关于美国RICE大学ECE系研究生培养模式的思考

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  【摘要】文章以美国RICE大学ECE系研究生培养模式为研究对象,首先介绍了包括研究生招生、课程教学、资源管理、培养方式等多个方面的具体方法,并且分析了这些方法的优点和产生原因、维持条件,最后结合我国目前高校实际情况,指出了一些在信息学科研究生教育中可行的改进措施。文章对于信息及其相关专业研究生教育管理人员和导师,在加强研究生创新能力培养方面,具有一定的参考价值。
  【关键词】美国研究生教育创新能力培养模式
  【中图分类号】G643【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2011)09-0001-03
  【Abstract】The graduate student education methodology is illustrated including the new student enrolment, course teaching, public resources management and education strategies. Furthermore, the advantages and of these approaches are analyzed with the causes why they are generated and can be maintained. Additionally, some promising reform thinking is discussed according to the status quo in Chinese graduate student education. Hopefully, these arguments would make some contribution to their work for the administrative managers and supervisors who are evolved to the information and other related majors.
  【Key words】USGraduate student educationCreative abilityCultivation model
  
  我国研究生教育发展迅速,根据教育部公布的数据,2007年在校研究生约119万人,其中博士研究生约22万人,硕士研究生97万人。[1]但正如有不少文献指出的,[2~3]由于历史、观念、资金、体制等复杂原因,研究生教育中存在诸多问题。所以,如何在规模形成基础上,保证培养出适应我国经济和社会发展需求的研究生,是高校面临的重大课题。具体到信息及其相关专业,至2010年10月,虽然我国固定电话装机数达3亿,移动用户数量达到8.4亿,互联网宽带接入用户达到1.4亿,[4]世界上众多诸如计算机、手机、电视、DVD等产品也都是在我国生产制造,但我国只是信息大国而不是信息强国。培养具有创新能力的研究生人才,显然是相关教育人员的艰巨任务。文章通过对美国莱斯(RICE)大学电气与计算机工程系(Electric and Computer Engineering Department,ECE)研究生培养方法某些细节的介绍和分析,并结合中国实际提出一些改进的建议,为国内信息及其相关专业研究生教育从业人员提供一些参考。
  一、校系基本情况
  美国RICE大学是位于休斯顿的一所私立大学,成立于1912年,USnews的综合排名在2010年为全美第17名,[5]电气电子和计算机专业排名也是前20名内。根据2009年的数据,[6]全校有本科学生3485名,研究生2275名,faculty总共650名,staff为1897名。faculty中,在职教授282名,副教授115名,助理教授128名,讲师98名。电气与计算机工程系有129名博士研究生,18名硕士研究生,68名本科生。在职faculty有25名,其中9名IEEE Fellow,1名AAAS Fellow,3名Optical Society of America Fellow,2名American Physical Society Fellow,还有28名staff。近5年,全系每年的平均科研经费1200万美元。[7]这些基本数据,同其他一些知名美国私立高校相似,包括Stanford(斯坦福),Princeton(普林斯顿)。可见,RICE反映了一个私立研究型大学的普遍特点。包括①资金雄厚,faculty人均占有财政经费70.8万美元/年,研究生人均占有财政经费20.2万/年;②科研经费充足,ECE系faculty人均为48万/年,研究生人均8.2万/年;③正教授和fellow比例高,全校正教授占所有faculty的48%,ECE系的各个协会fellow占所有faculty的40%;④师生比高,全校为1∶8.8,ECE系为1∶8.6;⑤研究生比例高,研究生和本科生比例全校为1∶1.5,ECE系更是达到了1∶0.46。
  二、招生方式和特点
