检测专业科教融合工程牵引的专业学位研究生培养模式研究
2021-08-14于劲松唐荻音高占宝万九卿
于劲松 刘 浩 唐荻音 高占宝 万九卿
(北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院 北京 100191)
研究生教育是培养创新型尖端科技人才的主要途径,而设置专业学位研究生门类、探究工程创新与应用并重的高端科技人才的新型培养路线,是国内外高等教育的重要改革举措。由于我国尚处于研究生教育改革的试点阶段,伴随着专业学位研究生教育工作的不断深入,出现了多种多样有待解决的问题[1]。科教融合是世界一流大学的核心治学举措,不仅能够促成产生高水平的、富有原创性和前瞻性的科研创新成果,还能够培养科技创新思维、夯实应用创新基础和提升工程牵引创新动力,必将极大地完善专业学位研究生的培养工作[2]。
一、培养模式现状
(一)专业学位研究生培养欠缺全面有力的举措
专业学位研究生需要具备创造性解决客户实际工程问题的能力,为此,需要从三个方面提供强力举措,一是在理论学习上,应强调知识体系的完整性和实用性;二是在培养方向上,应强调必要的统筹协调能力和创新能力;三是在培养目标和评价标准上,要增加针对论文工程性、实用性和创新性的一整套评价方法和标准。但是,目前专业学位研究生的培养尚停留于完成规定的理论课程学习和少量的工程项目开发阶段[3]。
(二)专业学位研究生培养缺乏综合前沿的课程体系
专业学位研究生要求毕业生的知识结构应该能够超越一级学科甚至学科门类的范畴。然而,目前的培养现状是:1.课程安排过分强调工程科学和数学的分析,忽视了工程实践的训练;2.选修课涉及的知识面相对狭窄,可涉猎到跨学科跨专业内容的课程少;3.课程内容在一定程度上无法与学科领域内的研究热点相贴合[4]。
(三)专业学位研究生培养缺少巩固提高的实践环节
实践教学是专业学位研究生培养体系的关键一环,有助于学生锻炼创新实践能力和突破现实技术瓶颈的能力。为此,专业学位研究生培养应该切实落实实践课程、实践环节与理论课堂相结合,制定切实可行的校企/校所合作培养方案。就这方面而言,由于受限于导师承担工程项目课题多寡和专业学位研究生自身主观能动性与实际动手能力,大部分专业学位研究生尚缺乏实际工程课题的历练[5]。
二、基于科教融合工程牵引的检测专业学位研究生培养细节
(一)制定项目导向教学评价,对标科教融合思路理念
对标国内外科教融合思路理念,把参加科研项目作为培养重要环节,在学习年限内设置足量的时间从事相关工程课题的开发研究,从而充分体现对于检测专业学位研究生培养的职业引领导向[4]。通过聚焦具体工程项目,调动研究生理论联系实际的科研积极性,形成主动参与教学评价全程的机制。
(二)拓宽检测专业教学内容,构建科教融合课程体系
根据检测专业特点,确定基础理论、核心专业与前沿跨专业跨学科课程之间的互补关系,采取从国外相关经典课程中提取相关内容和从国外著名公司大学收集成功实践案例相结合的方式,组成现代检测技术理论和工程实践基础,重新制定并规划适合检测专业学位研究生的科教融合课程体系。
(三)构建实习实战平台,健全科教融合层级内涵
打造工程实践教育平台、科教融合项目开发团队、对外交流与校企合作实习通道,为检测专业学位研究生提供实验实践课程选修、企业一线实际工作与工程项目全过程历练机会,健全检测专业学位研究生基础实践教学和应用实践教学环节,帮助研究生巩固加深理论理解并锻炼实践创新能力。
三、基于科教融合工程牵引的检测专业学位研究生培养实践
(一)梳理科教融合思路理念,培养工程牵引创新思维
从以下三个方面培养专业学位研究生工程牵引创新思维:
一是积极鼓励研究生参加检测技术领域的国际国内学术会议,通过张贴海报、大会报告与会场交流,跟踪科研最新动态和领域最新发展,让研究生具有创新的激情和兴趣;
二是通过科教融合双轮驱动举措,实现科研与教学互为促进、共同进步,建立从课堂到项目现场的工程牵引大环境;
三是科研工作要与国家战略需求、航空航天技术发展前沿密切结合。充分发挥团队在承担大量航空航天院所合作项目的优势,科研工作与教学、人才培养结合,专业学位研究生更广泛和深入接触实际科研工作,面向实际工程应用需要进行培养。
通过工程应用牵引主动学习,培养全面的文献检索与阅读、独立思考和动手实践能力。在需求分析、方案设计、中期报告、结题报告和工作总结报告等全面工程文档撰写过程中,掌握规范的工程应用文档写作方式和技巧,激发并形成面向科研的主动创新思维。
(二)构建科教融合课程体系,夯实工程牵引创新基础
