受亞歷山大×馮×洪堡(Alexander von Humboldt，1769-1859)基金會(huì)資助，筆者兩次在德國從事訪問研究，有幸對(duì)德國的高等教育，尤其是大學(xué)計(jì)算機(jī)教育，進(jìn)行零距離的觀察，并留下深刻印象。德國的計(jì)算機(jī)教育很普及，特色鮮明。為便于讀者對(duì)德國大學(xué)計(jì)算機(jī)教育有更深入的了解，首先回顧一下德國教育的發(fā)展歷程和高等教育的一些現(xiàn)狀；然后，談?wù)勛约簩?duì)德國大學(xué)計(jì)算機(jī)教育的幾點(diǎn)感觸；最后通過例子看看德國大學(xué)如何實(shí)現(xiàn)教學(xué)與科研的統(tǒng)一。

1德國教育

德意志民族一向非常重視教育。十八世紀(jì)，普魯士國王腓特烈大帝(Friedrich Wilhelm I，1688-1740)頒布學(xué)校教育法令，強(qiáng)制推行全世界最早的、免費(fèi)的初級(jí)教育制度，確認(rèn)公民接受教育的權(quán)利和義務(wù)。幾十年后，洪堡(Wilhelm von Humboldt，1767-1835)對(duì)德國教育實(shí)行全面的改革，建立起一套完整的教育制度，確立教育的三個(gè)“自然階段”，即“初等教育、中等教育和高等教育”。直到今天，洪堡的三階段教育主張還被廣泛采用。在德國，教育被視為國家之根本。有一次在內(nèi)閣會(huì)議上，威廉三世國王(Friedrich Wilhelm III， 1770-1840)就對(duì)大臣們說：“正是因?yàn)樨毟F，所以要辦教育，我從未聽說一個(gè)國家是因?yàn)檗k教育而辦窮了，辦亡國的。教育不僅不會(huì)使國家貧窮，恰恰相反，教育是擺脫貧窮和落后的最好手段”。所以，即使在歷史上非常困難的時(shí)期，政府也十分重視發(fā)展教育，保證教育方面有足夠的投入。

教育具有雙重功能，一方面是提高國民的素質(zhì)，為國家培養(yǎng)了人才，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入了活力；另一方面它是現(xiàn)有社會(huì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定因素。在國家的教育體系里，高等教育是主要成分，發(fā)揮關(guān)鍵、重要的作用，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)直接培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型專業(yè)人員，以及高水平的科學(xué)研究人才。在某種程度上，高等教育體現(xiàn)一個(gè)國家的競爭力。在歐美的發(fā)達(dá)國家，高等教育已從精英教育向大眾化教育發(fā)展。德國的高等教育有很悠久的歷史，最古老的海德堡大學(xué)成立于1368年。十九世紀(jì)，按照“洪堡教育理念”成立的德國大學(xué)更是以其教學(xué)與科研統(tǒng)一及學(xué)術(shù)自由等特點(diǎn)被奉為歐美各國高等教育發(fā)展的楷模。洪堡主張把大學(xué)辦成哲學(xué)、科學(xué)和學(xué)術(shù)研究的中心。毫無疑問，作為老牌的經(jīng)濟(jì)大國，德國的高等教育也是非常發(fā)達(dá)，學(xué)科門類完善。但不像美、英等國有所謂的一流或名牌大學(xué)，德國大學(xué)的水平大體均衡，不同的是一所大學(xué)在某一學(xué)科或者專業(yè)有公認(rèn)的聲譽(yù)。比如，在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，亞琛工業(yè)大學(xué)、卡爾斯魯厄大學(xué)、慕尼黑工業(yè)大學(xué)和錫根大學(xué)等具有很高的知名度。德國現(xiàn)有各類大學(xué)一百多所(不考慮其他的高等專科大學(xué))，在校學(xué)生約兩百萬。學(xué)生有多種途徑取得大學(xué)入學(xué)資格，基本上能夠根據(jù)興趣選擇不同的專業(yè)。一般地，經(jīng)過五年的學(xué)習(xí)，才能被授予德國的Diplom學(xué)位，相當(dāng)于一些國家的碩士學(xué)位。但是，由于在德國大學(xué)里沒有學(xué)習(xí)年限，且不需交納學(xué)費(fèi)，相當(dāng)一部分學(xué)生在學(xué)校逗留時(shí)間超過六年。這種情況導(dǎo)致了至今未停歇的、轟轟烈烈的一系列教育改革大討論。且為了與國際接軌，德國一些大學(xué)開始授予學(xué)生“學(xué)士”和“碩士”學(xué)位文憑。

