德国高校计算机教育特点及启示

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摘要:从德国高校体制出发,对德国高校计算机专业教学特点、德国大学计算机博士生教育、德国高校计算机系组织体系等方面进行了较为系统地介绍,并结合我国高校计算机教育的实际情况,提出建立高校分类体系以及根据高校和学生的特点分层次、分流培养计算机各类人才的思路。

关键词:德国;高等教育;计算机专业;教育体制

目前,依据《国家中长期教育改革和发展规划纲要》,高校体制及管理模式正在作重大改革。学习和借鉴世界各国高等教育的先进经验在当前显得尤为重要,德国高等教育尤其是其工程教育在世界占有重要的地位,德国的计算机科学及其应用位居世界前列,这与德国高校计算机专业教育的高水平是分不开的[1]。

笔者曾两次以访问教授的身份分别在德国达姆斯塔特工业大学(TU Darmstadt)计算机科学系和波恩―莱茵―齐格应用技术大学(FH Bonn-Rhein-Sieg)计算机科学与应用系进修学习,对德国计算机专业教育进行了实地考察和研究,现将研究成果介绍如下。

1德国高校体制

德国的高等学校分为4大类型:

1) 大学(Universität,简称Uni),与国内的大学相对应,其中又可细分为综合性大学(Universität)、工业大学(Technische Uinversität,简称TU)和全科大学(Universität-Gesamthochschule)。

(1) 综合性大学设有文科、理科、工科、法学、医学、经济学、社会学和神学等学科。例如:海德堡大学、慕尼黑大学、柏林洪堡大学、科隆大学等。这类大学是教学科研并重型大学,有博士学位授予权。这类大学一般规模很大,历史悠久,以理论研究见长。

(2) 工业大学与国内的理工大学、工业大学相当。一般指设有理、工、经、管等学科的,以工科为特色的理工大学,现在大部分学校也开设了人文学科。例如:亚琛工业大学、慕尼黑工业大学、达姆斯塔特工业大学、柏林工业大学等。这类大学属于教学科研并重型大学,有博士学位授予权,其工程教育在世界上处于领先地位。这类大学以培养应用研究型人才见长,与企业关系密切,经费比较充足。

(3) 全科大学这类院校是在20世纪70年代开始建立的,主要分布在黑森州和北莱茵―威斯特法伦州[2]。它将不同类型的高等院校综合起来,提供多种学制的学习。理论与实际相结合的专业学院两类学制,毕业时颁发两类毕业文凭。有博士学位授予权,也属于教学科研并重型大学。

2) 应用技术大学(Fachhochschule,简称FH),一般是单科或多科性的学校,与国内某些学科门类不多但有一定特色和专业方向的学院相当。这类学校主要培养应用型人才。学校规定入学时和毕业前需有一段时间的实践活动。此类大学毕业生实践经验丰富、动手能力强,颇受工业部门和社会欢迎。这类学校没有博士学位授予权。

3) 师范学院(或教育学院)(Pädagogishe Hochs- chule),主要培养中小学和幼儿教师,以及特殊教育教师。

4) 艺术与音乐学院(Kunsthochschule und Musik- hochschule),主要培养艺术和音乐类专门人才和教师。

传统的德国大学教育将本科和硕士阶段合并,长期以来形成了自己一套独特的体系,其大学(Uni)毕业生如学理工科的授予Diplom学位,学文科的则授予Magister学位,而应用技术大学(FH)其毕业生所取得的学位是Diplom(FH)。根据中德双方有关学历互认的文化协定,Diplom和Magister承认为硕士,而Diplom(FH)承认为学士,从学制体系分析和实际操作来看,Diplom(FH)应介于我国的学士和硕士之间。

由于德国的计算机专业学历教育基本上由Uni和FH这两类高校承担,而本人在这两类学校做过访问研究,对这两类学校的区别与特色感触颇深。本文以Uni和FH的计算机专业,尤其是以具有博士学位授予权的Uni为主进行讨论。

2德国高校计算机教育

2.1德国高校计算机专业教学

德国计算机应用和技术的发展是20世纪60年代后才开始,相关的计算机教育和学科建设才起步和推动[3]。随着计算机应用和就业的需求,德国的计算机学科得以迅速扩张和发展,计算机教育也得到长足的发展。几乎所有的Uni和FH都有与计算机有关的课程和专业,可以授予计算机科学学士、硕士和博士等各级别的学位。一般Uni里的系的德文名为Fachbereich Informatik,意为计算机科学系,FH里的系的德文名为Fachbereich Angewandte Informatik,意为计算机科学与应用系。

德国高校计算机专业的法定学习年限,Uni为4～6学年(Studienjahr),FH为4～5学年。每个学年又分为两个学期,即冬季学期(Wintersemester)和夏季学期(Sommersemester)。由于Uni的必修和选修课程甚多,对毕业论文的要求较严,学生往往要延长1～2年方能毕业。据统计学生实际平均在大学学习时间是7年,即14个学期。而FH的课程安排紧凑,由于普遍学校规模不大,对学生管理较严,学生无特殊原因不得任意延长学习期限,包括实习在内,学生平均在校时间为8～9个学期。每学期课程较多,以应用性课程和技能性课程为主。

