由加拿大Co-op教育協(xié)會(huì)認(rèn)證，并界定為由大學(xué)、雇傭單位和學(xué)生共同參與，它是學(xué)校教育和工作實(shí)踐相結(jié)合的本科培養(yǎng)模式，其目的是強(qiáng)化學(xué)生的工程創(chuàng)新實(shí)踐能力。在學(xué)校上課學(xué)習(xí)的學(xué)期稱為學(xué)習(xí)學(xué)期，在企業(yè)參加工作實(shí)踐的學(xué)期稱為工作學(xué)期。參與Co-op教育計(jì)劃的學(xué)生除了修完與4年普通教育模式學(xué)生相同的在校學(xué)習(xí)任務(wù)外，還增加了20個(gè)月的社會(huì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。申請(qǐng)Co-op項(xiàng)目的學(xué)生在入學(xué)第二學(xué)期結(jié)束前，學(xué)校會(huì)根據(jù)學(xué)生的成績決定是否能夠申請(qǐng)?jiān)擁?xiàng)目。

四、多樣化的工程課程體系設(shè)置

本科學(xué)生達(dá)到畢業(yè)要求被授予應(yīng)用科學(xué)學(xué)士學(xué)位。第一學(xué)年主要是工程必修課，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)、物理科學(xué)和設(shè)計(jì)方面能力，還必須獲得工程人文方面的理解能力，包括人文、社會(huì)科學(xué)、藝術(shù)、管理、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)和交流。學(xué)生從第二學(xué)年真正開始這三個(gè)專業(yè)的學(xué)習(xí)，主要培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和解決工程問題能力、書面口頭溝通能力和批判性創(chuàng)造思維能力等。

(一)設(shè)置工程基礎(chǔ)年

電氣工程專業(yè)的學(xué)生能夠選擇微器件的電子特性、納米技術(shù)和微系統(tǒng)、新發(fā)現(xiàn)的材料和國際電網(wǎng)中電力發(fā)電和傳輸?shù)日n程。計(jì)算機(jī)工程專業(yè)主要集中在計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)或軟件集中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)方面，包括需求分析、軟件設(shè)計(jì)、軟件質(zhì)量、用戶接口和軟件工程管理。生物醫(yī)療工程主要是面向把技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)療科學(xué)有濃厚興趣的學(xué)生，核心課基本上與電氣工程課一樣，另外還包括解剖學(xué)、生理學(xué)、生物醫(yī)學(xué)儀器、生物信號(hào)和系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)成像、監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)、審計(jì)過程和微納米新技術(shù)等。

根據(jù)課程的基礎(chǔ)和程度，本科生課程分為4個(gè)等級(jí)，一年級(jí)課程以“100”開頭，二年級(jí)課程以“200”開頭，三年級(jí)、四年級(jí)依次類推?！?00”“300”都是本科生階段的基礎(chǔ)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程；“400”字開頭的課程則是本科生和研究生可以同時(shí)選修的課程，“500”開頭的課程專屬于研究生修讀課程。這樣高年級(jí)本科生可以和研究生一起上課，要求完全一樣，有利于資源共享，節(jié)約辦學(xué)成本，實(shí)驗(yàn)課程也是類似情況。

UBC把第一學(xué)年稱為工程基礎(chǔ)年，為所有選擇工程的學(xué)生準(zhǔn)備強(qiáng)大的工程基礎(chǔ)知識(shí)課程，開設(shè)工程概論、工程師物理導(dǎo)論、數(shù)學(xué)和物理等在工程中的應(yīng)用課程，以建立基礎(chǔ)雄厚和有益的學(xué)術(shù)和專業(yè)生涯。這些基礎(chǔ)科學(xué)推動(dòng)學(xué)生勇往直前，使學(xué)生從第一年就開始探索工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目、實(shí)踐和專業(yè)學(xué)習(xí)經(jīng)歷。三個(gè)專業(yè)一年級(jí)課程如下表所示。

表 三個(gè)專業(yè)一年級(jí)課程表[6]

第二年和第三年開始選擇ECE的電氣工程、計(jì)算機(jī)工程、生物醫(yī)療工程和其他系的專業(yè)如化學(xué)工程、化學(xué)和生物工程、土木工程、工程物理、環(huán)境工程、地質(zhì)工程、綜合工程、機(jī)械工程、采礦工程等課程。課程內(nèi)容通過講座、前沿實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、基于團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目、初期設(shè)計(jì)經(jīng)歷和帶薪實(shí)習(xí)等具體化體現(xiàn)出來。這兩年的課程與國內(nèi)相近專業(yè)的課程相差不多，主要是專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)核心課。

