三螺旋理論視角下工程類博士多主體培養機制探析

殷紅春 徐立俠

摘 要 隨著科學技術迅猛發展、企業轉型升級以及新工科建設創新發展，對于高層次應用型人才提出了更高的需求。以三螺旋理論為依托，美國加州理工學院通過構建包括政府——支撐機制、企業——外部機制、高?！獌炔繖C制在內的多主體聯合培養機制，不斷提升工程博士培養質量。美國加州理工學院工程類博士多主體聯合培養機制對我國具有一定的啟示：以細化培養目標引領發展、以多學科交叉課程帶動發展、以創新培養方式助力發展、以健全資助機制優化發展。

關鍵詞 三螺旋理論;工程類博士;多主體培養機制;多學科交叉

中圖分類號 G719.712 文獻標識碼 A 文章編號 1008-3219（2020）31-0074-06

為全面貫徹落實“中國制造2025”戰略規劃，進一步完善我國工程技術人才培養體系，培養工程技術領軍人才，滿足創新型國家建設對高層次應用型工程技術創新人才的需求，根據2018年國務院學位委員會轉發的《工程類博士專業學位研究生培養模式改革方案》的要求，我國須以工程類人才培養機制創新為核心，以“政府—學?！髽I”三位一體培養模式為主線，對工程類博士專業學位研究生培養模式進行改革[1]。隨著我國科學技術迅猛發展、企業轉型升級以及新工科建設的創新發展，高層次工程科技人才的需求量日益增加。首先，科技的快速發展對科學技術的不斷創新提出了更高要求，培養創新型高層次工程人才已成為大勢所趨。其次，為加快產業結構優化升級，把握新一輪科技革命和產業變革趨勢，企業亟需更多高層次工程科技人才，以提高企業競爭力，推動技術創新發展與科技成果轉化。第三，新工科作為一種不斷變化背景下的新型工程教育，探索新理念、新結構、新模式、新體系，需要不斷創新人才培養機制，推動工程教育的持續發展。

美國加州理工學院（California Institute of Technology，簡稱Caltech或CIT）在世界科技界久負盛名，是世界著名私立研究型大學，是公認的最為典型的精英學府之一。2019-2010年，CIT在QS世界大學排名、US News、英國泰晤士報世界大學排名等世界權威機構排名中名列前茅，被稱為諾貝爾獎密度之冠，同時也培養出眾多圖靈獎、菲爾茲獎得主以及世界一流人才。CIT設有6大學系，建有多個跨學科科學與工業中心（實驗室），如生物圖像中心、微機械實驗室、太空飛船與任務設計實驗室、分子材料研究中心等，還協助美國航空航天局（NASA）負責管理著名的噴氣推進實驗室[2]。CIT一直堅持“小而精”的辦學理念，其在校教師及學生規模不大，但培養出眾多在各個領域讓全球矚目的精英，享有很高的學術聲譽和地位。鑒于此，在三螺旋理論的指導下，深入分析CIT工程類博士多主體培養機制，以期探尋出適合我國工程類博士專業學位研究生的多主體培養模式，進一步完善我國工程類人才培養體系。

一、理論分析框架：三螺旋理論及其適切性分析

知識經濟的迅速發展打破了各個組織和機構的邊界，創新系統各要素表現出復雜的集成性特征，亟須新的理論對這種以知識生產為基礎的復雜系統進行指導與闡釋?；谶@種背景，美國學者亨利·埃茨威科威茲（Henry Etzkowitz）聯合荷蘭學者雷德斯多夫（Loet Leydesdorff）引入三螺旋理論來分析大學、產業、政府之間的互動關系，并于1995年提出“官產學三螺旋”的創新理念[3]。三螺旋理論的本質是通過大學、產業、政府之間有效的協同互動，促進資源創新不斷整合以及整個創新系統的螺旋上升。按照各個螺旋發揮作用的大小，國外學術界逐漸形成政府引導型、產業推動型、大學主導型三種“官產學”協同創新模式[4]。由此，三螺旋理論對大學、產業和政府創新的主體、機制以及合作模式的規律均進行了闡釋，強調通過組織資源的整合與集聚，增強三者之間的交互作用。三螺旋理論不僅闡釋了大學、產業、政府三邊關系的互動規律與主要內涵，促進了知識創新理論的發展，而且對工程類博士教育促進知識創新與高層次工程人才培養具有重大影響，是構建工程類博士教育多主體聯合培養機制的理論基石。在三螺旋理論的指導下，高校、企業與政府緊密合作，以培養創新性工程人才為共同目標，努力實現優勢資源互補，共同作用于工程類博士教育的全過程。

