歐洲高等院校工程實踐教育的發(fā)展現(xiàn)狀與體會

孫建國， 胡今鴻， 劉思佳， 孫晶華， 張 蕾

(1. 哈爾濱工程大學 計算機實驗教學中心， 黑龍江 哈爾濱 150001； 2. 哈爾濱工程大學 實驗室與資產管理處，黑龍江 哈爾濱 150001； 3. 哈爾濱工程大學 工程訓練中心， 黑龍江 哈爾濱 150001； 4. 哈爾濱工程大學物理實驗教學中心，黑龍江 哈爾濱 150001； 5. 哈爾濱工程大學 國家交流與合作處， 黑龍江 哈爾濱 150001)

世界大學實驗室

歐洲高等院校工程實踐教育的發(fā)展現(xiàn)狀與體會

孫建國1， 胡今鴻2， 劉思佳3， 孫晶華4， 張 蕾5

(1. 哈爾濱工程大學 計算機實驗教學中心， 黑龍江 哈爾濱 150001； 2. 哈爾濱工程大學 實驗室與資產管理處，黑龍江 哈爾濱 150001； 3. 哈爾濱工程大學 工程訓練中心， 黑龍江 哈爾濱 150001； 4. 哈爾濱工程大學物理實驗教學中心，黑龍江 哈爾濱 150001； 5. 哈爾濱工程大學 國家交流與合作處， 黑龍江 哈爾濱 150001)

創(chuàng)新人才的培養(yǎng)需要高校、企業(yè)以及政府的共同努力。高等人才培養(yǎng)的核心在于創(chuàng)新實踐能力的提升，既要科學引領，又能造福于民。結合歐洲高等院校實踐人才培養(yǎng)的做法和特點，深入剖析了我國高等教育當前面臨的問題和發(fā)展方向。

高等教育； 創(chuàng)新人才； 實踐能力； 工程教育

實現(xiàn)民族復興是最偉大的中國夢，而民族的復興靠人才，人才的培養(yǎng)靠教育，教育的成敗依賴于實踐教學改革與創(chuàng)新人才培養(yǎng)[1]。著名的“錢學森之問”尖銳地提出：“為什么我們的學校總是培養(yǎng)不出杰出人才？”究其原因，一是學校培養(yǎng)創(chuàng)造發(fā)明型人才的模式落后， 二是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才在社會上發(fā)揮作用脫穎而出的機制欠缺。歐洲近現(xiàn)代化形成了以“技術發(fā)明而成為企業(yè)家的知識產權”體制[2-3]，依據(jù)曾邦哲的觀點是“科技、教育和產業(yè)的高效體制和管理模式的創(chuàng)新為一切創(chuàng)新之根本所在”。

2014年12月6—15日，哈爾濱工程大學代表團赴法國國立布列塔尼高等電信學院、比利時布魯塞爾自由大學、德國亞琛工業(yè)大學，就加強校際合作交流和實驗室管理與實踐教學改革等方面開展深入探討。

1 國立布列塔尼高等電信學院：研究生工程教育認證之路

法國布列塔尼國立高等電信學校是一所法國公立高等工程師學校，隸屬于法國工業(yè)部，建校于1974年，現(xiàn)擁有雷恩校區(qū)、布雷斯特校區(qū)及圖盧斯校區(qū)，是法國最大的工程師院校之一。專業(yè)設置主要針對電信領域，如通信信息系統(tǒng)工程學、互聯(lián)網絡科技、歐洲事務工程師、移動通信網絡及服務、信息系統(tǒng)安全、電信及電氣工程學、計算機科學及計算機數(shù)學、空間通信系統(tǒng)，如圖1所示。響應企業(yè)的實際需求，研發(fā)工業(yè)化實際產品是學校實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)的突出特點[4]。

圖1 國立布列塔尼高等電信學院物聯(lián)網實驗系統(tǒng)演示

學校擁有與工程實踐教育相匹配的師資配備，除了160位研究人員外，學校選聘了413位外聘教師，其中，83%的教師來自工業(yè)界的資深人士，12%為兼職外語教師，5%為專任教師。