第四學(xué)年提供了豐富的跨學(xué)科選修課，包括電氣工程(高級(jí))選修課、數(shù)學(xué)選修課和自由選修課，學(xué)生依據(jù)自己將要參與的頂點(diǎn)課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目、興趣和愛好選修，體現(xiàn)了高度的靈活性。電氣工程選修課至少12學(xué)分，至多只能選一門300系列課程，其他課程從400系列選擇，大約提供40門左右選修課。數(shù)學(xué)選修課至少3個(gè)學(xué)分，從25門數(shù)學(xué)課里選修。ECE允許學(xué)生選擇自由選修課。自由選修至少6個(gè)學(xué)分，可以跨學(xué)校進(jìn)行選修。自由選擇課目的是允許學(xué)生探討超出工程或科學(xué)寬度的課程作業(yè)。

為了滿足工程認(rèn)證學(xué)分要求，所有學(xué)生必須完成7門附加課程學(xué)習(xí)：工程經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)技術(shù)的影響、人文科學(xué)和社會(huì)科學(xué)、技術(shù)交流和英語、專業(yè)倫理、公平和法律、健康和安全、可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境管理。要求至少20學(xué)分，某些學(xué)分可以集成在培養(yǎng)計(jì)劃的核心課程中，比如健康和安全、可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境管理。人文科學(xué)和社會(huì)科學(xué)課程是從藝術(shù)學(xué)院選修，至少6學(xué)分。

(二)提供豐富的工程實(shí)踐體驗(yàn)課程

積極參與多樣化社區(qū)和實(shí)際工程，培養(yǎng)解決工程問題的能力。通過開創(chuàng)性研究和變革性的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，成功源于對(duì)改善社會(huì)的有意義的貢獻(xiàn)，校友和工業(yè)成員在其中扮演重要作用。通過強(qiáng)化學(xué)校內(nèi)外的個(gè)人和組織關(guān)系使成功變?yōu)榭赡堋?/p>

1.設(shè)置 Co-op工程合作項(xiàng)目。Co-op項(xiàng)目也叫帶薪實(shí)習(xí)項(xiàng)目，為學(xué)生提供第一手深入接觸工業(yè)界的機(jī)會(huì)，目的是整合科學(xué)研究與工程技術(shù)的產(chǎn)學(xué)合作，學(xué)生工作時(shí)間累積20個(gè)月才能獲得學(xué)位[7]。ECE三個(gè)專業(yè)本科生和研究生均可以申請(qǐng)?jiān)擁?xiàng)目，一般在第二學(xué)年的開始申請(qǐng)這個(gè)項(xiàng)目，在項(xiàng)目過程中獲得薪水，參與該項(xiàng)目的學(xué)生需要額外一年的學(xué)習(xí)才能完成他們的學(xué)位。工程合作項(xiàng)目使學(xué)術(shù)研究和技術(shù)工程工作融為一體，為就業(yè)提供了豐富的研究、工作和實(shí)踐體驗(yàn)經(jīng)歷。

每個(gè)專業(yè)有三種工作時(shí)間方案可選。UBC把一學(xué)年分為三個(gè)時(shí)段：秋季學(xué)期(9-12月)，冬季學(xué)期(1-4月)，夏季學(xué)期(5-8月)，每個(gè)學(xué)期均為4個(gè)月。三個(gè)方案第一學(xué)年、第二學(xué)年和第五學(xué)年教學(xué)安排相同?？紤]到學(xué)生經(jīng)過兩年學(xué)習(xí)，已經(jīng)掌握了一些基本課程知識(shí)和具備了初步實(shí)踐能力，所以帶薪工程實(shí)習(xí)都是從第二學(xué)年夏季學(xué)期開始。學(xué)生在第三學(xué)年和第四學(xué)年期間根據(jù)學(xué)校要求，必須選擇三個(gè)工作/實(shí)踐假期。三個(gè)方案共同點(diǎn)都是五年制，比正常教育模式情況下增加了一年。ECE所在的應(yīng)用科學(xué)學(xué)院每年大約800多名本科生參與Co-op項(xiàng)目。