德国高校的计算机学科与工程紧密相关,与德国人那种实践主义的精神很吻合,但在Uni不只注重工程方面的应用,还强调数学理论的学习。计算机专业学习分为基础阶段(Grundstudium)和专业阶段(Hauptstudium),基础阶段通常为4个学期,主要学习学科和专业基础相关的课程,基础课如数学课程,一般由教授上大班课。修完基础阶段的课程后,必须通过一个“阶段考试”(Zwischenpruefung, Vordiplom- pruefung)才能进入专业阶段的学习。专业阶段一般为4～8个学期,学生在此阶段能深入接触专业课程,而专业课程的选择通常与将来指导毕业论文的教授研究兴趣有很大关系,另外,学生的Diplom论文工作也与教授的研究项目有关。教学活动主要包括以小班形式为主的专业课讲授、学术讲座、讨论课、习题课、实习与参观考察、毕业设计等,教学方法也多种多样,有团队教学模式、多媒体演示、实验、小组讨论演讲等。

计算机专业课程考试的形式比较灵活,有卷面笔试、口试、写课程报告、做实验、写论文和参加研讨会等,都有可能获得一张学业成绩单(Scheine,类似学分)。在基础阶段拿满了所规定的Scheine便可向学校考试委员会申请参加阶段考试,在专业阶段拿满了所规定的Scheine可申请参加毕业考试(Diplimpruefung)。德国考试成绩评分为5分制:1分:sehr gut(优秀);2分:gut(良好);3分:befriedigend(中等);4分:genuegend(及格);5分:ungenuegend(不及格)。

2.2德国高校计算机博士生教育

德国高校计算机博士生教育一般是由Uni承担,由于前些年计算机专业人才需求量很大,在德国甚至出现向海外招聘IT人才的 “绿卡计划”,计算机专业毕业生就业形势很好,大部分毕业生均能找到满意的工作,有些人在工作几年后再回来深造并完成博士论文研究,教授手下的博士生有很多来自其他国家。博士生在教授领导的研究所里做课题研究,德国的大学不设研究生院,基本没有脱产研究生。一般博士生在所里都拿薪水,有的是教学岗位,有的是项目岗位,还有的是各基金会奖学金岗位,都是非固定岗位,合同一般为3～5年,除奖学金岗位外,其他均是在完成教学任务或项目课题的同时完成博士论文。合同到期还没完成博士论文者就变为自由读博者,可以另找企业工作,边工作边完成博士论文。

读博士学位,一般不上理论课,而是由教授指导做课题研究,所以攻博时间的长短完全取决于你的博士论文的内容性质而定。取得博士学位需要完成三项工作:一是写一篇博士论文,要独立完成,并有新的发现,该论文要被专家评审通过;二是参加口试,很多学校目前采用论文答辩的方式(Rigorosum),即围绕论文内容提问,或是做课题报告(Kolloquium),然后出席者与你就某个观点或方法展开讨论;三是博士论文必须被正式出版。计算机博士学位有:自然科学博士(Dr. rer. nat.)和工学博士(Dr. Ing.)二种。

在德国还有一种类似于我国的博士后形式,称为“高校任教资格”(Habilitation),它只是一种专为博士而设的资格考试,要求申请人有进一步的科研成果和新的学术思想,考试方式是开报告会,由报告人做专题学术报告,由与会的教授学者讨论评议。通过该考试的博士拥有在高校任教的资格,具备了成为教授的基本条件。德国教授按工资级别分为等级分明的三级,即C2、C3、C4教授。不同等级的教授不只在工资水平上有差异,而且在能够支配的资源和声望上都明显不同,其中C4教授最高。

3德国高校计算机系组织体系

德国Uni计算机系是以研究所作为基本单位开展工作的,每个研究所一般由1个C4或C3教授、1～2个青年教授(相当于C2教授)或博士后、多个博士生、1～2个秘书、少量技术人员和工人组成。教授必须有博士学位,C4或C3教授具有财权和人事权,其主要精力在把握专业研究总方向以及申请项目、经费和岗位。计算机系是一个安排教学任务、通知的非权利行政机构,系正、副主任由C4或C3教授轮流兼任。所有大班课(讲座)由教授承担,其余教学环节由博士后或博士生担任。

德国FH计算机系是以系为基本单位开展工作的,系里教师以C3教授为主,部分C3教授有1～2个助手,助手同时分管某些专业实验室。教授必须有博士学位,日常最主要的工作是教学,教学任务很重,有时周学时多达12～16学时。除教学外,部分教授在一些国立的计算机研究所兼职做研究,其科研主要是与当地企业紧密结合,带学生一起完成实际性项目,以锻炼学生能力为主要目的,同时也为企业服务[4]。计算机系是安排教学任务等各种工作的、有实权的行政机构,系正、副主任由教授担任。所有大班课(讲座)由教授承担,其余教学环节由教授和助手共同承担。