學校率先開展國際研究生工程教育認證[5]，并實施卓越工程師計劃。設置了電信系統(tǒng)工程、網絡設計工程、計算機科學與決策系統(tǒng)以及信息系統(tǒng)管理4個研究方向。外國學生人數(shù)占32%，專業(yè)環(huán)節(jié)為法語授課。共有622名學生，來自54個國家和地區(qū)，工程碩士和博士達430余人。學校不培養(yǎng)本科生，入學需考試。工程師的培養(yǎng)實行寬進嚴出。按照工程教育認證要求，人才培養(yǎng)工作注重對于十大能力體系的全面鍛煉，如專業(yè)素養(yǎng)、實踐能力、工程認知、外語、道德品質等方面。按照認證要求，每一項能力均有相應的培養(yǎng)環(huán)節(jié)或課程與之對應。教師主體為專職的研究人員和企業(yè)工程師。在實際教學過程中，學校實施以Group為基本單位的Project實踐教學模式。評價只有“Yes or No”，即是否合格，不區(qū)分優(yōu)良中差。碩士沒有畢業(yè)論文。

教學資源和內容來自于企業(yè)實際問題。學院摒棄閉門造車的科研劣勢[6]，完全依照法國工業(yè)標準，按照合作企業(yè)的實際需求，圍繞生物醫(yī)藥、智能家居、環(huán)境工程、綠色IT技術、高速通信、無線通信、多媒體娛樂等內容確定科研方向，并建成28個不同群體、不同組織的研究聯(lián)盟，服務于72 000名學生，涵蓋了6 000余名科技人員和3 000余名博士生，分布在109個研究機構內?？偨Y起來，法國布列塔尼國立高等電信學校的主要特點是：

(1) 開放性課程選擇。學生可選擇專業(yè)課程，以有利于學業(yè)成功并進行多樣化職業(yè)定位。

(2) 主動式教學法。采用接近職業(yè)環(huán)境的動態(tài)訓練，有助于同時培養(yǎng)技術能力與行為修養(yǎng)。

(3) 與企業(yè)界保持緊密聯(lián)系。企業(yè)界參與專業(yè)培養(yǎng)的所有階段，以保證成功的職業(yè)融入。

圖2、圖3為學校教學及設備示例。

圖2 人機智能交互技術展示

圖3 遠程多媒體教學系統(tǒng)

2 布魯塞爾自由大學：歐洲國際人才培養(yǎng)搖籃

布魯塞爾自由大學位于歐盟與比利時王國的共同首都布魯塞爾，創(chuàng)建于1834年，全校分荷蘭語區(qū)和法語區(qū)。目前，很多課堂都采用了通用的英語授課。

該校擁有4位諾貝爾獎獲得者 、1位菲爾茲獎獲得者、3位沃爾夫獎獲得者和2位瑪麗·居里獎獲得者。學校目前擁有13個學院，開設了近40個學士學位專業(yè)、235個碩士學位專業(yè)和20個博士生項目。該校以理論物理學、電子學和計算機應用而聞名。

作為一所綜合性大學，布魯塞爾工學院集中了機械工程、計算機技術、電子通信、土木工程等多門類，在歐洲具有較高的學術聲譽和研究影響力。學校重視國際合作與交流，在工學院內有獨立的外事部門及國際事務負責人。

在工學院下設的研究中心，則按照工程需求和引導[7]，打破專業(yè)界限，形成了諸如水聲、通信、圖像處理、人工智能等多學科領域為一體的綜合研究中心，以滿足歐洲工業(yè)領域的技術需求。

工學院的人才培養(yǎng)方案與中國等多個國家的教育體系相接軌，即大學本科的一、二年級按照夯實基礎的原則，進行通類培養(yǎng)。大學三年級進入專業(yè)學習環(huán)節(jié)，并依據(jù)專業(yè)門類的不同實施分級培養(yǎng)。

作為國際化人才培養(yǎng)的重要標志，本科生的大部分課程放棄了荷蘭語、法語教學，而轉變?yōu)橛⒄Z教學，但由于中國本科學生的英文整體水平還無法滿足聽課需要[8]，故部分交換項目學生比例失衡，德國、荷蘭、韓國學生比例較大。

為利用中國強大的留學生資源，布魯塞爾自由大學專門制作了中文版的招生簡章及宣傳材料，并致力于同中國高校的多層次學生交流計劃。

布魯塞爾自由大學在實驗室管理方面有值得學習和借鑒的舉措:

(1) 安防管理。兼顧開放與安全理念，對于研究中心、管理部門等核心部分，采用語音、智能卡等多種復合式門禁手段，如圖4所示。

圖4 智能門禁與控制系統(tǒng)