Co-op工程合作項(xiàng)目體現(xiàn)出三大特色：一是重視學(xué)生親身參與電氣工程相關(guān)公司或機(jī)構(gòu)的真實(shí)電氣工程領(lǐng)域的實(shí)踐，更有效地將理論與實(shí)踐結(jié)合起來；二是兼顧學(xué)生的職業(yè)規(guī)劃與教育培養(yǎng)，項(xiàng)目中特設(shè)的職業(yè)規(guī)劃研討、研究成果報(bào)告等內(nèi)容，為學(xué)生未來的發(fā)展，提供了不可忽視的作用；三是連續(xù)利用三個(gè)夏季學(xué)期時(shí)間，在帶薪單位里接受鍛煉與參加工程實(shí)踐活動(dòng)，使學(xué)生提前接觸工程問題，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，為以后學(xué)生就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)?？傊?，項(xiàng)目注重學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力以及平衡工程問題與社會(huì)環(huán)境、市場經(jīng)濟(jì)效益沖突的能力，注重學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作、有效溝通交流的能力。2010年教育部的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”以Co-op 模式為基礎(chǔ)并加以改進(jìn)，創(chuàng)立了高校與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的機(jī)制，培養(yǎng)出了一批具有高素質(zhì)的工程人才，但并沒有在所有專業(yè)鋪開，受益學(xué)生數(shù)有限。

2.全部學(xué)生參加頂點(diǎn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目課程(Capstone Project)。該項(xiàng)目是多學(xué)院多學(xué)科交叉的綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目，橫跨4年級(jí)的整個(gè)學(xué)年，團(tuán)隊(duì)由4到6名的4年級(jí)學(xué)生組成，共同完成由工業(yè)界和學(xué)校組織建議的項(xiàng)目，其中有2名或更多工程專業(yè)學(xué)生參與聯(lián)合設(shè)計(jì)項(xiàng)目工作。每個(gè)團(tuán)隊(duì)由1名學(xué)院教師負(fù)責(zé)管理，擔(dān)任技術(shù)主任，輔助或指導(dǎo)學(xué)生熟悉專門技術(shù)知識(shí)等[8]。

頂點(diǎn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目是所有工程專業(yè)的主要組成部分。項(xiàng)目開發(fā)全過程包括需求分析、方案設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試。ECE為三個(gè)專業(yè)提供頂點(diǎn)項(xiàng)目，分別是CPEN491計(jì)算機(jī)工程頂點(diǎn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目、ELEC491電氣工程頂點(diǎn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目、ELEC 494生物醫(yī)療頂點(diǎn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，均為10個(gè)學(xué)分。

(1)頂點(diǎn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目課程目標(biāo)。學(xué)生團(tuán)隊(duì)一旦認(rèn)領(lǐng)了某個(gè)工程項(xiàng)目，從思路醞釀到產(chǎn)品開發(fā)將受到全程監(jiān)管，包括探究和提出方案、管理預(yù)算和評(píng)估經(jīng)營費(fèi)用、口頭和書面等形式呈現(xiàn)給觀眾、驗(yàn)證提出的方案和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品原型等。在頂點(diǎn)設(shè)計(jì)課程結(jié)束時(shí)，學(xué)生演示項(xiàng)目成果。在項(xiàng)目實(shí)施的整個(gè)過程中，主要培養(yǎng)學(xué)生與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、與客戶交流與溝通能力、明確表達(dá)和分析問題能力。

(2)關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)約定。頂點(diǎn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目課程從9月開始到次年4月結(jié)束。學(xué)生主要以與客戶一起工作為重點(diǎn)，在很多情況下，客戶主要來自本地工業(yè)界或校園的組織。每個(gè)學(xué)生期望投入到項(xiàng)目260個(gè)小時(shí)，橫跨兩個(gè)學(xué)期。學(xué)生在關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)需要完成的任務(wù)如下圖所示。

(3)課程結(jié)構(gòu)。在項(xiàng)目開始學(xué)期的第一周，教師或客戶提出可行的項(xiàng)目，要求學(xué)生投標(biāo)。投標(biāo)成功后，形成團(tuán)隊(duì)，在某些情況下，這些項(xiàng)目是跨學(xué)科的。第一個(gè)月最為關(guān)鍵，主要是專注于理解問題，逐步細(xì)化原型設(shè)計(jì)。每個(gè)項(xiàng)目指定一名教師，同時(shí)也作為學(xué)生的監(jiān)管人，以提供項(xiàng)目所需的專業(yè)知識(shí)和技術(shù)。每個(gè)項(xiàng)目將獲得一定的資金資助。每周兩個(gè)下午學(xué)生向監(jiān)管老師匯報(bào)項(xiàng)目進(jìn)展，或參加講座，或參與團(tuán)隊(duì)工作。

