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中美电气工程类研究生培养体制比较分析

时间:2022-11-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:我校是国内较早从事电气工程类研究生培养的高校之一,尤其是铁道电气化研究培养方面处于国内领先水平。为了提高我校的电气工程类研究生培养质量,本文选择美国三所大学电气工程类研究生培养体制与我校进行比较,旨在分析我校电气工程类研究生培养体制中的不足,借鉴国外有益的研究生培养体制经验。

中美电气工程类研究生培养体制比较分析[1]

刘志刚

[摘要]以美国电气工程类专业排名与西南交通大学类似的3个大学为例,结合西南交通大学电气工程类研究生培养体制,针对中美两国研究生培养体制方面的相关内容进行分析比较,包括研究生培养目标、研究生种类及毕业年限、课程设置与学分要求、学位论文要求等三个主要方面,并得出中美在电气工程类研究生培养体制比较方面的相关结论,为研究生培养提供借鉴。

[关键词]电气工程类;中美两国;研究生培养;培养体制

高等院校研究生的培养作为每所学术研究型高校重要的教育教学板块,其投入的心血和精力都是十分巨大的,在研究生的培养目标制定方面集中地反映了一所大学的教育精神、集中价值体现乃至于一所大学坚持的理念,一定程度上反映了每所大学在人才培养方面的基本立场和当前社会的主流人才需求。在当今世界高校中,美国一流大学都雄居于全球高等教育的顶端,与其相比,我国大学无论是在理念、制度,还是在发展模式和道路上,都与美国一流大学存在很大的差距[1]。我校是国内较早从事电气工程类研究生培养的高校之一,尤其是铁道电气化研究培养方面处于国内领先水平。为了提高我校的电气工程类研究生培养质量,本文选择美国三所大学电气工程类研究生培养体制与我校进行比较,旨在分析我校电气工程类研究生培养体制中的不足,借鉴国外有益的研究生培养体制经验。此次研究选取的三所院校分别是普林斯顿大学(Princeton University)、宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)、伊利诺伊大学芝加哥分校(University of Illinois at Chicago)。三所学校电气工程学科在美国的排名均与我校在国内的排名相近,且各自有较为鲜明的办学特色。由于在美国电力工业的发展黄金期已经过去,为了适应社会发展和人才培养需求大多数传统的电气工程类学院和专业都进行了变革和转型。

本文从研究生培养体制中的研究生培养目标、研究生种类及毕业年限、课程设置与学分要求、学位论文要求等三个主要方面进行比较分析。

一、研究生培养目标比较

下面给出三所美国大学和我校的研究生培养目标:

普林斯顿大学:强调高品质的核心基础课程,培养学生扎实的基础知识和技能,以实现终身学习的目标,通过合理的教学安排和大量的实验室研究,提高学生的全面素质,具备良好的学术道德和沟通技巧,具备独立解决科研问题的能力,让其建立起跨学科跨领域的新思维。

宾夕法尼亚大学:拥有扎实的电气学科基础知识,培养学生解决跨学科应用问题的新思路和新思维,通过自主的课程计划制定,从电路、电磁学、数学等基本知识入手,培养学生的领导气质,能够实现终身学习,具备学习新知识和技术的能力。

伊利诺伊大学芝加哥分校:运用电气工程和基本科学准则和工具来设计和开发产品,解决在公共和私营的实际问题。已经有能力独立运作,并具有沟通技巧和道德行为的多学科专业队伍;能够学会终身学习、学习新知识、掌握新技术和新工具及方法。

西南交通大学:培养综合素质高,具有坚实的理论基础和创新能力,系统地掌握本专业的基本理论和基本知识,具备本专业技术领域较宽广的知识结构,具有较强的工程意识和动手能力,并具备在电气工程、工业自动化以及轨道交通及其相关领域进行科技开发、科学研究和运营管理的高级复合型工程技术人才。

从上述美国三所大学的培养目标可以发现其研究生培养中的四个突出重点:

