能源与环保领域工程博士培养的实践探索

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  摘  要:实施工程博士培养,为创新型国家建设输送领军型工程人才,是我国研究生教育的创新探索。分析了当前工程博士培养存在的主要问题,结合国防科技大学能源与环保领域工程博士培养实践,总结了提高工程博士培养质量的措施建议,包括招收高质量生源、以重大工程需求牵引培养工作、坚持学校与企业/部队深度协同、工程博士培养水平与导师团队研究指导水平双螺旋上升等。为我国工程博士培养模式改革提供有益借鉴。
  关键词:工程博士;能源与环保领域;实践探索
  中图分类号:C961        文献标志码:A          文章编号:2096-000X(2021)17-0161-04
  Abstract: Training doctor of engineering and providing leading talents for construction of innovative country are innovative exploration of postgraduate education in China. Main problems in the cultivation of doctor of engineering were analyzed, measures and suggestions for improving the training quality of doctor of engineering were summarized according to the training practice of doctor of engineering in energy and environmental field, including taking in high quality student pool, leading cultivation work with major project requirements, deep collaboration between universities and enterprises/army, double helix rise of cultivation level of doctor of engineering and guidance level of supervisor team, and so on. All those can provide useful reference for reform of training mode for doctor of engineering.
  Keywords: doctor of engineering; energy and environmental field; practical exploration
  习近平总书记2020年对研究生教育工作作出重要指示指出,适应党和国家事业发展需要,培养造就大批德才兼备的高层次人才[1]。工程博士(Doctor of Engineering,D.Eng)是工程领域最高层次专业学位教育,目标是培养适应创新型国家建设需要、满足国家重大工程和项目需求的高层次领军型工程技术人才。2011年2月,国务院学位委员会第二十八次会议审议通过《工程博士专业学位设置方案》,我国增设“工程博士专业学位”,同年7月,学位委员会批准清华大学等25个单位开展工程博士专业学位授予工作,涉及电子与信息、生物与医药、先进制造、能源与环保四个领域[2],自2012年起招生。2018年,国务院学位委员会将工程专业学位类别调整为电子信息等8个专业学位类别。
  工程博士是新生事物,培养模式尚处于探索阶段,培养实施过程与预期存在一定差距。为推动工程博士教育改革发展,国务院学位委员会办公室于2018年发布了《关于转发<工程类博士专业学位研究生培养模式改革方案>及说明的通知》(学位办[2018]15号),对培养方式、招收对象能力素质、学位论文、质量保障与监督等进行了深化明确。
  国防科技大学是军队工程技术的最高学府,是全国首批25个开展工程博士专业学位授予工作的试点单位之一,2013年以来,秉承少而精的理念,在能源与环保、电子与信息两个领域招收工程博士研究生80余人,主要服务国防工业部门、装备论证研制与试验单位等,研究方向涉及飞行器总体技术、先进推进技术、系统建模与仿真技术、新材料技术、无人系统技术、能源互联网技术等(详见表1)。9年来,围绕工程博士培养新特征,在实践中改革创新,取得了一定成绩,积累了一定经验,本文对存在问题进行分析,对成功经验进行总结,为我国工程博士培养工作提供重要借鉴。
