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美国航空宇航学科研究生培养模式初探

发布时间:2022-03-12 08:38:51 浏览数:

摘要:本文通过对美国麻省理工学院和普度大学两所院校的研究生培养模式的调查与分析,了解航空宇航学科的培养目标、培养方式、课程学习及考试、答辩与学位授予等内容,掌握美国在硕士研究生教育方面的发展现状,使先进的培养模式和经验为我所用,对于进一步完善硕士研究生分类培养模式,提高我国研究生培养的水平具有一定借鉴意义。

关键词:航空宇航;研究生培养模式;学位教育;分类培养

中图分类号:G643.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)01-0021-03

一、前言

长期以来,我国的研究生教育以培养学术研究型人才为主体,忽视工程应用、工程技术和工程管理人才的培养。为了满足各行业对应用型人才的需求,优化人才结构,提高研究生培养质量,我国启动了研究生培养模式改革,对研究生进行分类培养,将硕士研究生分成学术研究型和工程应用型两类。学术研究型的培养目标是科学研究型人才,而工程应用型的培养目标则是工程技术和工程管理人才。今后几年将大力推动工程应用型研究生培养,使我国的硕士研究生教育转变为以培养工程应用型人才为主的教育模式。这一教育模式的转变对于推动行业的技术进步、建设创新型国家具有重要的战略意义,在我国的工业化进程中将发挥重要作用。随着我国航空航天事业的迅速发展,需要大量的航空宇航方面的专业人才,同时对航空宇航学科的研究生培养提出了更高的要求,不仅需要许多科学研究型人才,更需要大量的具有航空宇航学科知识背景和工程实践能力的工程应用型人才。哈尔滨工业大学为因应社会对人才需求的变化,早在2007年就试行了硕士研究生的分类培养改革,按分类培养模式目前已培养出两届硕士研究生,积累了一定的经验,但是对比国外发达国家仍有较大差距。事实上,美国一直以来就存在学术研究生和工程研究生两种类型,美国的航空宇航科技水平处于世界领先地位,美国的研究生教育代表了世界研究生教育的先进水平和发展趋势,因此我们应该对美国航空宇航学科研究生培养模式进行调查研究,结合我国的具体实际情况,借鉴美国在研究生教育方面的先进经验,以提高我国航空宇航学科研究生培养的水平。本文通过对美国麻省理工学院(MIT)和普度大学两所院校的研究生培养模式的调查与分析,了解航空宇航学科的培养目标、培养方式、课程学习及考试、答辩与学位授予等内容,掌握美国在硕士研究生教育方面的发展现状,使先进的培养模式和经验为我所用,进一步完善分类培养模式,提高我国研究生培养的水平。之所以选择上述两所院校,是因为这两所学校在航空宇航方面实力很强,具有一定的代表性。麻省理工学院是全球高科技和高等研究的先驱领导大学,其太空科技工程排名全美第一,其航空宇航系的科研方向主要集中在航空航天推进系统、航天系统计算机仿真、太空通信网络、空间机器人等领域,并在这些领域的科研实力居于世界领先地位。普度大学被称为“美国航空航天之母”,根据《美国新闻与世界报导》最新排名,普度大学航空航天全美研究生排名第四。其航空宇航系的主要科研方向集中在空气动力学、飞行器设计、动力及控制系统、结构和材料等领域,特色鲜明,并引导着这些学科的发展方向。

■二、MIT航空宇航系的研究生培养

1.培养目标及所授予的学位。学位结构在纵向上分为硕士和博士两级,在横向上分为学术性和专业性两类学位。学术性和专业性学位的培养目标有着明显的不同。学术性学位研究生主要培养目标是培养学者和研究型人员,而专业性学位研究生主要培养目标是培养应用型人才,要求通过充分的学习获得广泛的知识面和掌握专业知识和技能,服务于工业企业。MIT航空宇航系是以科学研究为基础的学科,所授予的硕士级别的学位有科学硕士MS(Master of Science)、工程学位EAA(Engineer in Aeronautics and Astronautics),其中绝大多数为MS。MS学制为2年,适合于希望在航空宇航学科继续深造并希望继续攻读博士学位的申请者。

