中英高校工科專業(yè)教學比較及有關創(chuàng)新人才培養(yǎng)的思考

張 軍

集美大學機械工程學院 福建廈門 361021

☆觀察與觀點☆

中英高校工科專業(yè)教學比較及有關創(chuàng)新人才培養(yǎng)的思考

張 軍

集美大學機械工程學院 福建廈門 361021

對中英高校工科教育進行了一些比較，結合英國高校工科教學特點及自己專業(yè)教學的實踐，對高校工科專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)進行了一些探討，并提出了一些建議。

工科教育；比較；創(chuàng)新人才

Abstract: The comparison of engineering educations between Chinese and British universities was carried out. The training mode of innovative talents was discussed and some suggestions were proposed, according to characteristics of teaching of British universities in engineering and my own teaching situation.

Key words: engineering education; comparison; innovative talents

受國家留學基金的資助，筆者有幸于2006年在英國University of Newcastle upon Tyne大學進行為期1年的訪問合作。在這期間，利用閑余時間對該大學工科專業(yè)教學活動的各個環(huán)節(jié)進行了調研，也認真聽了多節(jié)本專業(yè)本科生及研究生的課程，進行了課堂教學觀摩比較。同時，也走訪了Cambridge University，Nottingham University等其他幾所知名大學，調研了他們的教學情況，對中英高等工程專業(yè)的教育理念、人才培養(yǎng)模式及教學改革等方面進行了一些比較，并對工科專業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)進行了一些淺顯的思考。

1 英國大學的一些特點

1.1 學位及學制

英國大學學位包括學士、碩士及博士學位。本科大多數(shù)為三年制(少數(shù)地區(qū)大學本科為四年，如蘇格蘭一些大學)。碩士分為授課式碩士(Taught Course)和研究式碩士(Research Course)，授課式碩士學位課程以教學為主，主要是課堂講授，專題討論，考試及畢業(yè)論文等，一般為1年。研究式碩士主要以課題研究為主，學生在導師的指導下，選定研究課題并展開研究，時間一般為1～2年。博士主要是研究式的，學生在導師的指導下對某一課題進行獨立研究，并完成博士論文，時間一般為3～4年。英國碩士研究生教育體制具有一定的靈活性，授課式碩士可以滿足那些在本科階段后希望能在知識上進一步深化、但不愿意以后發(fā)展成為專業(yè)研究人員的學生的愿望，而研究式碩士則為那些以后希望從事專業(yè)領域研究的學生提供準備，這些學生往往轉化為博士。

1.2 導師制

英國作為現(xiàn)代大學的發(fā)祥地，高等教育有800多年的歷史，其在人才培養(yǎng)上的一個突出特點就是導師制[1]。每位教師作為2～3名學生的導師，有的大學每位教師帶5～6名學生。每周導師都會安排半天或1天的時間與學生進行一對一的會面，回答學習上的疑難，師生之間進行平等的爭論，學生可以挑戰(zhàn)教師的權威。導師制注重培養(yǎng)學生的自學能力、動手能力及創(chuàng)新能力，通過導師的言傳身教使學生養(yǎng)成批判地思辨、求證及創(chuàng)新的能力意識。導師制的好處在于導師對學生的學習情況及特長興趣等了如指掌，可以因材施教。

1.3 開放性及國際化

歐美國家高校的另一個突出特點就是開放性及國際化，教師及學生來源、學派關系、思想表達等方面呈現(xiàn)出開放的特征。如University of Newcastle共有學生17 000多人，其中就有4 000多海外學生，約占總學生數(shù)的24%，筆者所在課題組有5名教師，2名博士后，其中1名教師來自俄羅斯，1名博士后為荷蘭人，另外，還聘有挪威一所大學的教授為兼職教師。當然這種情況有其經(jīng)濟、文化語言上的優(yōu)勢(如英語在國際上的通用性、歐美國家經(jīng)濟發(fā)達等)，但從另一方面也說明了他們的文化包容性以及學術上的開放自由性。另外，這種開放性還體現(xiàn)在廣泛的交流合作上，大學內部各學院之間、大學與大學之間、大學與工業(yè)界、大學與社區(qū)之間以及與海外大學之間在教學、科研、管理的各個層面都有著廣泛的合作與交流。如筆者所在的研究組就與德國、美國、日本及瑞士等許多大學和研究院有著廣泛的科研合作，筆者的合作導師還和意大利及印度的大學聯(lián)合培養(yǎng)博士生，研究組內的所有教師每年都會參加各種形式的國際學術會議。 幾乎每年也都有來自其他國家的訪問教授或客座人員來研究組從事合作項目研究，筆者所處的學院每周三都有教師或研究人員(本院、本校、外?；驀?作學術報告。正是這種開放性、交流與合作性才使學校更富有生機，也更具競爭力。