4德国高校计算机教育特色及对我们的启示

在德国高等教育体制上,对不同类型的学校都有明确的定位和配套的体制及实施细则,学生可根据自己的志向自由选择就读的大学类型和学校[5]。对于Uni,一般是培养学术研究的高级技术人才,所培养的学生有一定理论研究功底,学生从建立数学模型到算法研究直至编程实现一般均要求掌握,学生在严格的科学训练下,可以直接进入博士学习阶段。对于FH学校,一般是培养应用型技术人才,注重学生实践动手能力的培养,学生具有很强的编程能力或硬件设计调试能力,尤其是对常用的工具软件的熟练使用,学生到企业能很快适应,就业形势很好,深受德国本国学生欢迎。

在教学上,无论是Uni还是FH学校从数学、算法分析与设计、程序设计、数据库到硬件原理,直至网络通讯等所有大课均必须由教授独立讲授,而各种分小组的讨论课、习题课、实验课由教授的教学团队集体完成。这样既保证了理论讲授的严谨和准确,又能充分体现团队教学的优势,保证绝大部分学生均能掌握。在高校,教授具有相当高的权威性,同时有财权、人事权,真正体现了教授治学、教授治校。

德国高校计算机教育的特色有两点,一是注重学生专业能力的培养,二是注重理论联系实际,与企业联系密切。尤其在FH的教授必须有企业任职经历,笔者所曾进修的FH学校的计算机系教授一般都在IT企业兼职。在学生能力培养方面,以交大作业、设计报告、研究报告为主,注重培养科学创新方法。实践环节教学多以3～4人组成一个小组,大家分工协作完成一个作品,评分依据主要是看是否有创新性。在完成作业或作品时,从确定题目到完成的全过程均由学生提出并与指导老师讨论确定,全方位培养学生的创新能力。

德国高校计算机教育的这些特色对搞好我国计算机教育具有很好的借鉴作用。首先,我们应根据各高校计算机专业自身的实际情况和特点,凝炼出各自的办学特色,确定明确的教学目标和专业定位,这样就能避免现在从985高校到一般地方性院校所有计算机专业都是执行基本相同的教学计划的情况。建立高校分类体系,实行分类管理,引导高校合理定位,克服同质化倾向,不仅要加快建设世界一流高校和一流计算机学科,也要引导其他各类高校在不同层次、不同领域办出特色,培养出各层次、各类计算机人才。

其次,为切实保障高校计算机教育质量稳步提高,保证教学质量,必须采取措施确保重要的计算机理论课程至少是学位课程由教授或副教授担任主讲老师,为减轻教授教学负担,为其配备教学团队,辅导、实验等教学工作由教学团队集体完成。在体制方面,建立以教授为中心的教学科研团队,逐步营造教授治学、学术自由的氛围。

最后,教学对于学生不仅是传授计算机知识,更重要的是对学生创新能力的培养。根据学校层次的不同,应分为计算机科学研究能力的培养,计算机工程能力的培养,计算机应用服务能力的培养。在计算机人才培养方面,既要培养出少量的研究性的计算机学科拔尖创新人才,又要培养一大批研发型和能够在一线服务的卓越计算机工程师,切实增强高校服务国家和地方经济社会发展的能力。

参考文献:

[1] 米歇尔,拉沃. 德国计算机科学的现状及对德国高等教育的要求[J]. 哈尔滨市经济管理干部学院学报,2002(4):54-57.

[2] 朱焱,朱怀芳. 试论德国高等教育之特点[J]. 西南交通大学学报:社会科学版,2000,1(3):105-110.

[3] 杨唐文. 德国大学计算机教育的几点感触[J]. 计算机教育,2007(11):46-47.

[4] 黄亚妮. 德国FH实践教学模式的特色剖析[J]. 职业技术教育:教科版,2005,25(25):67-69.

[5] 孙全党,龚声蓉,靳瑞霞. 德国高等教育对建构我国计算机人才培养金字塔体系的启示[J]. 计算机教育,2007(10):62-64.

Character of Higher Education in Computer Science in Germany and Its Enlightenment

WANG Jie-hua

(School of Computer Science and Technology, Nantong University, Nantong 226019, China)

Abstract: Staring with the structure of German higher education system, the author analyzes the characters of the teaching for computer specialty in Germany, the German PhD education of computer science, and the organization structure of the department of computer in Germany. Combined with the actual situation in our higher education of computer specialty, the author presents the establishment of the university classification system. According to the characters of the universities and students, the idea of the training for computer specialty students in different fields at different levels is also presented.

Key words: Germany; higher education; computer specialty; structure of education system