·重视扎实的基础知识培养

·具有多学科的复合知识能力

·具备独立解决科研问题的能力

·具有自我学习和终身学习的能力

从上述几所大学的培养目标中,可以得到以下几点结论:

(1)所有大学都十分强调基础课程的学习,如数学、电路、电磁学等基础课程,培养学生电气工程学科的专业素养;

(2)所有大学都提到了“参与终身学习”这样一个观念,旨在突出研究生教育至关重要的一点就是培养学生的不断学习和汲取新知识的能力,实现人的终生学习这样一个教育目标;

(3)所有大学都十分强调实验研究和科研实践的作用,尤其是提到需要良好的职业道德素质和沟通能力,这样就是希望培养的毕业生具备社会需要的各种基本技能;

(4)最后所有的院校十分关注学生的创新能力,但是并没有很笼统地说出“创新”这个词汇,而是细致地说明,是具有解决跨学科、跨领域问题的新思路和新思维,强调的是拥有一种独立思考的能力,也就是“厚积薄发,举一反三”。

二、研究生种类及毕业年限比较

由于美国的研究生教育发展较早,已经形成了一套自己独特的研究生培养管理体系,其在研究生种类划分方面显得更为精细,对于研究生培养的定位也更加的合理和具体化;在研究生的毕业年限方面美国的高校也有着自己独特的一套模式,具有高度的灵活性和选择性。另外,要成为博士研究生一般需要通过各个学校举办的博士生资格考试(Ph D Qualifying Exam),第一年通不过的话,第二年还可以再考一次,最多可以考两次;做一个博士研究开题报告(Preliminary Exam);博士论文答辩

1.研究生的种类划分

在美国的大学里研究生的种类划分是十分详尽的,不仅仅是划分了博士研究生和硕士研究生两类,还更为详细地将博士和硕士进一步分类,有面向学术性的博士、硕士,更有面向工程应用和在职人员的工程硕士学位等,并且在学位的划分上也更为细致。表1中给出了三所大学及我校目前设立的研究生种类。

表1 各高校的研究生学位种类

目前美国的研究生体系分化得比较细致,尤其是一些大学,如普林斯顿大学,还为博士研究生设置了中途的文学硕士学位,对于没有能力取得博士学位的研究生,还设定了工学硕士这样一个终端课程,后面的宾夕法尼亚大学和伊利诺伊芝加哥分校在学位设置上相对要粗糙一些,但是也基本是涵盖了基本的学位类型。

2.研究生毕业年限要求

无论是硕士还是博士,各个高校都会明确规定具体的毕业时限,在美国的高校中,大部分院校都会提供详细的研究生手册,有的学校提供一本完全研究生手册,有的则是分了硕士和博士分册,将其中的毕业年限和计划时间安排规定的十分细致,所以在研究生的培养中可谓是规定详细,每一步都有详尽的依据。

表2中,对三所院校及我校的研究生毕业时限作了统计对比。

表2 研究生毕业年限要求(单位:年)

三、研究生课程及学分要求比较

1.研究生的课程体系比较

任何一所高校的课程体系都是直接反映其教育教学的窗口,无论是国内还是国外,课程的开始都是服务培养学生所需要的研究方向,也最能直接反应各个高校的特色和侧重点。

美国的高校电气工程学科的研究生课程设置已经几乎见不到与电力系统各相关的一些强电类课程,更多的是集中在电学基础课程,如电磁理论、电子信息技术、控制理论、信息技术、现代信号处理与人工智能、通信与网络这几个方面,并且在课程设置方面都考虑了新生的交叉学科、前沿科学,以及必要的物理知识,如光电技术、材料物理等基础课程。

一个美国大学电气学科研究生课程的大致组成情况,我们采用综合统计的方法,对每一类求取三个学校的平均开课门数,进而获得比例关系,见图1。

图1 各类课程占研究生课程的比例分布

从图1可以很直观地看出目前美国高校的电气学科研究生课程的组成和特点:

·研究生课程几乎没有传统的电力工程类课程,这主要反应了国外电力工业发展的水平已经很高;

·研究生课程所占板块最大的有电子信息类、系统控制科学类、信号处理与人工智能类、通信技术类、计算机工程类等几大部分,基本上开课门数不相伯仲,在课程的覆盖范围上也基本一致,包含了基本的理论性课程和前沿应用技术等;

·自主化课程和前沿课程的开设也占有一定比例,正好对应了前面提到的美国的研究生教育一个很重要的特点就是通过教育过程培养学生独立学习的能力,进而参与终身学习,并且十分注重新思维的培养,将大学教育和科研紧紧与社会发展、科技进步联系在一起;

·课程的设置更为细致,更加注重现代电力电子工艺方面的教学,几乎均开设有电气电子产品设计、微处理器加工、电气器件加工的课程,对于提高学生的社会实践能力作用极大。

2.研究生课程的开课与考核方式比较

美国三所大学当前的研究生课程形式可以归结为以下几点:

开课时间:一般分为春季和秋季,这与国内的方式比较相近,有一部分课程是不区分时间段开设的。

开课形式:这方面美国的研究生课程比较灵活,除了传统的课堂教学和实验教学以外,还会加入专题教学、兴趣小组、独立研究等教学形式,从而通过形式丰富的教学来提高研究生的综合能力。

在考核方面:考试成绩一般分几种:书面考试、口头考试、平时作业等几种内容[2],这些考核比较机动,均是由教授本人来制定具体的报告内容和试卷内容,内容覆盖面很大,也很大程度取决于学生自己的用功程度。此外,每个学校对于研究生课程学习的完成情况都会进行定期的检查和评估,通过第三方的评价真是的反应学生的成绩和实力。

自主化特色方面:值得注意的是,在美国将论文的撰写和自主学习均单独列为教学课程,并且鼓励学生选择此类课程,在不限制课堂教学的环境下给学生提供更好的更自由的学习环境[3]

课时和学分方面:美国的大学课程一般为大课形式,也就是每门课程的单节课时很长,且在计算学分的过程中,十分精确,一般精确到一位小数。

上面的内容一定程度上反映了希望教育的自主化思想,不会过分束缚学生的主动性,将大学的课程教育设置成为立体化、全方位的学习资源体系,供学生进行选择,大量使用实践作业、调研报告等考核方式。该方式虽然一定程度上会在成绩上受到教授个人喜好和学派的影响,但是也极大程度的锻炼了学生的自学能力,提高了教学效率。

四、研究生的毕业要求比较

美国的大学在研究生的毕业要求上有着一套独特的体系,与国内的毕业要求有相同也有差异,例如课程要求、学分制管理、论文要求等内容国内外差异较小,但是具体的实施细节和要求内容上就显现出了美国式研究生教育的独特之处。我校的研究生毕业要求也是根据学校的自身特点和国内研究生培养的综合考虑,制定了包括课程要求、论文要求等内容的比亚要求体系,也就是研究生毕业衡量的综合指标。

本文限于篇幅仅从研究生学位论文要求进行比较。学位论文是一种考核研究生学位的硬性指标,在美国许多的工程硕士学位是不强制要求完成毕业论文的,可以选择用多修课程来代替,只对学术性的硕士研究生或者是博士研究生有强制性的要求。

对于学位论文,不同的院校对待方式有一些区别,与国内相比,美国的论文答辩,尤其是博士论文答辩是十分严格和困难的,对于论文的各种考核也是十分严苛的,这样反映了美国式研究生教育体制中“松进严出”的管理模式,并且也充分考虑学生的兴趣爱好、教授的科研水平以及各种配套资源,表现出了谨慎的态度。

