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計算機工程是涉及現代計算系統、計算機控制設備的軟硬件設計、制造、操作的科學與技術,建立在計算、數學、科學和工程學的基礎上,主要研究計算機處理器、多處理器通訊設計、網絡設計和存儲器體系,著重研究硬件設計以及與軟件和操作系統的交互性能,如嵌入式系統、分布式數據與大規模存儲系統。絕大多數美國學校的電氣工程和計算機工程是在一個系,除數學、物理等基礎科學知識外,課程體系主要包括計算機科學和電氣工程等學科的相關課程、設計和構建計算機系統及基于計算機系統的相關軟硬件課程。培養的學生應具備從事計算機系統工作的能力,或具備基于計算機相關系統進行分析、設計、應用和集成工作的能力,具有扎實的計算機基礎理論、良好的科學素質和工程實踐能力,包括良好的團隊合作和人際交流溝通能力[5]。下面主要介紹美國這4所大學的計算機工程課程設置情況。
1.1UIUC計算機工程專業本科課程設置
UIUC計算機工程專業學生需要修滿128個學分,這些課程分為如下7大類:1)科學基礎與數學課程(31學分),包括數學、物理、化學在內的10門課程。2)計算機工程核心課程(34學分),這些課程重點介紹計算機工程領域的基本概念、基本原理、基本實驗方法和技術,共有10門課程。3)專業基礎數學課程(6學分),包括離散數學和概率、工程應用兩門數學課程。4)寫作課程(4學分),1門寫作原理課程,主要講授研究報告的寫作方法。5)專業技術選修課(23學分),其中1門必須選自計算機工程和計算機科學專業技術選修課程之外的課程,其他必須均選自計算機工程和計算機科學專業技術選修課程。這些課程強調計算機工程實踐中用到的主要分析方法和設計原則。6)社會科學與人文科學課程(18學分),這些課程被工學院認可并滿足學校對學生社會科學與人文科學課程通識教育的要求。7)自由選修課程(12學分),這些幾乎沒有限制的選修課可以讓學生學習任何領域的知識。學生可以在計算機工程專業深入學習課程,也可以學習生物工程、技術管理或語言等課程。
1.2普度大學計算機工程專業本科課程設置
普度大學計算機工程專業學生需要修滿125個學分,這些課程分為如下6大類:1)通識教育課程(24~25學分),包括6~7學分的兩門交流技巧課程和18個學分的社會與人文學科選修課程。2)數學課程(21~22學分),數學課程有兩種套餐,各6門課,學生可以根據自己的情況任選一種。3)科學基礎課程(18~1分),包括物理、化學、生物及面向對象編程等5門課程。4)工程基礎課程(7學分),包括工程導論兩門課程及計算機工程和計算機科學以外學科的工程學科選修課1門。5)計算機工程專業課程(4分),包括32~33學分的13門計算機工程專業核心課程;兩門共計1學分的研討課程;2門3~4學分的高級設計課程;2門8學分的研究生課程;1~2門計算機專業選修課程,使計算機工程專業課程總學分達到4分。6)任選課程(4~6學分),根據輔修要求或個人興趣,任選課程可以從理學院或文理學院中適合工科學生的數學、科學課程中選擇,目的是使總學分達到125學分。
1.3伊利諾伊理工學院計算機工程專業本科課程設置
IIT計算機工程專業學生需要修滿130~134個學分,這些課程分為如下3大類:1)限選課程(10分),學分分配如下:計算機工程專業限選課程47學分,包括計算機工程和計算機科學兩類課程;數學限選課程24學分;物理限選課程11學分;化學限選課程3學分;工程科學限選課程3學分;社會科學與人文學科限選課程21學分。2)選修課程(15~1分),包括專業選修課程9~12學分,其中含1門硬件設計選修課;科學選修課程3學分。3)跨專業實踐項目課程(6學分),包括IPROI跨專業實踐項目I和IPROII跨專業實踐項目II兩門課程。
