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美國以政策引導產學合作,培育跨領域工程人才


產學合作政策與人才培育

1970年代美國產業面臨日本等國的競爭壓力,需要更多創新技術挹注產業成長,加上政府財政面臨赤字,缺乏經費恐危及大學研究的基礎能量,因此美國政府開始推動產學合作以因應上述挑戰。在1980年代分別通過史蒂文生-魏德勒技術創新法案(Stevenson-Wydler Technology Innovation Act)鬆綁聯邦實驗室移轉技術給民間產業的限制、拜杜法案(Bayh-Dole Act)下放聯邦政府贊助經費的研發成果(智慧財產權)給學校和非營利機構。產學合作政策促進學研機構和產業界的互動,同時促成產學共同合作具有目標市場導向的技術研發,一方面企業可運用大學資源從事前瞻性技術開發,另一方面可確保大學所培育的人才符合企業需求。

在產學合作專案中,發揮培育人才效益的兩個途徑:

  1. 學生可在企業實務中驗證在學校所學的理論,以及應用理論於產業實務中。此方式可改變傳統單向的人才教育方式,同時可刺激學生學習的動機。
  2. 充實教學設施,讓學生接觸到先進設備與產業技術知識。在產學合作專案中,企業有時會提供設備租借或捐贈,參與專案的學生得以使用較為先進的設施,同時減緩大學經費不足的壓力。

 

產學合作與跨領域研究政策:NSF工程研究中心計畫

美國國家科學基金會(National Science Foundation, NSF)於1984年啟動工程研究中心(Engineering Research Center, ERC)計畫,其目的是整合企業和大學資源,強化美國產業在全球市場的競爭地位。透過產學合作建立跨領域的研究中心,聚焦於推動基礎工程知識和工程系統技術,同時讓學生接觸工程系統和產業實務。在ERC計畫中有四個基本組成單元,包括:融合研究(Convergent Research, CR)、工程勞動力發展(Engineering Workforce Development, EWD)、多元化和包容性文化(Diversity and Culture of Inclusion, DCI)和創新生態系(Innovation Ecosystem, IE),透過ERC願景和策略連接此四個單元,確保ERC具備提高附加價值和協同合作機能,以跨領域合作解決具挑戰性和複雜的技術問題。

在EWD(工程勞動力發展)中,除了提供參與者短期培訓機會,也落實與工程系統目標一致的人力資源能力的長期發展,所有ERC成員(包括學生、教職員工和外部合作夥伴)皆有參與EWD的培訓機會。EWD計畫最終將成為未來教育、勞動力發展和勞動力市場需求的藍本。

自1984年ERC計畫推動以來,NSF已在全美資助設置70多個ERC。NSF投資在每個ERC的經費長達10年,且NSF在每年每個ERC投資額約400萬美元。在人才培育方面,ERC累計培育12,000多位的跨領域工程畢業生,這些畢業生有參與跨領域與團隊合作經驗,也是理論與實務兼備的產業人才,同時具有成為工程界領導人的潛力,實現ERC對美國經濟發展貢獻的價值。

 

跨領域人才培育案例:CBiRC大學生研究體驗計畫

以NSF生物可再生化學工程研究中心(NSF Engineering Research Center for Biorenewable Chemicals,簡稱CBiRC)為例,說明該中心應用大學生研究體驗(Research Experience for Undergraduates,簡稱REU)計畫培育次世代科學與工程人才的機制。2008年美國愛荷華州立大學與其他大學和研究機構合作設立了生物可再生化學工程研究中心(CBiRC)。CBiRC的人才培育目標是吸引不同群體的學生進入生物可再生化學品工程領域,以滿足全球對此領域具有競爭力的大學畢業人才的需求。

2009年CBiRC開始了REU計畫,以融合創新的跨領域研究和大學教育,培育次世代人才。REU是為期十週的暑假密集課程,學生不僅在實驗室培養研究技能,也透過講習班、研討會和討論會議,與CBiRC之企業專業人員互動,沉浸在跨領域合作的研究環境中,同時向專業社群展示學生的研究成果。

根據學者對CBiRC接受REU計畫訓練的學生和參與教師之調查研究,得出了以下結論:透過CBiRC的REU情境式學習環境,大學生可深刻理解新工程知識的基本原理,且透過學徒般的磨練累積技術技能。

CBiRC的跨領域學習的教育方式,接受REU訓練的學生會主動與其他研究小組互動,此有助於培養新世代工程師思考替代方案的能力,創造性地解決複雜問題。CBiRC的REU也涵蓋了科學倫理的專業訓練課程,此有助於學生可負責任地研發與應用技術,對全球環境永續和職業道德展現承諾的態度。

跨領域合作是解決全球重大問題(如:氣候變遷、傳染性疾病)的關鍵策略之一,各領域人才需協同合作以適應未來世界的複雜性和確保永續性。美國ERC計畫促成學生可參與實驗室工作,並與實務界人員互動討論,透過跨領域合作尋求新興工程的替代方案,不僅解決工程產業的人才缺口,也是培養次世代工程領袖的最佳途徑。

 

參考資料:

  1. 美國國家科學基金會第四代(Gen-4)工程研究中心(ERC)計畫內容
  2. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2017. A New Vision for Center-Based Engineering Research. Washington, DC: The National Academies Press. 
  3. Haen, K. M., Raman, D. R., Polush, E., & Kemis, M. (2012). Training the next generation of creative, innovative and adaptive scientists and engineers: The NSF Engineering Research Center for Biorenewable Chemicals (CBiRC) Research Experience for Undergraduates. Education for Chemical Engineers, 7(4), e230-e240.
作者:魏依玲/工研院產科國際所政策組資深研究員