在三螺旋理論的指導下，政府、企業與高校多方參與創新型人才培養工程，組成“功能耦合性組織”，共享資源，以促進多方共贏。政府與高校之間形成“人才流”，政府與企業之間形成“信息流”，高校與企業之間形成“知識流”，如圖1所示。在工程類博士多主體聯合培養過程中，政府既要為各高校提供研究經費與獎助學金支持，促進學生與學校、企業共同開展工程研究與實踐，還要鼓勵企業真正參與高校工程類博士培養，切實發揮政策支持以及資金優勢;企業不僅要通過工程類博士培養實踐與政府進行雙向的信息交流，并按照相關政策開展工程項目，解決國家需求與重大工程難題，還要積極與高校合作，基于研究項目制訂包括培養目標、課程設置以及培訓資助等環節在內的工程類博士研究生培養方案，提高自身生產和創新能力，增強市場競爭優勢;高校作為人才培養的主要場所，擔負著工程類博士人才培養的主要任務，不僅要承擔國家重大科研項目與課題，服務國家戰略發展需要，為國家和社會輸送優秀工程人才，還要與企業建立合作伙伴關系，培養學生的工程實踐能力，提高辦學效益和工程人才培養質量?；陧椖康亩嘀黧w聯合培養方式推動了多主體協同互動，為工程類博士多主體培養機制的構建與革新注入力量。

二、三螺旋理論視角下CIT工程類博士多主體聯合培養機制分析

在三螺旋理論的指導下，CIT堅持“小而精”的辦學定位，在工程類博士培養實踐過程中，不斷進行調整與創新，構建了以政府為支撐機制、企業為外部機制以及高校自身為內部機制的多主體聯合培養機制，如圖2所示。在這一過程中，政府是“高?！髽I”關系的基礎[5]，注重引導學生開展前沿的基礎研究，積極促進NIH生物技術領導力培訓計劃（NIH Biotechnology Leadership Program，BLP）的實行，旨在培養既能解決基礎研究問題，又可以將科學研究應用于現實工程問題的高端工程技術人才;企業則通過加入加州理工學院技術與管理教育中心（The California Institute of Technology Center for Technology and Management Education，CTME），與高校建立密切的合作關系，致力于在技術領域尋求創新與教育管理;作為多主體聯合培養的內部機制，加州理工學院主要通過制訂高層次復合型工程人才的培養目標，構建多學科交叉課程體系，完善多主體聯合培養機制，以期不斷提升工程類博士培養質量。

（一）政府——多主體培養的支撐機制

美國高校的工程教育離不開聯邦政府的大力支持與利益保障。政府的政策引導、資金支持以及有效監督不僅可以促進高校與企業聯合培養工作的順利進行以及完成預期目標，而且能夠更好地督促雙方履行各自的義務并承擔相應責任。在宏觀層面上，政府是生物技術領導力培訓計劃（BLP）的發起者和規則制定者，通過督促具體執行機構的工作落實，推進高校與企業合作;在執行層面上，聯邦政府相關部門是培訓計劃的管理者，從計劃的資格審查、過程管理以及質量監督等環節保障計劃的順利實施與運行。BLP涵蓋跨學科研究和課程作業、生物技術研討會、工業實習、研究成果商業化等多個主題，可為學生提供廣泛的工程實踐機會，促進學術成果轉化，為學生未來的職業發展提供了契機。