(4)題目要求。每年都向企業(yè)征集大量題目，對(duì)企業(yè)提供的題目在開放性、可行性、相關(guān)性、工作環(huán)境、課題背景、課題目標(biāo)和交付成果等方面都有嚴(yán)格要求。

圖 頂點(diǎn)課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目完成關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)

頂點(diǎn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目課程不僅有利于充分利用各層次和各類型的工程教育資源，激發(fā)工程教育人才創(chuàng)新的活力，而且有利于工程教育更好地服務(wù)與引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3.提供完善的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工程教育保障機(jī)制。UBC專門成立了Entrepreneurship@UBC(e@UBC)工程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地。e@UBC是集導(dǎo)師、教育、企業(yè)創(chuàng)建和種子基金于一體的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)加速器，為創(chuàng)業(yè)者提供創(chuàng)業(yè)工作坊和創(chuàng)業(yè)空間、市場確認(rèn)的項(xiàng)目和商業(yè)模型，幫助UBC創(chuàng)業(yè)者提高創(chuàng)建企業(yè)成功的勝算。初出茅廬的創(chuàng)業(yè)者與經(jīng)驗(yàn)豐富的現(xiàn)實(shí)生活中的導(dǎo)師、校友、風(fēng)險(xiǎn)投資家聯(lián)系起來，通過創(chuàng)業(yè)咖啡館、孵化項(xiàng)目、入住創(chuàng)業(yè)辦公室和創(chuàng)新空間等渠道進(jìn)行創(chuàng)業(yè)。e@UBC包括9名項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)、2名管理種子基金和10位常駐企業(yè)家組成。設(shè)在e@UBC的Graham Lee創(chuàng)新中心是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)的核心場所，成為創(chuàng)業(yè)公司溝通、合作和發(fā)展專用平臺(tái)[9]。開展了大量的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)，提倡和鼓勵(lì)學(xué)生組織創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)社團(tuán)，應(yīng)用科學(xué)學(xué)院成立了27個(gè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，設(shè)有工程設(shè)計(jì)與創(chuàng)新日，每年4月都有新設(shè)計(jì)新創(chuàng)意產(chǎn)品展示集市活動(dòng)。

五、對(duì)我國新工科人才培養(yǎng)的啟示和建議

以人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、無人控制技術(shù)、量子信息技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及生物醫(yī)療技術(shù)為主的第四次工業(yè)革命正在深刻地改變?nèi)蚪?jīng)濟(jì)的版圖和格局。為了迎接這一挑戰(zhàn)，向高等教育發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)和借鑒先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合中國實(shí)際進(jìn)行適當(dāng)移植與本土化，是一條經(jīng)過驗(yàn)證的有效途徑[10]。UBC在工程教育改革中積累的豐富經(jīng)驗(yàn)對(duì)我國新工科建設(shè)有著積極和建設(shè)性的啟發(fā)意義。

(一)合理設(shè)置工程課程，提高工程人才培養(yǎng)質(zhì)量

在一定意義上，高等工科學(xué)校培養(yǎng)出具有深厚工程素養(yǎng)的學(xué)生更能在深層次上反映人才的質(zhì)量。因此，工科類高校應(yīng)重視和加強(qiáng)學(xué)生的工程素質(zhì)教育。我國高校工程類專業(yè)可以借鑒UBC第一學(xué)年設(shè)為工程基礎(chǔ)年的做法，針對(duì)選擇UBC應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的所有12個(gè)專業(yè)，除了開設(shè)工程經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)技術(shù)的影響、人文科學(xué)和社會(huì)科學(xué)、技術(shù)交流、專業(yè)倫理、公平和法律、健康和安全、可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境管理等通識(shí)課程外，其他所有課程幾乎都是圍繞工程而開設(shè)的課程，針對(duì)性非常強(qiáng)。而我國工科院校在大學(xué)一年級(jí)開設(shè)的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和思想政策等通識(shí)課程，很少涉及工程領(lǐng)域方面，更談不上應(yīng)用。因此對(duì)我國工科院校，建議增加相應(yīng)的工程課程學(xué)分，減掉或縮小與工程無關(guān)的課程所占學(xué)分比例，構(gòu)建以工程為主，數(shù)、理、化、文、史、哲等為輔的全面知識(shí)體系。