1.4 工科專業(yè)教學上的一些特點

英國是個傳統(tǒng)的工業(yè)強國，在大學工科專業(yè)教學上有自己的一些獨特之處，大致體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.4.1 分層次、分類型的多樣化培養(yǎng)模式

在學位類型、專業(yè)方向、課程教學上都體現(xiàn)出明顯分層次、分類型的多樣化培養(yǎng)模式上。如研究生分為授課式、研究式類型。專業(yè)也根據(jù)學生興趣而有不同方向，如Newcastle大學機械工程專業(yè)分微機電、生物工程、設計及制造等不同方向。在課程教學上，也分階段及層次進行。如Newcastle大學機械工程的工程數(shù)學、材料科學等課程都分2個階段，在不同學年進行教學，這樣可以滿足不同專業(yè)學生的要求。這種分層次、分類型的多樣化培養(yǎng)模式為學生提供了廣闊的發(fā)展空間。

1.4.2 實踐性強

在工科專業(yè)學生學習中，30%～60%的課程內容為實驗課、課程設計、工程設計等，這是教學內容最核心的部分，其作用不僅僅是鍛煉學生的動手能力及實驗技能，更重要的是鍛煉學生自主解決實際工程問題的能力。一個實驗或設計題目往往要用到很多學科的知識，為了完成題目，學生就要自學很多知識，進行實驗方案確定、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析及實驗結論、完成實驗報告等。

1.4.3 教學內容新，信息量大

英國大學很少有統(tǒng)一教材，教師在教學內容上有較大的自主性。有時上課往往采用很多教材及文獻，教學內容更新較快，教師往往會融合一些自己的學習及科研心得在里面。

1.4.4 教學及考核形式多樣化

教學上有課堂講授、分組討論、專題講座、輔導課、課程設計等多種形式，其中課堂講授所占比重不大，更多的是分組討論、專題講座、輔導課。教學過程輕松自由，注重學生的廣泛參與及調動學生的自主學習精神。在考核方式上也體現(xiàn)出多樣化，如綜合性作業(yè)、論文、口試、演講等，其中論文、口試及演講占較大比重。

2 有關創(chuàng)新人才培養(yǎng)上的一些思考

2006年，國家制定了三大戰(zhàn)略和三大規(guī)劃，即《國家中長期科學技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》，目標中都明確提出高校要培養(yǎng)更多的創(chuàng)新型人才，要把我國建設成為創(chuàng)新型科技強國。以下結合自己的教學實踐及所了解的英國工科教育特點談談自己的感想。