作為一種新興的職業發展計劃，BLP在畢業生就業初期便向學生提供與工業相關的研究問題和實驗技術，提升畢業生的職業發展能力。該培訓資助計劃要求學生完成2～3個月的行業實習，選修4門跨學科課程，見表1，每學期參與一次生物技術領導研討會，并在獲得博士學位之前完成畢業論文[6]。在整個計劃實施的過程中，聯邦政府在提供經費資助的同時，為工程類博士培養提供政策支撐，并督促相關利益主體完成人才培養的分工與合作。

由此可見，美國政府大力支持工程類博士教育與合作項目，一方面注重培養學生進行前沿的基礎研究，促進科研成果的產出;另一方面，設置項目資金鼓勵本地企業參與地方高校的人才培養，促進未來員工科研能力、實踐創新能力以及解決實際問題能力的培養和提高，有效提升綜合素質。

（二）企業——多主體培養的外部機制

高校的現實辦學條件和工程教育的本質特征決定工程人才的培養需要地方政府、行業和企業等社會各界的積極參與，以充分發揮地方政府的協調作用、行業的指導作用、企業的參與作用和社會各界的支持作用[8]。產教融合作為校企合作演進和發展的主要途徑，不僅要從思想、精神層面強化校企雙方參與人才培養的重要性，而且要平衡利益相關主體的價值取向，厘清各主體的利益關聯[9]。

作為工程類博士人才多主體聯合培養的外部機制，一方面，企業可以準確把握社會和市場對于當下和未來工程人才的需求;另一方面，企業擁有先進的生產技術、設備和熟練的工程技術人員，可以為工程博士生提供真實的生產實踐環境。而且，相關研究表明，企業參與學術研究會帶來超過1倍的附加收益[10]。由此，CIT突出強調產教融合，促進校企聯合培養機制的構建，設立了相關研究組織，以吸引企業參與工程類博士研究生的培育工作。其中，以CTME最為典型，其致力于技術創新與教育管理，促進校企合作。

CTME提供教育計劃解決方案，以應對當今以技術為基礎的組織所面臨的挑戰。CTME涵蓋項目管理、系統工程、技術營銷、技術和運營管理、創新與科技、領導力等諸多主題，可為高校和企業提供廣泛的合作機會。此外，CTME還根據產業結構以及學科分類設置相關課程，見表2。

CTME各專業領域課程主要包括三個模塊：短期課程、公共課程以及證書課程。短期課程時間一般為1～3天，主要對參與者進行集訓;公共課程包括各領域的基礎課程;證書課程是為各類證書的報考及準備所設定，如系統工程證書課程等。通過具體課程的選擇與修習，加州理工學院技術與管理教育中心為校企合作搭建了人才培養平臺，促進政府與企業一體化進行體系建設，更好地促進校企雙方的密切合作，實現校企聯合培養。通過企業真實地參與高校人才培養，使得學生能夠面對真實環境下的研究項目，促進工程專業知識、工程實踐能力以及職業發展能力的提升。

（三）高校——多主體培養的內部機制

作為知識創新的主體以及工程類博士研究生多主體聯合培養的內部機制，高校憑借雄厚的科研實力與一流的高端人才等優勢，在研發高新技術、攻克重大工程課題以及制訂培養目標、構建課程體系等方面有起舉足輕重的作用。

1. 培養高層次復合型工程人才

人才培養理念是決定人才培養質量的起始條件，旨在回答“培養什么樣的人”“如何培養人”兩個方面的問題[12]。一是關于培養什么樣的人。CIT的使命是通過研究與教育相結合，擴大人文知識，造福社會。在跨學科的特殊環境中，研究科技領域最具挑戰性和根本性的問題，致力于通過教育使學生成為科學、工程、學術、商業以及公共服務領域的一流領導者。二是關于如何培養人。CIT搭建聯合培養平臺，采用校企聯合培養、多學院聯合培養以及基于導師制的培養方式等多種培養方式，如生物化學和分子生物物理課程由化學與化工系和生物學與生物工程系合作開展，為學生提供大分子和分子組裝的生物化學和生物物理學方面的跨學科知識背景。其不同的培養方式體現了學院“小而精”的培養特色，學院規模小，機構設置簡單，有利于保持高質量的培養標準，凸顯教育特色。

