2. 北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
2. School of Instrument Science and Opto-Electronics Engineering, Beijing University of Aeronautics and Astronautics, Beijing 100191, China
21世纪是中国高速发展的时期,巨大的产业规模为工程科技的发展提供了新的机遇,同时也对优秀工程技术人才的培养提出了更高要求。为此,2010年6月中国启动了卓越工程师教育培养计划(以下简称“卓越计划”),目的是培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。[1]与此同时,教育部也出台了一系列政策,包括从2010年开始大幅度提高全日制专业型硕士招生比例,使全日制硕士研究生教育逐渐从以培养学术型人才为主向以培养应用型人才为主转变,以期为国家的建设和发展培养一大批硕士层面的高素质专业技术人才。[2]
然而,由于中国专业硕士培养起步较晚,特别是许多培养单位对专业硕士的定位和培养目标理解不够透切,没有针对性地制定出专业性和可操作性强的专业硕士培养方案,而是直接沿用学术硕士的培养方案和培养模式,进而导致专业硕士与学术型硕士的培养趋同化,难以保证专业硕士的培养质量和满足企业对工程师人才的实际需求。
作为引进法国工程师人才培养理念和模式,以培养中国具有国际竞争力的通用工程师人才为目标的北京航空航天大学(以下简称“北航”)中法工程师学院,自2005年成立以来,一直探索和实践培养工程技术领域高素质人才的新理念、新模式,取得了显著成效。特别是近年来,在“卓越计划”精神的指导下,根据中国人才需求的特点,对法国工程师培养模式进行了改革和发展,探索出了面向通用工程师培养的本-硕一体专业型硕士培养新模式。[3, 4]文章围绕通用工程师应具备的知识、能力和素质,从培养目标、培养过程、课程设置和质量管理等几个方面,系统分析了这种培养模式的特点,以期为中国卓越工程师人才培养和专业学位硕士研究生培养模式的改革和发展提供可借鉴的经验。
二、 通用工程师应具备的知识、能力和素质法国工程师职衔委员会(CTI)对工程师的要求是:具备坚实的科学和文化基础,掌握全面的技术、经济、社会和人文知识,具有提出、并且出色而具创新性地解决有关产品、系统、服务,甚至是资金及商业化竞争机制中出现的发明、设计、生产和实施等复杂问题的能力;而通用工程师的定位则是具有管理和领导才能的复合型工程技术人才。[5, 6]与一般的专业工程师相比,通用工程师还应具有多学科知识和交叉融合能力、很强的工程创新能力及多领域适应和拓展能力,同时应具备团队精神、管理能力和领导素质。由此可见,法国对工程师的培养要求与中国的《工程教育认证标准》(2015版)有很高的契合度,并且在知识和能力方面的要求高于中国专业硕士的学位授予标准。
现代工程科技的研究和发展现状表明,各类大型工程研究项目往往都具有多学科交叉融合特征,项目的开展既需要某个领域造诣很深的专业人才,同时也需要有多学科知识的复合型工程人才;现代大型工程项目往往也是一项系统工程,需要具有系统思维、团队精神、领导能力的优秀技术管理人才;因此,通用工程师也是中国建设和发展所需的工程科技领域领导领军人才。深入理解法国工程师的培养理念,引进、融合和发展法国通用工程师培养模式,对推进中国专业硕士培养模式的改革和发展具有重要意义。[7, 8]