2.1 有關創(chuàng)新性人才的理解

實際上我國從20世紀80年代中期開始倡導培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。2006年，在國家中長期發(fā)展規(guī)劃中明確提出“培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，建設創(chuàng)新型國家”。許多學者給出創(chuàng)新性人才的定義[2]，如“所謂創(chuàng)造型人才，是指富于獨創(chuàng)性，具有創(chuàng)造能力，能夠提出、解決問題，開創(chuàng)事業(yè)新局面，對社會物質文明和精神文明建設作出創(chuàng)造性貢獻的人。這種人才，一般是基礎理論堅實、科學知識豐富、治學方法嚴謹，勇于探索未知領域，同時又具有為真理獻身的精神和良好的科學道德”。再如“創(chuàng)新型人才，是既能繼承前人的知識和成果，又能超越前人的成果，能創(chuàng)造性地分析問題和解決問題，具有首創(chuàng)精神的人才”。這里更多地強調了人才的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維及創(chuàng)新能力。對于創(chuàng)新性人才，國外沒有專門地提及。英國大學對培養(yǎng)“人才”的定義是“學會思考、推理、比較、辨別和分析，情趣高雅，判斷力強，視野開闊的人”。牛津大學校長魯卡斯要求大學培養(yǎng)的人才“要有很高的技術，非常寬的知識基礎，有很強的個人責任感、革新能力和靈活性。個人能夠不斷地獲取新的技術以適應其需要”[2,3]。對比可以看出，國外對人才除了有創(chuàng)新能力的要求之外，還強調所應具有的知識體系、個人品德及對社會的責任感等。蘋果公司創(chuàng)始人喬布斯說過：“最永久的發(fā)明創(chuàng)造都是藝術與科學的嫁接。”誰都不否認喬布斯是一個創(chuàng)造天才，他不但是個技術天才，本人也有多方面的愛好，他崇尚東方的佛教，他還具有很高的藝術潛質。正是由于他身上的多種文化素養(yǎng)及資源才使得他不斷迸發(fā)出創(chuàng)造的火花，也成就了蘋果的輝煌。因此，知識體系、個人素養(yǎng)及人文品質也應是創(chuàng)新性人才不可或缺的要素。

2.2 自由開放的學術氛圍

自由開放的學術氛圍是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的沃土，與美國及其他歐洲高校一樣，英國高校普遍具有較高的國際化程度，當然這種情況有其經(jīng)濟、文化語言上的優(yōu)勢(如英語在國際上的通用性、歐美國家經(jīng)濟發(fā)達等)，但從另一方面也說明了他們的文化包容性以及學術上的自由性。文化層面的問題不是我們所能探討的，但良好的學術氛圍，來自不同國度的學者能在一起探討學術問題，能深入交換自己的觀點和對某一問題的看法，這時所有人沒有任何身份上的差別，教授、研究助理、學生在討論學術問題時都是平等的， 這種氛圍確實對研究者和學生有一定的吸引力，也更容易產(chǎn)生創(chuàng)新性的火花。所以，如何在大學內營造一種良好的文化氛圍與學術氛圍，對一所大學而言是極為重要的。