如宾夕法尼亚大学博士论文具体答辩过程为:博士论文的答辩考核由论文答辩委员会管理,论文答辩委员会由除导师之外的三名成员组成,一名成员必须是本校电气与系统工程学院研究管理委员会的成员。该论文答辩委员会必须经过研究生管理委员会主席的批准。但是导师不能作为论文答辩委员会的主席。学位论文需要至少在答辩的两周前提交一遍用于评阅。每个博士研究必须撰写符合宾夕法尼亚大学要求的博士论文,博士论文将被论文答辩委员会评估和投票决定是否满足要求。

五、结论

本文主要介绍了三所大学在研究生培养方面的异同点,将美国高校电气工程学科的研究生培养体制进行了剖析和对比,将其主要内容划分为培养目标、研究生种类、课程体系与设置、研究学位论文等几个方面,通过将获得的调研材料汇总和分析,得到了一些极为有用的结论:

(1)培养目标方面,美国大学的培养目标更为注重学生的基础能力、实践能力、跨学科思维等几个方面,其根本目的是为了使每一位毕业生能够参与终身学习[4],具备独立思考和学习的能力,并且在学术道德方面也做了一些要求,其对于社会需求的考量也十分明显,集中体现了实用主义的特色。

(2)从培养的研究生类型和毕业年限来看,美国的研究生种类相较于国内更加偏重有工程硕士和学术型博士的培养,比重很大,对于在职人员的专业技能提高和继续教育考虑较多,基于社会人才需求和个人知识体系的更新的考虑更为突出。可以看出,美国的研究生教育将实际的人才输送和大学化的科学研究紧紧结合,显而易见,它们也取得极为不错的效果。

(3)课程体系是美国式研究生教育的一大亮点,虽然现在的电气工程学科在国外日渐式微,输配电理论的成熟和电力工业的饱和,一定程度致使学校的人才培养和专业设置都没有了传统电力系统的影子,可是其重视基础教学、重视课堂教学的风格并未改变。

主要体现如下:

·大量的基础数学、基础物理课程,旨在提高学生的基础研究能力和知识水平。

·大量的应用类课程,则说明了实用性教学的宗旨,如处理设计、开关设计、电气设计等课程。

·课程内容新颖,紧扣电气工程学科前沿,如机器人、纳米技术课程、先进信号处理、模式识别等目前极为热门的研究领域都有课程开设。

·专题课程、独立研究课程则极大地提高了教学的灵活性和调动了学生的积极性。

(4)从研究生的学位论文要求和毕业整体要求来看,美国的研究生学位获得差异性十分巨大,硕士研究生的学位获得十分容易,而博士学位的获得则十分困难,对于博士研究生的各种要求也十分苛刻,在学位教育的定位上,硕士研究生定位在了工程应用和技术型人才上,而博士的教育定位则处在了高层次研究型人才,更是社会基础研究和生产力进步的主力军。

(5)从制度法规和管理体系上来讲,美国的研究生管理较为科学化,每个学院都会出台一本极为详细的研究生手册,介绍了整个研究生过程中需要完成的任务、取得学位的要求、相关的规定以及一些资源,对于学生的具体要求也十分详细,甚至如普林斯顿大学就详细规定了研究生的工作时限,而宾夕法尼亚大学则提供例如极为有特色的研究生健康管理等内容,在保证了学生自主性的前提下,又使得制度化管理极为深入人心,这也是为什么国外大学的管理人员十分少,而且大部分是由学生能辅助管理还依然井井有条的原因。

参考文献

[1]杨慧中.美国高校创新人才培养模式的启示[J].中国校外教育,2010,11:11-12

[2]张三强.美国研究生课程设置的特点及对我国研究生学术能力培养的启示[J].辽宁教育研究,2006,1:92-94

[3]曹静,黄正泉.中美硕士研究生培养模式系统化比较[J].理工高教研究,2005,24(4):34-36

[4]霍晶,葛岩.研究型大学研究生创新能力的培养[J].教育理论与实践,2010,34(4):40-42

[作者简介]

刘志刚,西南交通大学电气工程学院教授,博士,博士生导师,成都:610031

【注释】

[1]基金项目:西南交通大学学位与研究生教育科学研究项目(2009YY01)。

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