1.4西北大學計算機工程專業本科課程設置
西北大學計算機工程專業學生需要修48門課程,這些課程分為如下7類:1)通用工程方法、數學、科學基礎課程(15門),必修計算方法與線性代數GenEng205-1、線性代數與力學GenEng205-2、動態系統建模GenEng205-3和微分方程GenEng205-4等4門通用工程方法課程;必修微積分(I)MATH220,微積分(II)MATH224,微積分(III)MATH230及多元積分與矢量微積分MATH234四門數學課程;必修普通物理(I)Physics135-2和普通物理(II)Physics135-3兩門科學基礎課程;從McCormick工學院科學基礎課程中任選其他2門課程;另外必修IDEA106-1工程設計與交流(I)、IIDEA106-2工程設計與交流(II)兩門工程設計和交流課程。2)工程基礎課程(5門),必修4門,包括EECS202電氣工程導論、EECS203計算機工程導論、EECS211編程基礎(C++)、EECS302概率系統與隨機信號,并從McCormick工學院工程基礎課程熱電力學、系統工程與分析、材料科學和流體與固體中任選1門。3)交流與社科人文學科課程(8門),選修GenCmn102演講或GenCmn103課程的其中1門,另外選修7門滿足McCormick工學院要求的社科人文學科課程。4)專業核心課程(5門),必修EECS205計算機系統軟件基礎、EECS303高級數字邏輯設計、EECS361計算機體系結構、EECS311數據結構與數據管理和EECS343電路基礎這5門課程。5)技術選修課程(10門),西北大學計算機工程專業分高性能計算、VLSI與CAD、嵌入式系統和算法設計與軟件系統4個方向,每個方向開設若干門技術課程,每個學生必須在這4個方向中選修5門課;從專業基礎課程EECS213計算機系統導論、EECS222信號與系統基礎、EECS223固態工程基礎、EECS224電磁場與光學基礎、EECS225電子學基礎5門課中根據學習方向選修2門;剩下3門從計算機科學、計算機工程、數學、科學基礎等課程中選修,如可以是生物學BIOL210-1,2,3和化學原理CHEM210-1,2,3課程,也可以經申請同意選修相關計算機工程研究生課程。6)自由選修課程(5門),共修5門,學生可以根據自身情況和興趣愛好自由選修。若從未學習過任何計算機編程語言,建議其中1門選修編程入門(Python)EECS110課程。7)高級項目課程(1門),至少在微處理器系統項目EECS347-1、計算機體系結構項目EECS362和VLSI設計項目EECS3923門課中選修1門。
24所大學計算機工程課程設置特色
4所大學計算機工程本科專業的課程設置都通過美國工程教育認證機構ABET的EC2000指標體系認證,有如下特點:
1)注重基礎知識的學習,在貫徹通識教育中培養學生的各種能力。基礎知識直接決定學生未來的發展潛力[7-8],而基礎知識的掌握通常是通過通識教育實現的。與我國高校通識教育不同的是,這4所美國大學按照各種完整的項目組織基礎知識,讓學生在基于項目的學習中形成各種能力。他們還特別重視人際溝通能力的培養和學生對廣泛深入的人文社科知識的理解,使所有工科學生在數學、物理、信息、物質、生命、技術和能源科學方面及人文社科方面打下廣泛的基礎。這種比知識更重要的能力是學生取之不盡、用之不竭的資源。普度大學第一年的工程基礎培養及UIUC第一年的計算機工程訓練從一開始就圍繞能力培養,使學生能更好地理解和應用所學的基礎科學和數學知識。