(二)深化課堂教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)、溝通和提出問題并批判性思考問題的能力

筆者旁聽了ECE本科生和研究生多門課程，一般坐在教室最后一排，便于觀察上課的全過程，總體感覺課堂教學(xué)更為自由，課堂氣氛更活躍、輕松，課堂上師生互動(dòng)較多。教師授課富有激情，臉部表情豐富，加上手勢(shì)配合，講課比較精彩。對(duì)理論和實(shí)際實(shí)例教學(xué)多采用引導(dǎo)啟發(fā)和研討等方法，注重對(duì)學(xué)生表達(dá)、溝通和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教師講課時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生提問，組織學(xué)生討論、交流，學(xué)生在課堂上可以隨時(shí)提出自己的問題和疑問。教師在講完一部分內(nèi)容后，每次都主動(dòng)詢問學(xué)生是不是存在不理解的問題，這時(shí)學(xué)生非常積極舉手提問，然后教師耐心講解。教授們鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)提前布置的閱讀材料自由提問、深入分析、批判性地思考和吸收前人的觀點(diǎn)。依靠這種方式，學(xué)生被教師激勵(lì)著進(jìn)行更多思辨和研究，使學(xué)生逐步養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣和能力，培養(yǎng)多樣性、批判性、辯證性的思維方法。總之應(yīng)用研討式、團(tuán)隊(duì)式、啟發(fā)式、探究式、項(xiàng)目式、體驗(yàn)式等突出工程性的教學(xué)方法非常普遍[11]。

國內(nèi)一些教師講課缺乏激情，授課不夠精彩，學(xué)生大多是填鴨式的攝入，獲取知識(shí)主要依靠記憶和做題，學(xué)到的知識(shí)常常是“死”的內(nèi)容[12-13]。在旁聽過程中發(fā)現(xiàn)了這樣的現(xiàn)象：學(xué)生在上課過程中聽講認(rèn)真，自帶筆記本的學(xué)生隨時(shí)查閱網(wǎng)上資料，沒有學(xué)生做與上課無關(guān)的事情。建議國內(nèi)高校教師在教學(xué)中應(yīng)盡量讓學(xué)生作為教學(xué)過程中的主角，在教學(xué)方法和手段上積極探索，大膽創(chuàng)新。課堂就是為了給學(xué)生汲取知識(shí)提供幫助，鼓勵(lì)學(xué)生提出問題，師生共同討論，從而達(dá)到師生之間良性互動(dòng)。通過開設(shè)更多的研討課，讓整個(gè)課堂充滿討論、辯論和自由提問的氛圍。由教師先介紹主題的基本問題，包括問題的來源和發(fā)展過程、權(quán)威理論觀點(diǎn)和評(píng)價(jià)等；然后要求學(xué)生對(duì)有關(guān)理論和觀點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)并發(fā)表自己的觀點(diǎn)。因此學(xué)生需在課余時(shí)間搜集資料、整理歸納，仔細(xì)推敲討論主題，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和批判性思考問題的能力具有重要作用。

另外，學(xué)生課外學(xué)習(xí)的場所呈現(xiàn)開放自由的特點(diǎn)，這點(diǎn)與國內(nèi)明顯不同。在學(xué)校公共區(qū)域都設(shè)有桌椅、咖啡館，WIFI校園網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生隨時(shí)隨地坐下來使用筆記本上網(wǎng)查找資料學(xué)習(xí)，完成作業(yè)。國內(nèi)學(xué)生多是去教室或?qū)嶒?yàn)室學(xué)習(xí)，公共區(qū)域缺少一些基本設(shè)施，很難看到學(xué)習(xí)的情景。建議國內(nèi)高校注重學(xué)校公共區(qū)域建設(shè)，為學(xué)生提供更多學(xué)習(xí)的自由空間和基本設(shè)施。

(三)深度融合產(chǎn)學(xué)研教，設(shè)置校企聯(lián)合工程實(shí)踐培養(yǎng)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力