  一、工程博士培养存在的主要问题分析
  (一)招收选拔过程不够规范,生源质量参差不齐
  高质量的生源是培养高质量人才的前提和基础,工程博士的培养目标,决定了对招生的生源质量较传统学术型博士研究生要求更高。受培养指导思想和具体培养目标的理解、招生考核环节拟定与把控、报考人数等多方面制约,目前工程博士招收选拔过程还不是特别规范,例如,有的学校招生简章仅要求报考对象具有较好的工程技术理论基础和较强的工程实践能力[3],要求较为模糊,没有严格要求参与国家重大专项的经历要求;有的学校要求承担重大工程项目,不一定要有国家重大专项,有的学校招收的生源甚至缺乏工程经验[4];考核方式涵盖了笔试、面试、笔试+面试等多种形式,但在面试考核环节,对国际视野、创新能力、职业素养、跨文化交流能力等量化考核的具体指标体系、分值设置与权值分配等有待进一步完善;招生对象职級呈多样化特征,涵盖公司董事长、总经理/副总经理、工程总指挥、工程总师、型号总师、企业总裁、项目高管等,职业领域、工作性质、经理经验、视野水平等差异化明显。   (二)课程体系设置和论文安排多沿袭传统博士培养模式
  工程博士培养过程应以论文研究为主,但课程学习具有一定基础性作用,也应放在重要位置[5]。很多学校工程博士课程借鉴利用了学术型博士生课程基础,没有形成针对工程博士特征的特色化新型课程体系。导致课程体系和课程内容“学校化”特征明显,偏重知识传授,能力素质培养关注缺乏;与重大工程实际结合不够, 针对性、前沿性、创新性、实践性不足;强调专业化培养,战略性、广域化、交叉性、大科学大工程观等有较大差距;讲授方式比重大,研讨教学、案例教学、探究教学等以学生为主体的授课方式比较缺乏;通用化特征明显,工程博士人数少,针对学生差异化特征进行个性化设置的考虑不足;适应工程博士在岗学位特征的教学方式探索不够,没有想办法适当应用信息化、网络化教学手段推进授课过程更好落地。
  学位论文研究是工程博士培养过程最关键的环节,也是最具标志性的成果,是工程博士培养质量的标尺。工程博士学位论文与工学博士学位论文的最大区别应在于,更直接服务重大工程中的实际问题创造性解决和国民经济发展。这方面我国大多高校做得并不到位[6],有的工程博士学位论文与工学博士论文按照基本一样的模式和内容开展,偏重理论方法和前沿概念研究,应用性特别是解决实际工程问题的特征缺乏;有的一般性解决工程中的常规问题,加上导师和学校对学位论文要求不高,论文创造性和创新性严重不足;有的学校论文管理不够规范,开题、中期检查、评阅、答辩等环节不够完善,把关不严。
  (三)培养过程院校发挥作用不够,院校与企业/部队协同不够
  英美工程博士培养过程都特别强调学校与企业深度融合[7],在培养过程中,大部分时间都应直接针对企业实践项目进行研究。在我国的工程教育体系中,高端工程技术人才培养过程产学合作不够紧密、培养实际与应用需求脱钩、“纸上成果”长期不能转化等问题仍然较为突出。加上工程博士研究生的实际特征,决定了培养过程他们大部分时间仍在原单位和原工作岗位,高校实际管控时間和导师实际指导过程有限,高校与企业/部队一定程度上存在脱节,这也是很多工程博士毕业一拖再拖的主要原因;同时,企业/部队在招生、培养方案制定、毕业把关等方面参与较少[4]。这些都与国家明确规定的“工程博士培养单位应与企业或工程研究院所共同构建产学研相结合的人才培养环境和质量保障机制”相距甚远。
  (四)指导教师和团队工程博士培养能力有待提高
  指导教师是工程博士研究生培养的第一责任人,导师和所属团队的指导能力和水平对工程培养质量具有关键影响。虽然组织形式上,企业/部队也往往会配备导师,但学位论文整体研究指导和出口把关主要是院校导师。受院校研究特点和教师职业经历限制,目前高校导师队伍往往偏重基础和应用基础研究,工程技术水平和工程经验相对缺乏,甚至往往不如招收的工程博士研究生,一定程度上制约着工程博士论文研究水平和培养质量的提高。
  二、能源与环保领域工程博士培养探索实践
  9年来,针对上述问题,围绕提高工程博士培养质量,学校特别是作者所在指导教师团队探索形成能源与环保领域工程博士培养措施体系(详见图1),取得了良好培养效果,受中国学位与研究生教育学会邀请举办培养经验分享讲座。