2)注重相關學科的交叉和融合,培養學生跨學科處理問題的本領。現代工程是一個復雜系統,不是狹隘的技術知識背景所能勝任的。解決現代工程問題要求工程師能夠打破學科壁壘,把被學科割裂開來的工程再還原為一個整體。這要求學校在課程設置上必須充分考慮學科的交叉和融合,為學生提供綜合的知識背景,以利于復雜工程問題的解決[6,8]。UIUC、普度大學、西北大學和IIT在課程設上均體現了學科交叉、學科融合的思想。UIUC規定學生在技術選修課中必須選1門計算機工程和計算機科學系以外的課程,例如宇航工程、農業與生物工程、土木工程、化學工程、生理學、生物工程、生物物理學、生物化學、大氣科學、天文學、材料科學與工程、機械工程等。普度大學的計算機工程專業學生也必須選修1門電氣工程和計算機工程領域以外的課程,以滿足工程拓寬要求,可以是航空力學、化學工程計算、噪音控制、核工程導論、材料結構與特性、環境工程中的物理化學原理、環境可持續工程以及運籌學-優化、運籌學-隨機模型中的任何1門。西北大學的計算機工程本身就是該校電氣工程和計算機科學交叉和融合的結果,學生除必須選修科學基礎選修課中的普通物理-電磁學、普通物理-波現象和現代物理外,還必須在遺傳和進化生物學、工程分子和細胞生物學中任選1門。IIT規定科學選修課必須選1門生物學、材料科學、化學原理,工程選修課必須選1門機械學導論或熱動力學。
3)強調工程實踐能力培養,培養學生“以解決問題為中心”的工程設計能力。工程本身就意味著實踐,意味著更加重視工程實際和工程的系統性和完整性。這4所大學都十分強調學生工程實踐能力的培養,在課程設置上不僅有豐富的實驗課程,而且通過更為靈活多樣的基于項目學習(Project-basedLearning)課程培養學生的實踐能力。如IIT有IPRO跨專業實踐項目,西北大學要求學生在微處理器系統項目(EECS347)、計算機體系結構項目(EECS362)、VLSI設計項目(EECS392)等項目課程中必須至少選修1門。普度大學要求學生選修電氣工程設計導論(ECE402)、計算機設計與樣機(ECE437)、操作系統工程(ECE469)、編譯器與翻譯器工程(ECE495S)和數字系統高級項目(ECE495C)等項目課程。UIUC則有計算機組成與設計(ECE411)、高級數字系統項目(ECE395)、微處理器項目(ECE412)、數字信號處理項目(ECE410)等項目課程供學生選擇。
4)發揮和保護學生的個性及興趣,激發學生的自主性和創造性。工程教育應該在最大程度上發揮學生的個性并促進其創新能力的發展。在專業學習中,學生可以根據自己的水平、學習興趣、個性特長選擇不同的課程,從而促進個性和創造性的發展。為學生提供不同的培養計劃是這4所大學的共同特點。西北大學為計算機工程學生提供了高性能計算、VLSI與CAD、嵌入式系統和算法設計及軟件系統4個不同的學習路徑。UIUC、IIT及普度大學則采用龐大的選修課程及明確的課程分類,使學生可以依據興趣愛好自行組織課程和學習內容,以發展個性,提高創新能力。
5)堅持課程設置機構的開放性,改變只按學科知識、由教師單方面設置的做法。在課程設置機構方面,這4所大學均根據產業界對計算機工程師的能力、素質、技能和知識等要求,學生求職的需求,畢業校友學習和工作的經驗反饋及ABET2000指標體系,成立由有工程背景的教師、產業界、教育認證機構、學生及畢業生等利益相關者組成的專門委員會,討論、確認、不斷改進計算機工程專業的課程體系及教學大綱。這與我國由高等院校計算機科學與技術專業教學指導委員會主導、以學科為導向,追求知識完備性為基礎,由缺乏產業經驗和工程背景的教師確定的課程設置和教學計劃相比,在滿足學生求職和產業界需要等方面有明顯優勢[8]。