2. 構建多學科交叉課程體系

工程教育是一種精英人才教育，在現代工程與經濟、社會、文化實現多元交叉融合的大環境下，具備跨學科背景的學生在創新型精英人才培養中適應性更強。在課程設置方面，CIT重視基礎學科建設和學科之間的交叉與融合，積極促進學院教師以及學生開展跨學科項目與研究等，如化學天文學家和化學家、物理學家一起破解星球奧秘等[13]。其中，化學與化學工程專業積極引領化學工程研究進入新的應用領域，在化學工程人才培養中取得令人驚嘆的成就。此外，還有一些跨學科課程，包括地球化學、環境化學等。學生可以選擇化學、生物、物理、數學方面的跨學科課程，這些課程是由兩個甚至多個學部合作開展的。其課程體系主要包含專業基礎課程、專業技術課程以及專業發展課程三個部分，體現了課程體系的工程性與實踐性。

首先，專業基礎課程主要包括數學、應用工程分析等課程，為學生解決工程實踐應用問題提供了理論基礎和基本方法，重視數學課程的開設，在內容上側重講事實，強調課程的實用性和綜合性。其次，專業技術課程包括跨專業、跨學科的交叉綜合專業課，反映最新工科領域發展狀況的專業課等，培養學生在獲悉工程知識與技術方面的前沿知識和能力，適應高層次人才“高、精、深”的培養要求。最后，專業發展課程包括工程管理、經濟學等涉及職業發展的課程，培養組織管理、領導能力與職業發展能力。

三、借鑒與啟示

2011年，我國設置工程博士專業學位，培養了一批具備工程技術創新能力的高層次人才。2018年，國務院學位委員會將工程專業學位調整為電子信息、機械等8個專業學位類別。截至目前，全國工程類博士專業學位研究生培養單位達40所。2019年，國家下達工程碩士、博士專業學位授權點對應調整名單等[14]。雖然CIT內外部環境和影響因素具有相對獨特性，但總體來說可以代表美國工程類博士教育較為先進的學術水平，其工程類博士研究生多主體聯合培養的實踐與經驗具有重要的借鑒意義。

（一）以細化培養目標引領發展

CIT致力于通過教育使學生成為科學、工程、學術、商業以及公共服務領域的一流領導者，培養工程產業與項目管理領導人才。同時，回答了“培養什么樣的人”以及“如何培養人”兩個方面的問題，充分利用“小而精”的培養特色，發揮自身優勢，制訂以廣泛的工程背景知識為基礎、工程實踐能力培養為重點、綜合能力素質為拓展的一體化培養目標，緊跟世界工程技術發展潮流，為各工程領域輸送高層次復合型工程人才。

根據2018年國家印發的《工程類博士專業學位研究生培養模式改革方案》相關內容，我國工程類博士專業學位研究生教育旨在培養具備堅實寬廣的理論基礎和系統深入的專門知識，能夠進行工程技術創新、規劃和組織實施工程研發工作，且具有高度社會責任感的高層次工程技術人才[15]。然而，經過各高校的培養實踐與探索，有一些問題客觀存在：其一，我國工程類博士培養方案中并未提出具體的各專業培養目標，如天津大學提出造就工程科技和工程管理方面的高層次領軍人才等，培養目標定位過于寬泛，進而影響工程類博士研究生的培養質量[16];其二，目前我國所培養的工程類博士生，基礎理論知識、工程實踐能力和職業素質發展不協調，未能很好地適應我國經濟社會發展變化對復合型高端應用型人才的需要。因此，結合CIT工程類博士的培養實踐與相關經驗，我國工程類博士專業學位研究生的培養目標應以知識為基礎、能力為重點、素質為拓展進一步細化與明確，引領多主體培養機制創新發展。

（二）以多學科交叉課程帶動發展

課程是關系博士研究生培養質量的關鍵要素，完整的課程設置對于CIT工程類博士多主體聯合培養具有重要意義。CIT不僅設有學術性、理論性課程，其跨學科課程也有鮮明的特色，不但重視工程類博士研究生的數理基礎，而且為學生提供多樣化的課程形式，如課堂講授、討論班以及項目科研等。各個學系內部合作開展創新課程和跨學科課程，并教授批判性思維與實踐研究和跨學科合作，幫助學生培養其自身的科研能力和創新能力。