2計(jì)算機(jī)教育

德國是制造出世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的國家，德國人Konard Zuse(1910-1995)被認(rèn)為是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的發(fā)明者。他在1936年建造出第一臺(tái)可以編寫程式的計(jì)算機(jī)Z1和后來更高級(jí)的Z3和Z4。然而，盡管是世界上計(jì)算機(jī)研制起步最早的國家，受二戰(zhàn)后盟國政策的影響，計(jì)算機(jī)技術(shù)在德國屬于受限制發(fā)展的范圍。到了上個(gè)世紀(jì)六十年代后，德國計(jì)算機(jī)應(yīng)用和技術(shù)的發(fā)展才開始，相關(guān)的計(jì)算機(jī)教育和學(xué)科建設(shè)才起步和推動(dòng)。今天，德國的計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)在工業(yè)、媒體和生活等各個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)相當(dāng)普及。

計(jì)算機(jī)普及和就業(yè)市場的旺盛需求推動(dòng)計(jì)算機(jī)學(xué)科縱向和橫向地朝各個(gè)領(lǐng)域快速擴(kuò)張和發(fā)展。德國的情形也是一樣，跟隨各個(gè)行業(yè)信息化的浪潮，計(jì)算機(jī)的影響席卷科學(xué)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的所有部門。每個(gè)人都以某種形式來學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的相關(guān)知識(shí)，計(jì)算機(jī)教育得到長足的發(fā)展。尤其在大學(xué)里，可以找到所有與計(jì)算機(jī)有關(guān)的課程和專業(yè)，可以授予計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)士、碩士和博士學(xué)位。面對(duì)目前供不應(yīng)求的情況，計(jì)算機(jī)畢業(yè)生炙手可熱，大部分愿意早點(diǎn)時(shí)間進(jìn)入就業(yè)市場，有些人在工作幾年后再回來深造并完成博士論文研究。德國大學(xué)的計(jì)算機(jī)課程與電子電氣課程在一個(gè)系里，不是彼此獨(dú)立設(shè)置，這點(diǎn)給我深刻的印象。在德語里，Informatik其實(shí)是個(gè)來自法語的單詞，表示計(jì)算機(jī)科學(xué)的涵義，與電氣Electrotechnik或電子Electronik結(jié)合，意味著這一學(xué)科與工程的緊密關(guān)系。這點(diǎn)與德國人那種實(shí)踐主義的精神很吻合，但并不就是說德國大學(xué)的計(jì)算機(jī)課程只注重工程方面的應(yīng)用。

德國大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)設(shè)置與其他國家大體相同，有計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)工程、信息系統(tǒng)、信息技術(shù)和軟件工程。也有像人工智能、多媒體、圖形學(xué)、機(jī)器人和生物醫(yī)學(xué)二級(jí)專業(yè)門類。計(jì)算機(jī)專業(yè)在德國能夠吸引高質(zhì)量的學(xué)生，大學(xué)能為他們提供最好的學(xué)習(xí)條件。在開始學(xué)習(xí)階段，學(xué)的是學(xué)科和專業(yè)基礎(chǔ)相關(guān)的課程，比如數(shù)學(xué)課程。到了后半段學(xué)習(xí)時(shí)間，學(xué)生才會(huì)深入接觸專業(yè)課程。這些專業(yè)課程的選擇通常與將來合作的教授的研究興趣有很大關(guān)系，另外，學(xué)生的Diplom論文工作也與教授的研究項(xiàng)目有關(guān)。在德國的大學(xué)里，一個(gè)教授即是一個(gè)研究所，一個(gè)研究所一般也就一個(gè)研究方向，很少有超過兩個(gè)教授以上的研究所。假使有兩個(gè)教授的研究所，也是工作在同一個(gè)課題方向。德國大學(xué)的學(xué)生很容易接近教授的工作，這點(diǎn)跟我國的情況有很大的不同。