3改進我國計算機科學與技術本科專業實踐教學的思考
截至2006年,我國高校工科專業在校生為600萬人,其中計算機相關專業在校生近45萬人,在規模上基本適應我國經濟社會發展的需求。問題是我國計算機工程教育與計算機工業界脫節較嚴重,不同類型、層次學校的培養目標趨同[8]。通過深入研究、分析和比較美國高等學校計算機工程專業的培養目標及課程設置特色,我們深刻認識到我國工科院校計算機專業本科教育存在的諸多弊端。比如工程實踐環節薄弱;工科教師隊伍的非工化趨向嚴重;評價體系錯位;課程體系落后,學科交叉欠缺,導致創新與實踐雙向不足,計算機畢業生得不到產業界的認同,普通工科院校計算機專業畢業生就業率低下。以下是我們對工科院校計算機科學與技術本科專業實踐教學改革的一些思考:
1)計算機科學與技術本科專業實踐教學的改革應從培養目標、課程體系、師資建設和評價體系、產學合作等方面綜合考慮。
2)從培養目標上,工科計算機人才培養應從學科導向轉為求職導向,也就是以產業需求為導向。這使學生能形成勝任今后工作的能力,成為合格的公民和稱職的產業人員,而不僅僅是只掌握系統、完備的學科知識。
3)課程體系要符合大工程觀的要求,注重學科的交叉和融合,強調基礎知識的同時強化對學生實踐能力的培養。實踐教學應加強實驗課程、項目課程和企業實習項目的建設,強調做中學、用中學,提倡學生的主動學習和實踐是實踐教學改革的重點內容。
4)評價體系涉及如何評價學生的學習效果,是關系到教學是否能達到培養目標的重要因素。如果要培養符合計算機產業界需要的具有各種能力和素質的工程師,以理論考試為主評價學生能力的評價體系就尤顯片面。如何制定科學有效的評價指標,對學生的各種能力進行綜合評價,特別是在基于項目的實踐學習中對學生的團隊合作能力、交流溝通能力、解決工程實際問題的能力進行科學評價,是一個有待探索的問題。
(一)“卓越計劃”實施的意義工業經濟時代,高等工程教育面臨著巨大的挑戰。現代工程的復雜性以及新型工業化的發展對高等工程教育培養人才的要求越來越高,尤其是對創新拔尖工科人才的要求越來越高,這要求高等工程教育更加重視人才的培養質量。“卓越工程師教育培養計劃”(簡稱“卓越計劃”)正是在這一宏觀背景下提出來的。“卓越計劃”實施目的在于提高我國高等工程技術人才培養質量,更好地向社會輸送高質量的工程師。“卓越計劃”實施是依據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》的主要精神,在規劃實施的10年中,預計最終參與計劃的工科類本科生與研究生分別占到全日制學生人數的10%與50%。“卓越計劃”是對高等工程教育教學理念的變革,是工程技術人才培養模式的完善。“卓越計劃”的實施方向是創建具有中國特色的高等工程教育模式,著力提高學生的工程意識、優化工程素質,將培養高素質工程師作為首要任務。我國目前雖然已經成為高等工程教育大國,但尚未成為高等工程教育強國,接受高等工程教育的學生普遍存在工程意識不強,實踐能力薄弱等問題。技術創新以及工業化的推進都離不開高素質工程技術人才的支撐,因此,未來國家的競爭力在很大程度上取決于工程技術人才的質量,“未來10年是我國創新工程科技人才培養的重大戰略機遇期,及時啟動卓越計劃,著力解決高等工程教育中實踐性和創新性的問題,加緊培養一批創新性強,能夠適應經濟和社會發展需求的各類工程科技人才,提高科技創新能力,對于加快經濟發展方式的轉變、實現未來我國經濟社會的持續快速健康發展具有重要意義。”[1]“卓越計劃”是我國高等工程教育領域的重要舉措,其實施有利于深化我國高等工程教育改革,對于培養高層次工程創新人才,促進高等工程教育質量全面提升,必將發揮積極的推動作用。