(2) 學校并不過于重視硬件環(huán)境的更新速度，但人性化設計的實驗臺、高端的分析實驗器材一應俱全，如圖5所示。照明采用智能控制系統(tǒng)，高效節(jié)能。

圖5 布魯塞爾自由大學實驗室

(3) 在碩士、博士研究生的專業(yè)學習環(huán)節(jié)，實驗室兼顧教學之用，不指定專門的教室。同時，科研實驗室完全用于本科實驗教學。

(4) 在大學一年級開設專門的實驗安全教育課程，對于日常的實驗教學，均設有助教專職負責實驗過程安全。實驗室開放過程中，必須專人監(jiān)督管理。實驗室實施教管分離。

總結起來，布魯塞爾自由大學的主要特點是：

(1) 處于歐洲中心，國際化色彩濃厚，無論從課程設置還是辦學理念，注重國際交流并放眼亞洲等地區(qū)，開展廣泛的國家合作與交流。

(2) 實驗室管理領域特點突出，在節(jié)能、環(huán)保、安防等領域具有很多可借鑒之處。

(3) 在科學研究組織的建設和管理方面，值得學習和借鑒，特別是面向工業(yè)需求、打破學科專業(yè)界限的研究中心模式，具有極大的創(chuàng)造力和主動性。

3 亞琛工業(yè)大學：本碩博一體的教研并舉典范

亞琛工業(yè)大學(簡稱RWTH Aachen)位于北萊茵-威斯特法倫州，是德國最負盛名的理工科大學之一。大學成立于1870年，僅機械制造專業(yè)就有15門初等學位后的專修科目可供選擇。

亞琛工業(yè)大學在機械工程以及一般的工程學科上獨領風騷，是德國規(guī)模最大的理工科學府之一。

學?，F(xiàn)設有數(shù)學-信息-自然科學學院、建筑學學院、土木工程學院、機械工程學院、地質資源和材料工程學院、電子工程和信息技術學院、文學院、經濟學院、醫(yī)學院等十大學院。設有近百個專業(yè)。

在亞琛，有很多中國留學生。為了適應當前國際需要，亞琛工業(yè)大學在堅持以往一貫傳統(tǒng)的同時，新開了一批碩士學位專業(yè)，使大學在國際競爭中保持優(yōu)勢，不僅吸引了德國最優(yōu)秀的中學畢業(yè)生，而且吸引著來自世界上100多個國家的留學生。在該校就讀的外國學生及外國科研工作者達4 000余名，他們來自全世界100多個國家。亞琛工業(yè)大學與世界上70多個大學建立了校際合作關系。

如圖6所示，亞琛工業(yè)大學在實踐環(huán)境建設與管理方面具有獨樹一幟的特色，即嚴格遵循工業(yè)標準、倡導工業(yè)守則與要求[9-10]。在鼓勵學生自主學習的同時，教師自主開發(fā)了大量的教學儀器設備。

圖6 工程化的實驗室布局

亞琛工業(yè)大學推行的本碩博一體化教研改革模式值得學習和思考：

(1) 亞琛工業(yè)大學幾乎沒有通用類的基礎性實驗課程，即便是大學物理實驗，面向不同專業(yè)內容都完全不同。對于每一門本科生實驗課程，課程負責人(教授)都將聯(lián)合其教學團隊(博士后、博士研究生、碩士研究生)，針對不同對象(畢業(yè)生、在讀本科生、企業(yè)、本領域資深學者、研究人員)發(fā)放調查問卷，明確該專業(yè)本科生應該掌握和學習的知識內容，并有針對性地提出課程方案。

(2) 教授作為課程負責人，將承擔實驗方案審定、實驗環(huán)境建設、實驗儀器設備采購、自研等工作。博士后、博士研究生將結合科學研究內容設計相應的實驗項目，解決實驗項目過程中遇到的實際問題，總結并撰寫實驗項目的指導手冊，而不僅僅是一個科研小論文。由于科研寓于實驗，所以博士后、博士研究生大部分都要承擔課程助教工作。碩士研究生將結合教學研究、實驗項目實施過程中遇到的新問題撰寫論文，分析和總結實驗項目設計的成敗，并學習和掌握涉及到的相關理論問題和工程技術知識。