  RICE的ECE系施行硕博连读制度。招生面向全球本科和硕士研究生,生源非常广泛,这有利于文化交流,提高学校的知名度。学生首先给faculty进行联系,并向学校招收机构提出申请。在GRE和TOFFLE成绩满足基本要求的前提下,是否录用由相应委员会决定。入学后,学生第一年的学费和生活费由学校承担。但第一年,导师会布置一个研究课题,期末时学生参加考核答辩。答辩考核的方法是直接针对学生的学术研究能力,主要考察学生是否真正具有从事科研的潜力。考核非常严格绝不含糊,虽然答辩委员会通过投票作决定,但主要尊重导师的意见。对于通过考核的学生,继续从事研究生学习。如果导师同意,在第二年或者第三年结束时,可以进行硕士毕业答辩,获得硕士学位,同时,自动转为博士学习阶段。此时,学生如果选择就业,也可以主动放弃博士学习。相反,对于考核不合格的学生,一是直接退学;二是继续学习,完成硕士学业,取得硕士学位。这取决于导师的决定,即导师是否认为该学生具有获得硕士学位的能力。
  另外,导师的招生人数主要由科研经费决定,并非按照职称级别来分配名额,因此每个faculty都可以招生,没有硕导和博导的概念,只要能为学生提供足够的学费和生活费,就可以多招学生。需要指出,年轻的faculty科研经费来源,除了学校的启动资金外,还可以相对容易的申请NSF等纵向基金资助,这使得年轻老师同样有经费招收学生。
  三、课程设置与教学方法
  研究生课程包括两个部分,一个是专业课程,一个是实践课程。实践课程主要是帮助教授从事本科教学助教工作,具体要求是要随堂听课,完成作业批改、答疑、试卷评分等工作。一方面,研究生通过本科课程助教完成实践学分,另一方面,也通过该环节,获得一定报酬。研究生的课程实践除了本科课程助教外,有些优秀的研究生也承担一些理论性不强、实践性较强的本科课程教学任务。
  研究生课程学习,是学分制,总共学习8~10门课程,时间为2~3年。研究生通常每学期只选择两门或三门课程,原因是每门课程课后的阅读和作业量很大,需要学生付出大量的精力去完成。由于课程设置丰富,学生选择课程的依据主要是自己科研的实际需要,所以有认真学习的动力和要求,而不是被动的接受和吸收。这些课程的学习为从事科学研究奠定了坚实的理论基础。
  研究生课程设置和教学有以下特点:一是某些课程不仅本系学生可以选择,各个相关学科的学生都可以,甚至一个生物学科的学生可以选择信号处理的课程;二是课程开设没有人数要求,曾经一个知名教授、院长的课只有2个学生选,同样正常进行;三是课程内容和形式灵活多变,重视启发式教学,强调研究生的主动性和参与性,可以是学术讨论,也可以是理论介绍。
  四、培养方式
  导师为学生提供学费和生活费,RICE规定导师支付给每个研究生每个月生活费不得少于2000美元,所以学生必然要为老师取得科研成果而努力。这里涉及的问题有两个,一个是评价体系,一个是适合这样评价体系而采取的培养方式。
  对于学生的评价体系而言,同教授的评价体系是一致的,即同行评价。由于学校要求assistant professor 必须在6年内拿到tenure,否则就解雇,而拿到tenure的associate professor和professor为了追求学术地位和获得更多经费支持,就需要产出更多的成果。所谓的成果,就是社会影响力或学术影响力。从IEEE fellow评选方法就可以看出,[8]为了让同行了解自己的工作,让工业界采用自己的成果,基本途径就是必须多发有影响力的文章,多获权能创造财富的专利。要获得这些成果,仅仅靠教授自己是不行的,所以要争取经费招收学生,形成研究团队共同完成科研任务指标。可见,文章、专利和经费同样是评价体系中的基础,但创造这些成果的目的,是为了获得学术影响力。所以,文章不是看是否被SCI检索,也不是数量,而是影响力。这样,知名国际会议往往比期刊更受重视,教授们也积极参与知名国际会议,加强交流。由于学生同导师的特殊关系,学生的评价也是创造学术成果的能力,这主要是看文章。
  培养方式具有以下特点:①学生研究内容是多方向的,比如研究无线通信的导师,学生包括了从事信息论、信道估计、relay、MIMO等多个不同的技术方向。②学生之间、学生同导师间经常开展讨论,讨论不仅局限在同group的学生,只要是从事相关研究的同一个系的学生,都可以自由讨论。③导师定期举行group meeting,了解学生进度,指导学生研究。④学生独立完成论文和专利等学术成果的实现,导师仅仅是指导。⑤导师为学生提供参加workshop、internship、conference的机会,提高学生的科研能力。⑥导师每学期会邀请一些同行到学校进行交流,为学生提供讲座,同时,包括每年的新教师面试,也有一个环节是为全系学生进行一次学术讲座。⑦通过一个类似我国“科技论文在线”的网络平台,不同学校的学生可以相互交流自己的论文初稿,并相互通过网络视频讨论。⑧同一个地区内所有高校的ECE联合,每年为学生举办一次学术会议,旨在提供一个相互交流、共同学习的平台。
  五、培养环境
  学生培养的环境主要指良好的硬件条件,它们为学生培养提供了很多便捷和帮助。
  1.网络管理系统
  教学管理有一套名为Owl Space的完善网络管理系统,学生通过帐号登录,可以查看开设课程简介、每个任课教师的简介(faculty都要求有自己的网页,由专人负责维护)、教学大纲、学生的评价等。任课教师对于每门课程,也通过网络管理学生,包括网络布置作业、上传作业、学生下载资料等。同时需要指出,通过WiFi,学生可以在校园和宿舍实现无线上网功能,无需帐号,不限流量。
  2.研究场地条件