21世紀以來，新工業革命日趨發展，行業產業對個性化、多樣化以及動態變化的工程人才培養提出了更高需求，課程體系和教學內容改革成為亟須解決的問題[17]。相比之下，我國工程類專業博士研究生雖然采用全日制和非全日制兩種學習方式，但在課程設置方面存在一些問題。第一，在博士生課程選擇及要求方面，沒有嚴格的規定，大部分學生課程投入精力少，卻能較為輕松地獲得課程學分。第二，我國為博士生開設的課程數量及質量都有待提高，學生在完成課程修習后，知識積累不夠全面，未能達到社會和企業的要求。第三，學科間相互隔離，學科交叉不明顯。相比之下，CIT研究人員相對自由和獨立，可以采取自己獨特的科學研究方法，進行跨學科研究等。因此，在工程類博士多主體聯合培養過程中，我國應設置豐富的多學科交叉課程，以帶動多主體聯合培養機制的發展。不僅要豐富課程形式，進行多學科交叉，增設跨學科課程，而且要進行實驗室輪轉與研討會修習，促進交叉和新興學科的發展。除此之外，還應重視培養工程類學生的人文素養和綜合素質。

（三）以創新培養方式助力發展

2018年國家印發的《工程類博士專業學位研究生培養模式改革方案》規定，工程類博士專業學位研究生采取校企合作的方式進行培養，但并未提出具體的培養方案。高校與企業之間如何聯合培養、企業在培養過程中是否實質性地參與、其培養方式與工學博士趨同等問題的客觀存在，對我國工程類博士生的培養非常不利。加州理工學院技術與管理教育中心的設立，為政府和企業提供了人才培養平臺，促進了政府—企業—高校三方的密切合作，對我國有積極借鑒意義。

工程類人才的培養不僅是高校自身的事情，更需要行業企業等社會各界的積極參與。首先，企業要切實走進高校，鼓勵企業內優秀工程技術和管理人員參與高校人才培養。一是企業工程技術人員可以根據自身情況去高校擔任兼職教師，把自身積累的工程實踐經驗以及解決工程實際問題的能力，以課堂教學、研討會或重大科研項目的形式教授給學生。二是企業工程管理人員可以參與高校人才培養方案的制訂，對于重大工程科技課題進行聯合設計，參與設立相關課程，并推動學校和企業共同建立校企聯合實驗室，豐富培養形式等。三是企業工程技術和管理人員可以擔任學生實習、實踐訓練等培養環節的指導教師，與校內導師、學生定期進行交流。高校導師與企業導師雙方結成利益共同體，將工程類博士“雙導師制”落到實處。其次，高校應整合并充分利用校內資源，促進跨學院、跨學科以及跨專業的科研探討與學術交流，打破疆界。高校與高校之間進行跨校合作與培養，共同承擔重大工程項目與課題，實現合作共贏。此外，高校要加強與政府、企業和地方的合作，共建工程人才培養平臺，助力多主體培養機制的創新發展。

（四）以健全資助機制優化發展

CIT培訓資助計劃由聯邦政府資助，并由加州理工學院生物工程中心提供額外財務支持，為學生免除經濟壓力。但資助并不是盲目的，獲得資助的學生首先要達到學院設立的要求，選修該計劃所提供的課程等。既擴展和提高了學生的專業工程知識與能力，同時為學生提供與企業交流與合作的機會，又為學生提供了經濟資助。我國工程類博士專業學位研究生由全國工程專業學位研究生教育指導委員會進行指導與監督，但并未明確指出對工程類博士生的資助情況。因此，我國應設立工程類博士生資助機構，建立資助指標體系，同時對工程類博士生培養質量進行有效審查。首先，政府要制定相關的激勵政策，完善關于工程類博士專業學位研究生培養的相關規定，鼓勵本地企業積極參與地方高校的人才培養，并為雙方的利益取舍提供制度保障。其次，豐富資助形式，最大化地為學生提供切實幫助與資金支持，優化工程類博士研究生多主體培養機制，促進其創新發展。

參 考 文 獻

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