3教學(xué)和科研統(tǒng)一

德國的高等教育重視能力的培養(yǎng)，重視思維方法的訓(xùn)練，重視實(shí)踐過程，甚至直截了當(dāng)?shù)貙⒛抗馔断驅(qū)嶋H技能的教育。從課程設(shè)置、專業(yè)學(xué)習(xí)和Diplom論文工作，都能反映出這一點(diǎn)。特別是在學(xué)習(xí)的第二個(gè)階段，學(xué)生非常有針對(duì)性、系統(tǒng)地學(xué)習(xí)專業(yè)課程，為將來工作和科研打下基礎(chǔ)。德國大學(xué)的教授不會(huì)照本宣科地傳授教材上的經(jīng)典理論，事實(shí)上他們也不使用特定的教材，更多的是講授根據(jù)個(gè)人對(duì)專業(yè)和科學(xué)的理解準(zhǔn)備的素材，有些就是自己的專門研究成果。這樣，教授可以基于最新的資料，在較高的層次上傳授學(xué)生將來從事研究和工作所需要的專門知識(shí)和技能。這點(diǎn)不光在計(jì)算機(jī)學(xué)科，其他的學(xué)科也是這樣。這種教學(xué)與科研的結(jié)合非一般的通識(shí)教育，在德國已有相當(dāng)長的傳統(tǒng)。我國大學(xué)的計(jì)算機(jī)教育情況有些不同。雖然學(xué)生在后半個(gè)階段也是專業(yè)課程學(xué)習(xí)，老師們教的較多的是教材上的知識(shí)。而且在這個(gè)關(guān)鍵的專業(yè)學(xué)習(xí)階段，學(xué)生接觸實(shí)際的機(jī)會(huì)較少。

筆者在德國錫根大學(xué)實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)系統(tǒng)研究所(Echtzeit Lernsysteme - EZLS)學(xué)習(xí)和工作過，以為該所在教學(xué)與科研統(tǒng)一方面做的非常成功，有許多值得思考和學(xué)習(xí)之處。EZLS的正式大學(xué)員工只有一個(gè)教授、一個(gè)訪問學(xué)者、一個(gè)工程師、一個(gè)秘書和四個(gè)博士研究生，其余是不定數(shù)量的Diplom學(xué)生。教授每年張貼一次廣告，招收對(duì)研究有興趣的、三年級(jí)以后的學(xué)生。經(jīng)過全面考核，每次錄用十個(gè)左右。這些學(xué)生在項(xiàng)目里的分工不同，一般以三個(gè)或四個(gè)為一組。以AMOR項(xiàng)目為例，每年有兩組學(xué)生加入，算上固定的科研人員，可以看出項(xiàng)目有一支強(qiáng)壯的、可持續(xù)的隊(duì)伍。AMOR是一臺(tái)室外移動(dòng)機(jī)器人，學(xué)生的分組是依據(jù)它的研究內(nèi)容進(jìn)行，目前有計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通訊組、慣性傳感系統(tǒng)組、視覺信息處理組和導(dǎo)航方案組。因?yàn)樵谇耙浑A段學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)課程，學(xué)生加入項(xiàng)目組后學(xué)習(xí)的是深入的專業(yè)知識(shí)和技能，比如嵌入系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)接口與通訊、數(shù)字信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)視覺、移動(dòng)機(jī)器人和人工智能，等。這些專業(yè)課程，可以是本所教授開的課，也可以是外所教授開的課。可以看出來，這種專業(yè)學(xué)習(xí)是面向項(xiàng)目研究的。也正是在這個(gè)學(xué)習(xí)階段，學(xué)生獲得許多手工實(shí)踐的機(jī)會(huì)，研究所也提供學(xué)生實(shí)現(xiàn)想法和思路的最好條件，比方說，設(shè)計(jì)、加工和檢測(cè)進(jìn)行信號(hào)采集與處理的印刷板電路，利用AMOR平臺(tái)進(jìn)行新算法測(cè)試和驗(yàn)證，等。這類實(shí)踐，對(duì)運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、提高專業(yè)知識(shí)和技能以及培養(yǎng)科研創(chuàng)新能力有重大的意義。AMOR能在今年歐洲移動(dòng)機(jī)器人大賽(C-ELROB)的激烈對(duì)抗中獲得自動(dòng)巡航賽道的冠軍，可以說是教學(xué)與科研統(tǒng)一結(jié)下的一個(gè)碩果。教學(xué)與科研統(tǒng)一在德國大學(xué)計(jì)算機(jī)教育基本有一定的模式，不同專業(yè)方向與上面的例子大同小異。