三、 专业学位通用工程师的培养目标在中国设立专业硕士学位的目的是培养具有扎实理论基础,并适应特定行业或职业实际工作需要的应用型高层次专门人才,目标是培养在专业和专门技术上受到正规的、高水平训练的高层次人才。[2]如果从“卓越计划”的角度进行解读,可把工程专业学位硕士定位为硕士层面的工程师:毕业生具有硕士学位,职业定位是工程师;而法国则把两者合二为一,工程师是一种硕士层次的学位,同时也是一种职业;工程师学位(文凭)的社会认可度远高于硕士学位,就业质量和发展前景也高于后者。造成这种现象的主要原因是法国工程师采用精英教育模式,培养目标、入学要求和毕业标准均高于硕士,培养过程也更严格[9];学生的理论基础扎实,综合工程实践能力强,毕业前已有多次在企业工作的经历,因此,毕业后马上可以承担起工程师的责任。
北航中法工程师学院采用法国工程师培养模式,专业为通用工程师。学院在综合中国专业硕士和法国工程师培养目标和培养要求的基础上,确定的通用工程师专业学位研究生的培养目标为具有领导素质和社会责任感的复合型国际化工程技术与管理人才;具体要求包括:爱国守法、诚实守信,具有坚实数理基础和良好的人文素养,系统掌握科学技术、经济、社会等多领域的专业知识;具备提出并创新性地解决工程技术和管理领域全新和复杂问题的能力;具备深入拓展和跨越传统工程科技行业能力和跨文化协同创新能力。
四、 培养过程 (一)入学形式和培养年限作为教育改革试点区,北航中法工程师学院采用本-硕一贯制培养,培养年限为6.5年,施行弹性学制。在完成本科阶段学习后,学生可以获得本科毕业证书和学士学位;完成研究生阶段学习后,毕业生可以获得北航硕士学位和法国CTI及欧洲工程教育体系(EUR-ACE)认证的工程师文凭。
本科阶段通过高考面向全国招收国内学生,同时也招收优秀的国际学生。由于学院在国内有很高的知名度和认同度,同时收费标准与其他院系相同,因此,每年招收的本科生,其高考成绩均处所在省份的前列;与国内中法合作办学的同类院校相比,生源质量始终处于领先地位。
研究生招生以推免为主,同时于2015年开始开通了研究生全国统考的入学通道。学院每年还接收来自法国中央理工大学集团的交换生。
优质生源为精英培养模式的实施提供了保障。目前学院已经形成“优质生源-具有国际竞争力的毕业生-优质就业-更优质生源”的正反馈闭环,使生源质量和培养质量越来越高。
(二)课程学习 1.教学计划安排国内传统的本科教学计划安排是:前7学期安排理论和实验、实践类课程,第8学期学生只完成本科毕业设计,一般没有课程学习任务;硕士第1年学生有课程学习任务,此后主要完成硕士论文研究。
通用工程师专业的教学计划安排与国内传统的本科和硕士培养方式有较大差异。为强化基础,让学生掌握多学科和专业领域的知识,学生需要学习的课程量非常大,学生在前6年(本科4年和硕士前2年)所有学期均有课程学习任务。
考虑到中国学生本科入学时法语零基础的特点,第1年主要学习法语,同时参加部分通识课程学习;第2~3年与法国的预科培养模式接轨,属于无专业的基础课阶段,主要学习数理、人文和工程基础类课程,无论是课程的深度还是广度,都超过了国内高校的要求;第4~6年与法国的通用工程师培养模式接轨,主要学习专业基础和多个门类的专业课程。
2.实习实践环节为强化学生实践创新能力和综合素质培养,在整个前6年的课程学习阶段,学生还需完成本科毕业设计、研究生自主创新实践项目,同时还需完成工程师“认知实习”和“实岗实习”;在第6年的课程学习阶段结束后,学生还需完成工程师“毕业实习”,而硕士论文研究也须在整个培养阶段内完成。
3.课程学习要求预科阶段要求学生系统而牢固地掌握数学、物理等自然科学的基本理论、基础知识、基本思想、基本实验方法和技能;注重交叉综合融会贯通,注重培养演绎、分析和归纳的能力;工程师阶段强化学生的专业素养和工程实践能力培养,掌握从事理论、实验、技术工作所必须的工程力学、机械设计、电工电子、计算机应用等现代工程技术基础知识;具备一定专业方向的专门理论知识和实验技能,以及利用多学科知识创新性解决复杂系统问题的能力;了解科学研究、现代工程科技相关交叉学科的发展方向;掌握人文社会政治经济等学科基础知识,熟练掌握英、法两门外语,有良好的交流沟通、组织协调和跨文化协同创新能力。