(二)“卓越計劃”實施對課程的要求課程是影響人才培養質量的關鍵因素,是實現人才培養目標的重要手段,有必要充分發揮課程在人才培養過程中的支撐作用,高等工程教育課程應體現工程知識、工程素質和工程能力整合的特征。“卓越計劃”在課程改革方面著力推行符合高等工程教育發展規律的措施,以培養“面向工業界、面向世界、面向未來”的科技人才為目標,要求高等工程教育課程設置更加重視工業界的需求,重視工程人才培養國際化,重視學生綜合素質的培養。實踐性是高等工程教育最為突出的特性,“卓越計劃”特別強化對課程實踐性的標準,要求加大實踐課程的比例,確保實踐教學的學時數,要求企業深度參與課程設置,負責實踐教學環節的組織與實施,規定本科階段課程實行“3+1”培養模式,即3年在校學習,累計1年在企業生產學習、專業實驗和畢業設計。其次,“卓越計劃”也特別強調課程的國際化,制定能夠與國際接軌的課程標準與教學內容,改革課程教學方法,構建與國際工程教育發展趨勢相符合的課程體系,將國際先進的工程教育理念用于“卓越計劃”課程設置與實施。最后,“卓越計劃”對學生的培養不僅要滿足當前社會發展的需要,而且要滿足未來發展的需要。因此,課程設置方面還要加強對學生綜合素質的培養,使得學生除了掌握基本技能之外,還能夠掌握更多未來持續發展的技能。
二、高等工程教育課程體系及其問題
(一)高等工程教育課程體系
“課程是指學校按照一定的教育目的所建構的各學科和各種教育、教學活動的系統。”[2]體系是多要素相互聯系而構成的一個整體,通常包括結構、內容與實施3大環節。因此,課程體系由課程結構、課程內容和課程實施等3個環節組成。課程結構是不同課程之間的比例關系,課程體系由多種不同課程組成,它們之間的比例關系就形成了課程結構。課程內容是指課程當中所包含的知識體系,也就是傳授給課程對象的內容。課程實施就是將課程內容以何種方式傳授給對象,也就是課程的組織形式與教學方式。課程體系是人才培養的主要載體,是實現培養目標的手段,課程體系從整體上考慮課程對實現人才培養目標的影響,它要求從人才培養目標出發,合理地形成課程之間比例關系,科學地選擇教學內容,高效地執行課程實施過程。高等工程教育是專門培養高等工程技術人才的教育,其發展動力直接來源于工業需求,根本任務是為工業界培養更多高質量的人才,從而推動社會發展。課程體系是實現高等工程教育使命的主要手段,高等工程教育課程體系是在長期的工程教育實踐過程中逐步形成的。當前,高等工程教育課程體系面臨著巨大的挑戰,隨著科學技術的推陳出新,工業的發展對高等工程教育課程體系提出了更高的要求。高等工程教育課程體系必須不斷調整以適應新形勢的發展,才能更好地發揮功能。課程改革是當前高等工程教育的熱點和重點,要求以全方位工程能力的培養為核心,遵循工程教育的本質規律,不斷優化課程體系,加強對學生綜合技能的訓練,使學生能夠在現實的工程環境中培養復合型工程技能,從而達到培養高素質工程師的目標。
(二)高等工程教育課程體系問題
“雖然,中國每年幾百萬人補充進高級專門人才大軍之中的工科畢業生,但無論是來自重點工科院校還是普通工科院校,普遍存在著動手能力差、專業面窄、分析問題的能力和批判性思維較弱等問題,且欠缺解決實際問題的能力和經驗,因此很難滿足用人單位的實際要求。”[3]造成這種狀況的原因之一就是我國高等工程教育課程體系未能發揮應有功能,存在課程結構失衡、課程內容單一和課程實施弱化等主要問題。