2.课程学习及考试。①科学硕士(MS)研究生的课程学习及考试,课程学习包括基础课程、数学课程、专业课程、科技文章写作等内容,对于新入学的非英语教育学生有英语考试。其中科技文章写作评估每一学年举行一次,合格要求为80分,否则需要完成补习训练。MS学生的课程学习的基本要求为至少完成66学分(通常为6门课程)与学生研究领域相关的课程,课程门数虽然不多,但学时量大,持续时间长,一般都要上一个学年的课。其中42学分必须是H级课程(H-level subjects),H级课程指的是核心课程,且其中至少21学分为本系专业课程,其他非H级课程必须拿到B以上成绩。另外论文占24学分。而对于数学背景不强的学生,需要修一到两门研究生级数学课程,而数学背景强的学生要求修一门数学课程并取得B及以上成绩。MIT航空宇航系为硕士研究生开设了许多专业课程可供学生选择,一般每个课题方向都有自己的课程体系,课程体系的特色在于基本都是基础课程(核心课程)+数学课程+专业课程的体系结构,有的方向还安排实践环节。表1为喷气推进(Air-breathing propulsion)和太空系统(Space System)两个研究方向的课程体系介绍。

MIT航空宇航系各研究方向的研究生课程体系结构相同,每个方向要求完成6门课程学习,两门基础课程必选,数学课程和专业课程各选择两门。但根据其方向的科研及应用特点而在具体课程设置上有很强的灵活性,针对性很强。如喷气推进方向对流体力学要求很高,而流体力学要求具有深厚的数学基础,因此其数学课程要比太空系统方向更细且更深。此外MIT航空宇航系很注重将学生的课程学习与科研实践相结合,要求研究生参加学术性研讨会,有机会了解学术前沿课题,让学生有机会直接体验相关的科研和项目管理工作。②工程学位(EAA)学生的课程学习及考试,MIT航空宇航系的EAA只提供很少的名额,学制一般为两年,适合于希望获得更广泛知识面的学生,由于MIT对工程学位学生的学位论文的要求低于科学学位论文,因此其课程量要远大于修MS学位的学生。要求修满162学分(约16门课程),其课程要包括航空宇航系各个科研方向的课程,相应的在科研方面的要求要低得多。③科研及学位论文,MIT对学位论文要求十分严格,每位学生论文的选题必须是具体的科研课题,对学生课题研究进行质量跟踪管理,管理内容包括论文开题、论文答辩、学位授予等。要求每一位研究生选择一名论文导师(thesis advisor),设立至少由三名老师组成的论文委员会(Thesis Committee),其中两个为MIT的本专业老师,另外一名为来自企业、政府或者外校的相关专业的学者。一般对于MS学生来说,论文导师必须是本专业的校内教师,指导工作主要偏重于提高学生的研究水平,强调科研训练,培养学生的科学精神和科学素养。MS学生的课程学习时间较短,科研时间较多,要求其论文具备较深的学术性和专业性。而对于EAA学生,来自校外的指导教师担负起较重要作用,指导教师通过亲身经历的工程案例对学生进行指导,注重理论与实践相结合。EAA学生则主要是课程学习,科研活动时间少,论文内容要求具有学术上的广度和工程应用上的深度。而博士生论文则要求对科学知识有创造性贡献、体现学业成就和表明博士学位申请者有独立研究和解决重大问题的能力。

三、普度大学航空宇航系的研究生培养

1.培养目标及所授予的学位。普度大学的航空宇航系按学生的本科专业将所授予的硕士学位分为航空宇航硕士MSAA(Master of Science in Aeronautics and Astronautics)、工程硕士MSE(Master of Science in Engineering)和普通硕士MS(Master of Science),其中MSAA授予本科为航空宇航专业的学生,MSE授予本科非航空宇航的其他工科专业的学生,而MS授予本科是数学或者物理而非工科专业的学生,三种硕士的区别只在于学生本科专业的不同,培养过程和要求大体相同。同时又分为有论文型(MS thesis option)和无论文型(non-thesis option)两种,MSAA、MSE和MS均有机会选择有论文型和无论文型。有论文型硕士生学习的课程量大,对其论文的要求并不高,毕业后多从事工程技术工作,很少参与科研活动,也不允许继续攻读博士,相当于MIT的EAA。而无论文型硕士生学习的课程针对性强,课程较少,以使其有足够的时间参与科研活动,该类硕士在达到写作和表达能力要求后可以在毕业后继续攻读博士,适合于硕博连读的学生。

2.课程学习及考试。普度大学航空宇航系的MS学制不超过3年,对学生的基本要求为至少30学分(30 credit hours)的课程,一般每个学期的课程量为9~15学分。每个学生的学习计划上必须有一个主修方向和两个辅修或者相关的方向,一个主修方向上会包含几门核心课程(相当于MIT的H级课程),并要求其主修方向的每一科目成绩必须为A或者B,其他课程成绩必须为C以上。普度大学航空宇航系的博士生学制不超过5年,其学习计划由一个主修方向和一个辅修方向组成,而博士生申请者一般都是从硕士生中产生,因此主修方向课程中为硕士阶段学习的课程可以包括在内。另外,普度大学航空宇航系的博士生还要求参加资格考试,考试必须在博士生阶段的前三个学期完成并通过,资格考试包括写作资格考试、自己选择的专业课、数学和一门专业课,学生必须获得B及以上成绩。