在课程体系建设方面,结合实际工程应用需求,打通学科、课程界限,注重面向工程应用的知识融合和综合应用。检测专业学位研究生知识构成图如图1所示。
科教融合的课程体系建设以学科基础理论课程为铺垫和牵引,面向工程应用和学科热点,以实际工程课题为应用实例,结合学术热点讨论和讲座多种形式,形成多层次、多维度的知识传授体系。并逐步将有代表性的、共性的工程问题、应用实例提炼总结成章节或选修课程,使教学工作,特别是专业学位研究生教学工作紧密结合工程前沿、专业发展前沿,与实际需要不脱节、不落后。这样培养的学生具备完整的知识体系,熟悉领域前沿工程应用需要,必定在未来就业市场上深受欢迎。检测专业学位研究生课程体系构成框架如图2所示。
图2 检测专业学位研究生课程体系构成框架
将导师团队工程应用课题的选择注重传承性和先进性,保证研究工作围绕专业主题、工程前沿,与国内外同行保持一致,注重工程应用知识的梳理、结束语归纳,逐步更新教学内容和教学参考资料,共享代表性基础资料,使学生能够通过教师引导很快进入研究领域前沿,具备基本的工程知识,在完成工程课题的同时,实现知识迭代,掌握必备的学科基础和前沿知识。
(三)健全科教融合层级平台,提升工程牵引创新动力
通过让专业学位研究生尽早加入实验室科研团队从事科研开发,形成争先上进的团队凝聚力与解决国家需要的使命感。科研团队按照课题分成由不同年级研究生组成的若干课题团队,研究生之间在课题协作中老中新“传帮带”,开发经验得到传承、技术能力得到提高、团队意识在课题推进中潜移默化,形成不断学习提高的良好氛围。
子贡问友。子曰 “忠告而善道之,不可则止,毋自辱焉。”(子贡问如何交友。孔子说:“忠心地劝告他,以各种可能的方式引导他,他不听从,也就罢了,不要自找侮辱。”)
增加工程实践内容,依托我们与商飞建立的校企联合实验室、导师团队组成的自动测试设备实验室、与各课题合作方组成的松散的工程实践基地,形成层次化实践平台,满足专业学位研究生的实践培养需要。自动测试设备实验室主要借助现有智能仪器和测试平台开展,并根据现代测试技术的发展不断扩充完善,旨在加深日常教学实验过程中专业学位研究生对基础理论和基本工程方法的深度理解。校企联合实验室借助商飞国际前沿的专业测试设备、与国际接轨的工程实践环境、面向国产大飞机的测试测量需求,通过国家工程实验室基金项目合作,扩展研究生国际化视野,面向航空测试领域前沿问题的思考和解决途径探索。专业学位研究生通过亲身参与实际测试工程项目开发,深入理解测试基础理论、从需求分析到方案设计、集成联调过程,为未来走向工作岗位,快速适应技术工作打下扎实的基础。
通过教学改革实践,提出从课程教学源头、专业实验配置、工程课题选择,对专业学位研究生培养进行全方位、一条龙培养,面向工程打基础,解决专业教学过程中核心基础理论的学习,专业热点、前沿的提前了解和知识储备。面向工程课题组建研究生科研团队,充分利用不同年级学生之间专业知识的差别,形成“传帮带”,培养学生团队意识和领导能力。面向工程、课题牵引的专业学位研究生人才培养,也必须解决课题的相关性、延续性、多样性和前沿性问题,适合专业学位研究生结合工程应用进行课题研究。理论和实践适当结合,学生通过工程实践对理论有更深刻的认识。
在实验室实践科教融合培养一年来,专业硕士学位研究生进步提高明显,通过课题锻炼,从入学时的科研小白,经过多个实际工程课题的历练,如今都成为能够独立从事科研工作、独当一面的合格工程项目开发人才。通过研究生科研团队的磨炼,特别是疫情隔离在家科研期间,通过互联网通信工具,团队始终保持密切协作,学习能力强、实际能力突出的研究生不断涌现,成为科研小团队领导,并且能够技术服众,解决工程实际问题。前沿课题需要的理论探索和突破,也激发了学生们主动进行文献检索、开拓创新思维,从而解决实际工程项目中的难题。专业学位研究生不仅发表IEEE汇刊高水平论文,而且所提出的理论方法在实际工程应用中取得了满意的效果。
四、结束语
教改项目实践一年来,通过教学理念梳理和提升,主动推进教学改革实践,在专业学位研究生培养上取得了非常明显的效果。科教融合双轮驱动,特别是专业学位研究生培养上需要尽快改变专业学位研究生传统的培养模式,依据科教融合和工程牵引解决人才培养过程中变与不变的难题,重点解决学科理论基础、基础知识在课题教学中的传授问题,从如何打牢基础、注重知识的融合和灵活运用上下功夫。面向工程实际,特别是学科前沿和国家需要,不断更新专业前沿知识和理论体系,通过工程牵引,发挥学校特长,不断挑战前沿和热点,服务国家战略需要,解决工程实际问题,未来将更多更优秀的专业学位研究生输送到国家需要的工程技术应用领域。