  3~4名学生共用一个研究实验室。教学楼设置有一些专门供学生讨论的会议室,会议室设备齐全,包括投影仪、无线上网、黑板等基础设施。每个系设置一个文印室,学生通过无线网络可以完成免费打印功能。同时,也可以免费自助完成复印和扫描等。办公场地和实验室由全系统一管理。每个faculty有属于自己的独立办公室,虽然面积大小同职称和职务有关,但一切办公设备主要由教授自己承担,学校只提供家具。另外,每个faculty成立一个group,不同faculty研究的内容是不相同的。如果他们研究内容相近,同时团队成员组成合理,也可以成立一个中心。中心会有一个面积较大的实验室,里面主要放置各种仪器设备。仪器设备的购买由中心老师共同承担,也享受学校和机构资助,学生共享。
  这样的实验室和办公室管理模式,源于一个简单的理念,那就是学生是平等的。无论导师学术地位如何,作为学生学习和培养的基本条件,应该是公平分配,所以,每个学生的办公场地是相同的。其次,凡是公共资金购置的实验仪器和设备,也应该是所有系成员所共享的。这与我国的现状,有限资源往往仅惠及部分老师和学生是不同的。
  六、与企业的沟通和交流
  知识成果转换为生产力是大学社会服务功能的重要体现。RICE的ECE每年举办一次师生和产业同仁的论坛。参加的产业届人士是来自各个公司的ECE校友,包括TI、微软、Intel、apple等大公司,也有一些小的高科技公司。该活动持续两天,内容包括近年ECE的发展和现状介绍,两名教授近期科研成果和两名业界代表研究工作的讲座,研究生科研成果展示,包括实物演示和展板两种。这样的活动,一方面保持了高校和企业的长期联系;另一方面,也增进了高校和企业的相互了解,建立了合作的基础。
  另外,RICE大学有一个专门机构,依托其商学院的影响,每隔数月会安排一次创业洽谈会。活动每次设定一个专题,比如能源、信息等。参加的人员为中小企业、个人创业者和投资人。首先创业者用几分钟时间向所有投资人介绍自己的创业规划、现有基础、团队组成等。然后,在showcase时间,投资人如果对某个项目感兴趣,可以在此时进一步同创业者交流。虽然这些创业者经历各不相同,但也不乏在校学生或者教授。而这样的活动,为有市场前景而缺乏资金的项目和科研成果,提供了非常便捷的产业化途径。
  七、思考与启示
  建设世界知名研究型大学,是很多国内高校追求的目标,但就目前的状况,任务非常艰巨。究其原因,正如前文指出,包括历史、体制、文化和观念等。RICE的ECE研究生培养模式折射出美国的研究生培养教育体系。我们并不认为他们的模式十全十美,因此完全移植也不适合中国国情,但我们可以认真总结和借鉴他们的研究生培养模式的经验,加快我国研究生教育改革的进程。
  1.继续加大研究生的教育投入
  美国大学的研究生可以得到各类奖学金,包括见习奖学金、研究助学金、助教奖学金等,同时还可以通过实践课程来获取一定报酬,可以免除他们为生活而产生的后顾之忧,从而能够集中精力潜心学习或进行科学研究。我国应加大研究生研究津贴或奖学金,这样不仅使研究生能够顺利完成研究生阶段的教育,而且还能为研究生的研究工作提供必要的经费支持,充分发挥研究生的主动性和创造性,帮助他们将自己感兴趣的研究项目顺利完成,最终形成具有创新性的论文。比如我国的自然科学基金(NSFC)可以适当提高针对研究生教育和科研进行资金补助的比例。另外,加大研究生的教育投入还包括改善研究生的教育设施,包括实验教学设施、办公室、图书馆、网络、文体设施等。
  2.加强和改善研究生课程教学
  高度重视研究生的基础理论教学,增设基础理论课程,强调研究生要有广泛的基础知识和扎实的专业知识。在研究生的课程设置上,根据科学交叉性和综合性强的特点,强调理科和工科的结合,强调文科和理科的渗透,鼓励研究生进行跨学科、跨专业学习和研究,以此来完善研究生的知识结构和改变思维方式,培养研究生宽广的学术视野。同时,改革研究生的课程教学方式,更多的采用美国高校中的讨论方式,围绕学术点进行互动和交流,培养学生的创造性思维能力,语言表达能力和应变能力。在讨论中,鼓励和支持研究生发表不同的学术观点和看法,倡导一种宽松自由活跃的学术氛围,充分发挥独自的想象力和创造力,这样才有利于取得理想的课堂教学效果,有利于创新性人才的培养。
  3.重视研究生培养与产学研紧密结合
  我国高等教育的三大职能之一是“服务社会”。那么我们研究生的教育不仅担负起培养人才的任务,而且要培养出适合经济社会发展和科学技术发展需要的应用型、专业性人才。高校的专业性研究生培养应该与企业对人才的需求紧密结合起来,提高研究生导师重视研究生实践能力和专业技能培养的意识。一方面,通过研究生在企业半年以上的见习工作,使他们了解社会的需求,能够把实践中的问题引入到课题研究中去。另一方面,通过与企业建立联合培养研究生的机制,让研究生的培养与企业的实际联系更加紧密,把最新的科学理论或发现运用于生产实际,使企业技术更新、改造或转化,创造出更高的生产力,更好的为经济社会服务。
  参考文献
  1 中华人民共和国教育部.教育发展统计——高等教育学校(机构)学生数[R].中国教育年鉴2008,2009
  2 王洪才.研究生教育处在十字路口——以高等教育学科研究生教育为例[J].清华大学教育研究,2008(5):16~21
  3 周叶中、程斯辉.什么是理想的研究生教育——关于研究生教育发展的价值判断[J].中国高教研究,2005(7):21~23
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   基金支持:重庆大学教改项目(编号:2010JGXM016)
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