1.在課程結構方面,長期以來,我國高等工程教育課程體系遵循以學科導向設置相關課程,存在重學輕術的傾向。理論課程多,實踐課程少,課程設置偏重于對專業理論知識的傳授,實踐教學環節在課程結構中的比重處于弱勢地位,實踐課程的重要性在高等工程教育課程結構中難以體現;另外,課程結構的靈活性不夠,必修課程多,選修課程少,基礎課與專業課等必修課占據了課程計劃的大部分;跨學科課程、綜合類課程相對較少,限制了學生工程視野的拓展以及未來的持續發展。
2.在課程內容方面,高等工程教育課程內容相對封閉和陳舊,課程內容沒有能夠跟上時展的步伐,對課程的更新程度重視不夠,使用的教材難以適應當前科技發展的要求;高等工程教育課程內容過于偏重于自然科學知識的傳授,工程倫理、經濟管理、環境保護等人文社科類方面的知識欠缺;同時,課程內容當中還缺乏對國際工程科技知識的介紹,導致培養的人才國際化意識不足,限制了學生國際化素養的形成。
3.在課程實施方面,課程的實施要保證教學計劃的落實,當前高等工程教育課程實施中,方式比較傳統,主要采用以教師傳授為主和課堂教學為中心的形式,忽視了調動學生學習的主動性。我國的校企合作實施課程還沒有建立起合理運行機制,作為“卓越計劃”實施主體之一的企業沒有能夠真正參與到課程實施過程中來。另外,在課程實施國際化過程中,國際交流合作的力度仍然不夠大,工程教育課程實施國際化的速度太慢。對比先進國家的高等工程教育課程體系,我國高等工程教育現有的課程體系還不能發揮應有的作用,所以,必須利用“卓越計劃”實施的契機,建立以“卓越計劃”為導向的高等工程人才培養的課程體系,以培養高質量工程師為目標,提升學生的工程技能與國際化素質,努力培養未來所需的復合型高等工程人才。
三、面向“卓越計劃”的高等工程教育課程體系設計
課程體系設計就是從課程目標出發,協調與整合課程體系各個環節,建立科學合理的課程體系。高等工程教育課程體系設計是一項系統工程,必須針對“卓越計劃”的要求,合理優化高等工程教育課程體系,保證高質量工程技術人才培養目標的實現。
(一)高等工程教育課程體系設計原則
1.開放性原則
開放性原則體現在高等工程教育課程體系的設置過程中,首先是對社會需求的開放。高等工程教育根據社會產業結構變化與經濟發展的要求,不斷調整課程結構、課程內容與課程實施等環節,使得課程體系緊跟社會發展步伐。其次,是對前沿科技知識的開放。課程體系設計不能僅僅局限在傳統的科技知識體系中,必須將課程體系及時更新,瞄準交叉學科等前沿知識,及時豐富課程內容,讓學生掌握科技發展最新動態。最后,課程體系設計必須保持空間上的開放性。“卓越計劃”要求未來的工程師必須具備能夠適應國際競爭的能力,成為獨自應對國際化挑戰的工程技術人員。所以,課程體系設計需要參考國外高校,尤其是發達國家高校的高等工程教育課程體系,加強相關信息交流,以學生工程知識、能力與素質提高為主線,使得課程體系能夠順應國際高等工程教育發展趨勢。
2.協調性原則
“卓越計劃”強調課程設置合理有序,多要素互相交融。高等工程教育課程體系設計的協調性原則包含3層涵義:一是課程結構的協調性,課程體系的協調性并不是將若干課程機械地堆砌在一起,而是要用綜合化方式將各類課程之間的比例關系保持一個科學合理的比例,公共課、基礎課與專業課在學時分配與學分安排上的科學匹配,理論課程與實踐課程之間關系合理;二是課程內容的協調性,打破傳統的課程內容劃分,將課程內容中科學知識、工程知識與人文知識等各方面知識協調整合,基本理論與實踐技能統一;三是課程實施過程的協調性,影響課程實施的因素是多方面的,課程實施過程需要調動各方力量。如何將不同的力量整合到一起,需要掌握好協調性原則,正確處理好課程實施過程中教師、學生與企業等多因素的關系,提高整體效益。