(3) 教授作為課程負責人，需要走上講臺為本科生授課，并承擔具體的教學研究工作，通過教學輔助人員的幫助，不斷獲得教學反饋，并及時更新教學內容，研制更加完備的實驗教學儀器、設備，所以在實驗室里能夠看到很多自制的實驗教具。博士后、博士研究生將通過指導和考核本科生的實驗過程，獲得第一手資料，進一步開展理論與應用研究。碩士研究生將通過實驗助課活動，發(fā)現(xiàn)問題并撰寫論文。

4 啟示與反思

(1) 務實求真，明確學校自身的準確定位。具有工程背景的研究型大學也是一條發(fā)展道路，盲目地追求綜合化研究型而喪失自身的工程優(yōu)勢反而會倒退。這一點亞琛工業(yè)大學尤為明顯，校方從不掩飾自身在其他學科上的劣勢，但對其機械物理等工程學科的優(yōu)勢格外驕傲。

(2) 人才培養(yǎng)質量是核心問題。合格評價代替優(yōu)劣評價，保持一定的淘汰率。一個怪現(xiàn)象是，歐洲大學進行的是合格評價，即合格或者不合格，而淘汰率較高，人才培養(yǎng)質量較好；我國高校始終堅持精細化的評價指標，淘汰率較低，人才培養(yǎng)質量亟待提升。

(3) 教學工作擺脫傳統(tǒng)束縛，接受新理念，嘗試新手段。評教的根本在于質量。我國高校受到評教、評估等思想的制約，在教學研究過程中教師的主動性喪失，取而代之的是封閉環(huán)境下的照搬照學，思想缺乏活力，手段不能因地制宜。

(4) 面向世界、國際化辦學，突破學科專業(yè)藩籬，建立跨學科專業(yè)的教學團隊[11-12]。走出去會發(fā)現(xiàn)，我國高校普遍談專業(yè)建設，但歐洲大學更多的是談合作，即如何為社會服務，滿足企業(yè)實際需求。

5 建議

(1) 組織結構方面，應建立可持續(xù)發(fā)展的服務平臺。單純的去行政化，既無法有效解決教育發(fā)展現(xiàn)階段的突出問題，也無法滿足當前的人才培養(yǎng)和科學研究需求。只能通過結構優(yōu)化、職能并軌的方式，形成以服務為導向的管理平臺。

(2) 科研方面，應確定具有國際影響力的優(yōu)勢方向。學會嫁接和延伸，工業(yè)化的今天，如果高校科研能夠先行一步，就能夠助推我國工業(yè)化的建設步伐，特別是人才和技術的儲備，能為后續(xù)的趕超提供推動力。

(3) 人才培養(yǎng)方面，應明確社會需求的可用人才標準。應學習歐洲資深教授擔任課程團隊負責人的體制，以及廣泛調研的專業(yè)態(tài)度，從社會需求入手制定培養(yǎng)方案、確定課程內容，而非本末倒置。

References)

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[2] 馮端.實驗室是現(xiàn)代化大學的心臟[J].實驗室研究與探索,2000,19(5):1-4.

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Current situation and development of engineering practical education of European institutions and universities

Sun Jianguo1, Hu Jinhong2, Liu Sijia3, Sun Jinghua4, Zhang Lei5

(1. Computer Experiment Teaching Center, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China; 2. Laboratory and Asset Management Department, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China; 3. Engineering Training Center, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China; 4. Physics Experimental Teaching Center, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China; 5. International Exchanges and cooperation, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China)

The cultivation of innovative talents needs the co-power from colleges and universities, companies and the government together, and the core issue is to enhance the ability of innovation practice, which should not only improve the scientific technology, but also benefit the life of people,combined with the training methods and characteristics from the European institutions and universities. This article analyzes deeply the problems and the direction of higher education development in our country at present.

higher education; innovative talents; practice ability; engineering education

2015- 03- 25 修改日期：2015- 04- 07

黑龍江教育教學研究項目“保密學科專業(yè)人才培養(yǎng)體系研究” (HLJ201403040026)；哈爾濱工程大學教學改革研究重點項目“多位牽引下的高校科創(chuàng)體系研究與實踐”(HEUCF100612, HEUCFT1202)

孫建國(1981—)，男，黑龍江巴彥，博士，副教授，主要從事實驗室管理、實踐人才培養(yǎng)教學研究工作.

E-mail：sunjianguo@hrbeu.edu.cn

G649

A

1002-4956(2015)8- 0190- 04