4.教学特点注重研究性教学,在课程的讲授环节,更加注重启发式和讨论式的教学方法。通过基于方法论的以问题为导向的教学方法,强调学习能力和探索创新能力的培养,让学生“知其所以然”而不仅仅是“知其然”,以此延伸至实际应用,即使在低年级的课程中也会涉及现代的最新前沿知识。
实验课程倡导引导式教学方法,使实验成为学生对新知识的探索过程,激发学生的学习兴趣;实验教材主要介绍实验目的和基本要求,学生自己设计实验方案和步骤,通过在公共区自选实验设备完成实验内容,从而培养学生的自主实践能力和创新意识;面向工程实际,通过定性、半定量、定量方法实现同一物理量的测量,拉近课堂教学与实际工程需求的距离,增强学生的适应能力和实践探索能力;通过深化实验难度、拓展实验内容、加强学科融合,培养学生分析和解决复杂问题的能力。[10, 11]
教学团队由中、法方教师共同组成,其中数学、物理和工业科学课程以法语讲授为主,以利于学生赴法国交流学习时能迅速适应当地的学习环境;预科阶段(本科前3年)结束时,75%以上的学生法语水平应达到B1水平,20%以上的学生应达到B2水平。
研究生阶段课程主要由来自法国中央理工大学、比利时自由大学以及北航的高水平一线教师承担,企业课程则由来自国际著名企业的专家讲授;教学语言以法语和英语为主。
(三)个性化指导根据学院国际化办学和不同培养阶段的特点,确定学生个性化的指导方案和实施办法。
1.实施“梦拓”(Mentor)计划在预科阶段和赴国外交流的学生中,全面实施“梦拓”计划,即在学院的指导下,由高年学生指导低年级学生快速适应法语学习和数理课程的法语教学环境;在国外交流期间强化团队协作和快速融入当地的学习和生活环境。
2.实习指导在整个培养过程中,学生需要完成不少于10个月的三段式工程师企业实习,分别是本科第3年结束时为期1个月的“认知实习”,由学院和企业导师带队分组进行,实习结束后提交总结报告;硕士第1年结束时为期3个月的“实岗实习”,每一名学院导师和企业导师指导4~5名学生,实习结束参加分组答辩;硕士第2年结束时为期6个月的“毕业实习”,每名企业导师指导1~2名学生,实习完成后学生需提交实习报告,用英语或法语面向中、法方教师和企业导师组成的答辩专家组汇报实习情况,答辩通过者才可以参加后续的硕士学位论文答辩。[12]
3.本科毕业设计和自主创新实践项目指导本科毕业设计侧重于科研能力培养,安排在本科第4年,导师主要来自校内各院系;自主创新实践项目则偏重于工程实践能力培养,安排在研究生第1年,导师主要来自企业。此两类实践项目均采用团队模式,以强化学生的团队协作能力。指导教师团队一般由3名成员组成,分别担任客户、学术指导和技术指导;学生团队由5名左右学生组成,每个学生既要独立完成各自的研究内容,同时还需要与其他学生共同协作,完成项目的总体设计和结果分析;而在最后的成绩评定中,客户对研究结果的满意度是考评的重要指标。答辩语言至少应在中、法、英三种语言中同时选择两种,而采用抽签确定答辩人的方式,也促使团队成员必须精诚合作,互相帮助,共同提高,因为任何一位团队成员都有可能成为答辩人,而他的答辩成绩是决定每位成员最后成绩的重要因素。这种团队教育培养模式的实施,从机制上促进了学生团队精神和交流沟通能力的培养,更符合工业界对学生协作能力的要求。