1.UBC的工程Co-op項(xiàng)目，充分利用了第二學(xué)年、第三學(xué)年和第四學(xué)年長達(dá)4個(gè)月的夏季假期，通過與電氣工程領(lǐng)域的相關(guān)企業(yè)聯(lián)合，為學(xué)生提供了較好接觸一線實(shí)踐與前沿創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)研究的平臺(tái)與機(jī)會(huì)，也為學(xué)生未來職業(yè)規(guī)劃提供了重要的指導(dǎo)，這對(duì)我國高校工程專業(yè)的實(shí)習(xí)具有較好的啟示。我國大學(xué)多數(shù)實(shí)習(xí)是在大學(xué)第四年的畢業(yè)學(xué)期實(shí)施，在畢業(yè)前才有機(jī)會(huì)接觸到工程實(shí)際，似乎有點(diǎn)為時(shí)已晚。因國情不同，我國寒假相對(duì)時(shí)間較短，建議合理利用暑假時(shí)間，從第二學(xué)年夏季學(xué)期開始，每個(gè)假期為學(xué)生提供一次實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，這樣能讓學(xué)生將理論和實(shí)踐結(jié)合起來，也更有利于學(xué)生深入了解本行業(yè)，為今后成功就業(yè)奠定基礎(chǔ)。將實(shí)踐培養(yǎng)項(xiàng)目置于假期階段，既充分利用了放假時(shí)間，也避免了占用常規(guī)課程進(jìn)行實(shí)習(xí)帶來的各種問題。再者，積極探索學(xué)生帶薪制合作機(jī)制，適當(dāng)延長學(xué)生在校學(xué)習(xí)時(shí)間，進(jìn)一步增加學(xué)生工程實(shí)踐時(shí)間，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

2.UBC及國外其他高校的頂點(diǎn)設(shè)計(jì)課程頗具工程特色。課程題目幾乎來自企業(yè)而且是企業(yè)急需解決的工程問題，以國家、社會(huì)與市場的需求為導(dǎo)向，最大程度上保證工程教育目標(biāo)與需求的一致性。盡管對(duì)征集的題目有諸多要求，而且ECE還要經(jīng)過嚴(yán)格篩選，但是每年都有大量的企業(yè)提供題目，其實(shí)這對(duì)企業(yè)有很多好處：利用一流大學(xué)教師、職工和學(xué)生的專門知識(shí)進(jìn)行開發(fā)/研究的機(jī)會(huì)；有權(quán)使用世界級(jí)研究設(shè)備和專家技術(shù)人員，把企業(yè)引入學(xué)校學(xué)術(shù)社區(qū)，共享資源，并提前接觸下一屆新畢業(yè)生方便招聘和聯(lián)系；開發(fā)的產(chǎn)品和服務(wù)在企業(yè)當(dāng)前商業(yè)計(jì)劃范圍之外，具有低成本的方式探究或開發(fā)有風(fēng)險(xiǎn)的商業(yè)產(chǎn)品等。

我國與之相對(duì)應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)就是第四年學(xué)生的畢業(yè)論文/設(shè)計(jì)。畢業(yè)論文/設(shè)計(jì)一般安排在大學(xué)的最后一個(gè)學(xué)期。論文/設(shè)計(jì)題目主要以教師的科研課題或者工程項(xiàng)目為依托，教師自行命題。由于命題的主體是教師，來源企業(yè)的題目過少，有些選題與培養(yǎng)目標(biāo)關(guān)系不大；有些囿于前人研究成果，創(chuàng)新意識(shí)不夠；有些理論性偏強(qiáng)，缺乏工程應(yīng)用背景；導(dǎo)致學(xué)生在畢業(yè)論文/設(shè)計(jì)過程中對(duì)教師依賴性過強(qiáng)，研究興趣不濃，投入的時(shí)間也無從保證，難以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情，加上就業(yè)、研究生考試/復(fù)試、出國深造等多重沖擊，造成畢業(yè)論文/設(shè)計(jì)東拼西湊，質(zhì)量堪憂[14]。因此可以參照UBC頂點(diǎn)課程題目要求、關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)和課程結(jié)構(gòu)的做法，汲取成功經(jīng)驗(yàn)。第一，適當(dāng)延長課題設(shè)計(jì)時(shí)間，提前到第四年第一學(xué)期開始；第二，在選題上，增加校企合作題目比例，讓學(xué)生真正解決企業(yè)中存在的工程問題，鍛煉學(xué)生的工程實(shí)踐能力。