2.3 課程體系及教學方式改革

筆者來英國之前一直認為中國學生的基本理論要比國外學生扎實。來英國之后專門比較了一下中、英學生的學習情況及對所學課程的掌握程度，發(fā)現(xiàn)實際情況并非如此。英國學生普遍對所學課程的基本概念、基本理論要比中國學生掌握得深入透徹，他們對某一種理論(或公式)的來龍去脈及該理論的適用情況非常清楚。他們推導公式非常嚴謹，推導過程非常清楚，邏輯性很強。對這一現(xiàn)象筆者開始非常困惑，因為從中、英學生的學習年限上，中國學生占有很大優(yōu)勢，如英國大學上3年、研究碩士以及博士基本沒有課程學習，只是做課題，而中國大學上4年，碩士、博士還要修很多學位課程。所以，中國學生的課程學習時間遠遠多于英國學生，為什么還會出現(xiàn)這種情況？筆者后來，仔細觀察和分析，并和一些英國教師交流后認為主要有這樣一些原因：(1)中國學生課程學習時間雖然長，但非專業(yè)課程占去很多課時，如中國學生要在英語學習上花費很多時間(對于本科生，很多學校的英語課程占總學時的1/4～1/3)，另外很多國內大學過于注重市場效應，開設很多計算機等應用性課程，而學生為了畢業(yè)能找到好的工作，將很多時間都用于英語、計算機等專業(yè)和技能的學習上。這樣算來，中國學生花費在專業(yè)課程上的學習時間其實比英國學生少。(2)由于國內各大學最近幾年普遍擴招，使師生比遠遠小于英國大學的師生比(如筆者目前研修的紐卡斯爾大學師生比約為1:12，有的大學甚至達到1:9，而國內大學為1:16～1:18)。在紐卡斯爾大學，常常能看到一個教授在辦公室輔導1～2名本科學生，而在中國這種情況很少，教師平均花費在每名學生身上的輔導時間極為有限，而且很多知名教授很少出現(xiàn)在本科生的教學課堂，這必然造成教學質量下降。(3)在教學方法及課程設置上，英國教師的授課形式很多，如講授、分組討論、實踐，有些課程甚至在實驗室上，教師在講授一門課程的主要的概念、理論時，準備得非常充分，除了講稿外，還準備了很多相關的論文，講得也非常仔細，將理論的產(chǎn)生背景、推導過程以及應用情況介紹得非常詳盡，下課后還會推薦很多相關論文及資料讓學生閱讀，而對于課程的非重要內容很少講授，完全讓學生自學，當然教師會提出一定的要求。課程考試的方式也很多，有筆試、大作業(yè)、論文、還有口試。記得筆者的合作導師辦公室有一塊黑板，他講授的課程結束時，所有學生都要在他辦公室一個一個將他們的大作業(yè)在黑板上給他演示。在課程設置上，英國學生的實踐環(huán)節(jié)很多，很多本科生都能自由進入實驗室，根據(jù)自己所學理論自行設計一些實驗方案，進行一些綜合性實驗，這進一步加深了學生對基本理論的理解，也了解了這些理論的應用。另外，英國學生參加課外科研活動的機會很多，除了參加一些教師的科研項目外，也可以申請學生科研課題，并且有機會得到大學或一些公司的資助。當然還有其他一些原因造成中、英學生的差距，這里無法一一細說。除了一些客觀原因之外(如教育經(jīng)費投入、英國學生的語言優(yōu)勢等)，筆者覺得我們在現(xiàn)有條件下至少在如下方面可以做一些改進：(1)合理、科學地設置課程，避免短期的市場效應，保障專業(yè)課程的學習時間。隨著大學教育國際化、科技交流的日益增多，英語學習也確實很重要，提高英語教學效果不一定要占去如此多的學時，而應該在實效性上下工夫。(2)為了提高學生的動手能力，很多大學工科專業(yè)都增大了實踐教學的比重(如增加實驗項目、課程設計等等)，這當然是必要的，但更重要的是如何提高實踐教學的質量及效果。如何使得學生能夠獨立完成查閱資料、擬定實驗方案、選定實驗方法、擬訂實驗步驟、分析系統(tǒng)性能、設計系統(tǒng)結構參數(shù)、構建或自行設計、制作實驗平臺并實際操作運行等實驗的全過程，同時形成完整的實驗報告。整個實驗過程不應僅僅局限于學生動手能力的提高上，而應使學生能夠具有獨立解決實際工程問題的能力，形成良好的工程設計素養(yǎng)。(3)在課程教學及考核上，應給教師一定的自由度，盡可能多樣化，注重培養(yǎng)學生對某一問題的獨立思維及辨別能力，使學生的自我學習、獨立思考、動手能力及創(chuàng)新能力得到綜合發(fā)展。(4)國內有一些大學也開始實行導師制，這當然也是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的一個很好的嘗試，但這不應該只是形式上的導師制，學校應該提供相應的配套資源，如提供場所及經(jīng)費，明確導師的權利及義務，導師也不應只是學業(yè)上的導師，還應對學生的道德形成、個人素養(yǎng)以及人生規(guī)劃起到積極的表率作用。

3 結束語

有關創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)是一個很大的課題，對高校而言，也是一個長期的工作。如何借鑒國外經(jīng)驗，結合自身特點，探索適合我國工科教育特色的人才培養(yǎng)途徑，仍需要高校及教師不斷探索人才培養(yǎng)規(guī)律，深化教學改革，才能最終形成適合自身發(fā)展的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

[1] 應躍興.英國本科生導師制的嬗變及啟示[J].浙江社會科學,2009,3:87-92.

[2] 劉保存.創(chuàng)新人才理念的國際比較[J].比較教育研究,2003,156(5):6-11.

[3] 李培根.主動實踐:培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力的關鍵[J].中國高等教育,2006,43(11).

Comparison of engineering educations between Chinese and British universities and thinking about training of innovative talents

Zhang Jun
Jimei university, Xiamen, 361021, China

2011-10-28

張軍，博士，副教授。