3.科研及学位论文。无论文要求研究生不需要进行论文写作,因此能够将精力和时间集中在科研上。有论文要求研究生的论文开题由学生和指导委员会共同确定,要求论文选题为学生所学习的主修方向,但对所选课题的深度和难度都低于无论文要求学生,因此有论文学生的科研活动来源于课程学习中的课程设计和毕业论文。而其论文写作和最终考试(final exam)与博士生相同,以下则介绍博士生的开题及论文答辩等。博士生必须在通过资格考试后一年之内完成开题报告(Preliminary Examinations),博士生需要完成一份不多于25页的开题报告,并进行一次封闭式的答辩,答辩委员会由研究生院院长(Dean of Graduate School)指定并且通常包括学生的指导委员会在内,其答辩过程也与MIT类似。相较于MIT航空宇航系,普度大学航空宇航系的博士生增加了年度检查(Yearly Review),主要是检查学生的科研进度以确保学生科研最终成功获得博士学位。

4.研究生培养模式的对比分析。MIT和普度这两所大学的航空宇航系在研究生培养方面有许多共同点,比如他们都是以培养学术研究型人才为主,工程型研究生仅占很少的比例,其原因在于两所大学都是实力很强的研究型大学,研究型大学的优势在于能够培养出更多更优秀的研究型人才,这些人才将来供职于国防和航空航天研究部门及企业,成为技术创新和科学研究的主力军。航空宇航学科是一个多学科交叉融合的学科,航空航天业是一个高技术密集型行业,始终引领着科学技术的发展,是一个国家科技水平的代表,需要大量的从事科学研究和技术创新的人才,因此要求该学科得研究生既有深厚的理论基础,又有很强的科学研究能力,该行业对研究型人才的需求决定了两所大学以培养学术研究型研究生为主。两所大学都要求工程型学生修更多的课程,同时对工程型硕士在科研方面的要求比研究型硕士低得多,理由是工程型硕士将来较少从事科研活动,大多从事工程技术工作,对工程型硕士和研究型硕士的定位进行了明确的区分。另外,一般要求工程型硕士需要有公司或研究所的专家参与指导,课题是来自生产实际的技术问题。这样培养的工程型硕士是名副其实的工程类型。另一方面,研究型硕士所修的课程较少,主要精力用于科研,以培养其科研能力,这种培养模式值得我们借鉴。美国大学的研究生课程学习与中国大学有明显不同,美国两所大学航空宇航系的学术型研究生的课程数都很少,如MIT的MS只有6门课程,一般分三个学期上完,前两个学期每个学期都选一门数学和核心(基础)课程,第三个学期上两门自选专业课程。虽然课程数很少,但是每门课程都有大量的作业和课程设计(project),授课老师会要求学生看大量的相关技术资料,并根据课程中的某一个专题提出一个课程设计。近年来中国逐渐实行了研究生分类培养,此举有利于优化人才结构,可满足社会对不同层次人才的需求,但是分类培养制度需要不断地改进与完善。美国作为世界教育和科技强国已在研究生分类培养方面取得了很大的成就,积累了丰富的经验,中国在研究生培养改革过程中应借鉴美国的成功经验。

美国MIT和普度大学是世界知名的理工科大学,其航空航天学科在美国享有很高的知名度,本文对美国这两所大学航空宇航系研究生培养目标、课程设置、科研与学位论文等进行了系统分析,研究了研究生分类培养模式,掌握了美国航空宇航系研究生教育的发展现状,结合我国的研究生分类培养实际情况,得出以下结论:MIT和普度大学作为研究型大学,两校的航空宇航学科的硕士生培养以学术研究型为主,以应用型为辅。在课程设置上,重点学习数学课程和与各研究方向有关的专业课程,课程门数不多,但注重大作业和课程设计的训练,培养学生的知识综合运用能力。中国的研究生分类培养工作刚刚起步,应在培养目标、课程设置、教学内容、科研论文等方面借鉴美国的成功经验。

参考文献:

[1]研究生该不该“分类”培养[EB/OL].新华网,2008-12.

[2]美国大学研究生培养的特点[EB/OL].全球防务网.cn/qkpdf/jxls/jxls201201/jxls20120108-1.pdf" style="color:red" target="_blank">原版全文

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