3.動態性原則
高等工程教育課程體系本身是一個動態性的系統,它不斷受到外界環境的作用與影響,持續地改進和演化,以保持和外界環境動態平衡。高等工程教育課程體系設計的動態性原則是指在課程體系設計過程中,根據外界環境的變化,及時改革與調整課程體系中課程結構、課程內容與課程實施,對課程體系進行優化、更新和充實,在結構、內容和實施上都要更加靈活,調整各類課程學時與學分的比例,及時增加新課程內容,改革課程實施手段,增強其社會適應性,建立符合現代高等工程教育本質要求的動態型課程體系。
(二)高等工程教育課程體系設計途徑
1.優化課程結構
課程結構優化是一個系統工程,高等工程教育課程結構優化可以分為兩個方面:一方面是優化理論課與實踐課的比例,當前主要任務是提高實踐課的比例。高等工程教育具有明顯的實踐特征,“卓越計劃”特別強調學生實踐能力的培養。這一特征反映到課程結構當中,就是需要加強實踐實訓環節的設計,改變高等工程教育課程設置中公共基礎課、專業基礎課和專業課等理論課課時過多的局面,增加實踐課程的教學時數與學分。持續對學生進行較為系統的工程實踐能力訓練,制定完善的實踐環節和實踐模式,把實踐環節貫穿于工程人才培養的全過程,促進理論與實踐的有機統一。在理論課與實踐課整合方面,可以借鑒“歐洲工程教育E4(EnhancingEngi-neeringEducationinEurope)計劃”,建立理論與實踐相融合的緊密型課程體系的框架與基本內容;另一方面,是優化必修課與選修課比例,側重于提高選修課比例。我國高等工程教育直接面向經濟建設主戰場,培養高適應性的工程人才。高等工程教育培養的人才應該適應未來工程技術發展趨勢,具備國際競爭力,能夠持續不斷地進行技術創新,滿足工業界發展需要。作為一名合格的工程師應掌握多種知識,獲得多種能力,具備多種素質,這就要求學生能夠主動接觸不同學科的學術前沿,開闊視野,從不同側面了解工程發展趨勢,使學生對課程學習產生濃厚的興趣,獲得批判性思維、創新能力、復合型素質以及終身學習能力。因此,必須在課程體系中增加跨學科、綜合性學科課程,建立多學科的選修課程,把人文社會科學、經濟管理與學術前沿等課程列入選修課表。
2.更新課程內容
課程內容是課程中所包含的知識要素,課程內容的設計,要有利于學生知識的增長、能力的提升與素質的優化,使得學生獲得未來持續發展的后勁。“卓越計劃”提出了“面向工業界、面向世界、面向未來”的口號,強調復合型現代工程師人才的培養。高素質的復合型工程師不僅要掌握專業知識技能,而且還要理解工程倫理,具備相應的職業道德與社會責任感,“工程職業道德是工程師在工程職業活動中必須遵循的行為準則、職業規范、道德標準和道德品質的總和。社會責任感是指工程師個體對人類社會發展所應承擔的責任的總體意識,或工程師個體對國家、集體以及工程活動的其他利益相關者所應履行或承擔的職責、任務和使命的態度。工程師的社會責任包括保護公眾的安全、健康和福利,重視環境保護具有良好的質量、環境、職業健康、安全和服務意識。”[4]所以,高等工程教育要注意不斷更新課程內容,及時增減相關的知識點,加入環境、人文、經管、倫理、道德等方面的內容,完善學生各方面的素質。要將知識、能力和素質的均衡發展體現在課程內容中,擴大學生知識面,形成學生合理的知識體系,以此來全面完善工程師培養的質量。另外,為了應對未來國際化的挑戰,必須樹立課程國際化的教育觀念,在課程內容中加入國際化的知識點,加強原版教材的引進,引進國外成熟的工程教育教學軟件。應重視高等工程教育的國際交流,對照國際工程教育專業認證標準的要求,借鑒世界各國高等工程教育課程設置的最新成果,更新課程內容,對接國際高等工程教育體系。