4.硕士论文指导从事科学研究类课题的学生由校内导师指导,学生可在全校范围内选择导师;从事工程技术类课题的学生,可以与“工程师实岗实习”结合,由校内导师和企业导师共同指导;在国外开展课题研究的学生采用校内导师和国外导师结合的双导师制。硕士论文答辩要求在国内进行,由校学位委员会最终决定是否授予硕士学位。获得硕士学位的毕业生可同时获得工程师文凭。
五、 课程设置整个培养阶段的前6年均设有理论和实践课程,分为基础、通识和专业三大模块。其中数学与自然科学类基础课程和专业课程分别参照法国预科和工程师课程体系设立,语言类课程根据中国学生特点设立,通识课程则是根据北航的指导性意见设立。
(一)本科阶段课程本科阶段前7学期开设课程总计93门,213学分,4 132学时,其中理论课3 146学时,实验实践课986学时;学生平均每周需完成36.9学时的理论和实践课程学习,学习强度非常高;实验实践课每周平均为8.8学时,以保证足够的实践环节训练强度。
1.基础课程包括数学与自然科学类、工程基础类和语言类。其中开设数学课程13门,720学时;物理课程(含实验)12门,688学时;工业科学课程3门,160学时;此三项课程的开课数和学时数均与法国预科学校的基本相同,主要强化学生科学基础和系统思维能力培养。
语言类课程包括英语4门,128学时;法语20门,1 072学时(不含课外口语辅导课)。其中开设的“法语数学与法语物理”“科技法语”等课程,有助于学生快速适应后续的科学类课程的法语教学环境;“法语国家和地区概况”“法国社会与文化”“企业法语(文化)”等课程则有助于学生在赴法国学习时快速适应当地的学习和生活环境。
2.通识课程包括思政类、军事类、体育类、核心通识类、一般通识类和博雅类,其目的是拓展学生的综合素质和人文素养,强化团队意识、爱国精神和社会责任感培养,同时凸现航空航天特色。
3.专业基础课程主要包括工程力学、应用物理、应用数学和信息与计算科学类工程基础课程,目的是让学生对多领域专业基础知识和解决问题的方法有较为全面的了解,为多学科交叉融合和综合运用打下基础,提升学生解决复杂工程问题的能力。
(二)研究生阶段课程参照法国中央理工大学集团的课程体系设立,同时加入了北航部分院系的特色课程。研究生阶段共计开设35门专业基础和专业课程。其中专业基础课程是本科阶段课程的延续和拓展,同时还设有管理、金融、法律类课程。专业课程则分为能源与过程、机械与材料、信息与控制、应用数学与系统工程四个课程群,这与中国研究生培养体系中按学科专业划分课程群的方式有较大差异。
与国内高水平高校的研究生课程相比,通用工程师专业的课程难度略低,但涉及领域更广,学科交叉性更强,这与该专业学生的定位和培养目标有关。因为通用工程师的定位是具有工程技术背景的管理和领导人才。与一般的专业工程师相比,应具有宽广多学科知识和交叉融合能力、很强的工程创新能力和多领域适应能力,同时应具备团队精神和领导能力。
然而,通用工程师培养在中国正处于起步阶段,专业名称尚未列入国务院学位委员会颁发的《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》。为获得硕士学位,经中国教育部与法国工程师职衔委员会认定,专业学位硕士研究生可在材料工程、电子与通信工程、控制工程、航空工程四个专业领域,选择其中之一开展硕士学位论文研究,在达到所选专业领域的学位授予标准后,才能获得硕士学位。
因此,为强化学生专业能力的培养,提升硕士学位论文的研究水平,在研二第一学期要求学生在导师指导下,选择北航其他相关院系3门左右的专业课程。
(三)本-硕课程的关联性学院的本-硕一贯制培养方式,以及本科-硕士与预科-工程师的融合需求,客观上决定了通用工程师专业本科和硕士阶段课程关联的紧密性。[13, 14]预科阶段覆盖本科前3年,主要目标是强化数理基础;工程师阶段跨越了本科第4年和整个硕士阶段,专业基础课程在本科第4年和硕士第1年开设。
本科阶段前7学期课程和第8学期的本科毕业设计纳入本科阶段考核,合格者可以获得本科毕业证书和学士学位;本科阶段第8学期的课程纳入研究生阶段考核。
六、 质量管理 (一)外部评价学院每年均需向中国教育部提交人才培养质量报告,接受上级主管部门的监督和评估,并根据专家建议不断改进提高。法国教育部每年都派督学来学院考评并提出整改意见,同时法国工程师职衔委员会也定期对学院人才培养保障条件和培养质量进行评估,以决定是否准予学院颁发工程师文凭。北航教务处、研究生院和校学位委员会等部门则从培养方案、学位论文质量、课程组织和教学质量等多个方面对学院进行指导和评定。
2014年10月,学院提交的工程师阶段培养方案及实际运行状况报告,得到了CTI的高度评价,顺利通过了中期考核;2015年6月,法国教育部督学组来学院现场考察,对预科阶段课程设置和培养效果给予了充分肯定。
(二)内部考核 1.教师考核学院根据学校的具体要求和考核标准,制定针对性的考核指标,重点对教师的教学投入、授课质量等方面进行考评,并对教学手段和方法提供培训和指导;教师的考评结果直接与其薪酬和晋升挂钩。
2014年,学院的1名法语教师顺利通过了学校考评,晋升为教学型副教授;2015年又有1名专业教师、1名实验技术人员和1名教学管理人员分别晋升到副高职称,表明学院的考核体系和考核方法是合理有效的。
2.学生考核定期对学生的学业情况进行分析考评。对于经过努力但在法语教学环境下学习仍有困难的低年级学生,建议其转到其它学院继续学习;预科阶段结束时未能获得保研指标的学生,要求在大四进入转短模式,在本科毕业后离开学院,或通过考研继续在学院学习;硕士阶段结束时除了审核课程成绩外,还对毕业实习和硕士论文进行考核,两者均通过者才能授予硕士学位和工程师文凭。
对于在赴国外高校交流学习的学生,要求在赴国外前与学院签订学习协议。在国外交流期间通过所接收高校考核者,可以按学期完成学分互认,如有不合格课程则需重修。
目前学院已经毕业的4届硕士生中,近2/3毕业生进入了国际顶尖企业和政府机构工作,近1/3进入了国内外高校和科研机构继续攻读博士学位。进入工业界的绝大多数毕业生,不仅能迅速融入职业环境,很多学生还在毕业后的2~3年内就成为了所在单位关键岗位的负责人。
中国商飞、赛峰集团、斯伦贝谢、道达尔等多家企业在与学院的交流中,对中法工程师学院毕业生的系统思维能力、多学科知识交叉融合能力、工程创新能力、国际视野和团队协作能力均给予了高度评价,表明学院建立的培养体系和培养模式可以为具有国际竞争力的通用工程师人才的培养提供有效保障。
七、 结论在10年的建设和发展过程中,北航中法工程师学院通用工程师专业学位研究生的培养模式得到了不断的完善和发展。从建院初期的全面引进,到实践过程中不断的消化吸收、融合发展、改革提高,成功建立了根植于本土的国际化通用工程师学历教育体系和培养模式,不仅首批入选了“卓越工程师教育培养计划”,同时也通过了法国工程师职衔委员会和欧洲工程教育体系的认证,丰富了中国高等工程教育培养模式;取得的成功经验,以及探索出的培养理念、培养手段和方法,可为专业学位硕士研究生培养模式的改革与发展提供参考。
[1] | 教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[EB/OL] . (2011-01-08)[2015-06-19]. |
[2] | 教育部关于做好全日制硕士专业学位研究生培养工作的若干意见[EB/OL] . (2009-03-19)[2015-06-19]. |
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