  (一)坚持招收高质量生源
  学校工程博士招生坚持“小而精”“宁缺毋滥”的原则,对招生对象资格提出了较高要求,政治上要拥护党的领导,热爱祖国,具有高度的社会责任感和良好的职业操守,理论基础、科技素质和工程实践能力均需达到较高水平,从成长平台和发展潜力等角度考虑,申请人必须是正在承担国家重大科技专项、军队重大工程等重大科研项目的骨干人员,我们团队招收的工程博士生均来自于国家航空航天工程一线。鉴于生源和培养目标的特殊性,工程博士采取“申请-考核”制招生,抓好资格审查和综合能力面试两个核心环节,资格审查主要审核申请人学历学位和工程背景经历,必须严格符合学校工程博士招生的管理规定,9年来,没有一个进行破格录取。综合能力面试主要考察博士生的理论功底、专业基础、对实际工程问题的分析能力,对从事专业领域的发展态势了解程度与判断能力、求学期间的研究方向甚至职业发展规划等内容,目的是全面考察申请人的科技素养、职业素养、应用创新能力。
  (二)坚持以重大工程需求牵引培养工作
  牢牢把握为战略性新兴产业培养工程技术领军人才的目标,充分发挥团队在飞行器动力、系统仿真、试验鉴定等领域学科优势,以高分专项、两机专项、大飞机等国家重大科技工程需求为导向拟定培养方案,团队工程博士生深度参与上述领域重大项目。在课程学习方面,主要目的是补充完善学生知识结构,开拓学术视野,提高思维层次,一般不少于10个学分,遵循让学生“带着问题学”,结合各培养对象已有基础、科研需求、发展方向等,突出应用、交叉、能力、素养特征,量身定制个性化课程内容和学习计划,实现“一人一方案”,比如,对运载火箭动力系统方向培养对象,重点选修燃烧流动、发动机设计、发动机试验等课程;对运载火箭总体与试验方向培养对象,重点选修飞行力学、运载火箭工程、装备鉴定与试验等课程;针对工程博士群体特征,开设职业能力拓展课程,如科技哲学、经济金融、法律商务、人文艺术等,旨在提升战略思维能力和工程管理能力;授课方式集讲座与研讨、线下与线上等方式于一体,实现研究型、互动式、泛在化教学;考虑工程博士学习阶段不离岗的特征,线下课程学习主要采取分段集中方式,课程学分小型化,课程内容模块化。(详见图2)
  图2 工程博士课程教学综合举措
  在论文研究方面,遵循让学生“带着问题研究”,以培养对象科研和工程实践中遇到的重大挑战性问题为选题依据,突出前沿性、实践性、创造性、综合性,重在培养战略视野、研发能力、创新能力、协同能力。目前,我校在读工程博士生都至少主持或参与一项国家军队重大科研项目,在早期制定的工程博士培养计划中,还专门规定工程博士生参与国际研修、参与工程项目实践等内容,后根据实际情况调整为在学期间,参加2-3次国际学术会议。学位论文形式可以灵活多样,涵盖研究报告、工程设计论证方案、产品开发、案例分析、管理方案等,当然,实际执行过程还是以与传统博士学位论文体例相近的成果为主。   以团队招收的2014级某工程博士生为例,该生来自西安现代控制技术研究所,入学后导师组与其所在单位联合申报了超远程制导火箭研究专项,该生担任型号副总师,他结合导师组为其制定的个性化培养方案,修学了系统工程管理与科学决策、航天器姿态动力学与控制等课程。满足培养学分要求的同时,与导师组一起构建完成研制工作的理论模型,在总体设计与制导控制技术等方面,取得重大突破,项目管理能力也取得长足进步,毕业前荣获了国家科技进步一等奖、国防科学技术进步特等奖等。
  (三)坚持学校与企业、学校与部队深度协同
  改变高校主导的传统培养方式,围绕学位论文与重大项目、指导教师团队、资源利用、成果转换等,团队与航天科技集团、航天科工集团、兵器工业集团、东风航天中心等企业和部队所属研究院所协同实施,双向贯通互动。優先招收与团队存在紧密合作的单位的优质生源,以工程博士生为纽带,将学位论文研究过程融合到企业/部队重大项目的具体实施过程,同时,对企业和部队实际需求有了更深入理解,将研究获得的科研成果直接用于企业技术进步、部队战斗力生成,实现技术与成果共享共赢,推动前沿创新研究成果的落地与转化。
  培养对象研究过程实现在校与在岗结合,学生大部分时间在企业/部队,定期到学校与导师研讨交流,导师充分利用项目合作交流机会,到企业/部队进行研究指导、讲座讲学,在动态交互中避免论文研究“休克”等问题。实施团队指导模式,与企业专家、领域专家、部队专家,组成联合指导团队,一般3-5人,论文选题由指导团队共同遴选把关,学校教师在理论深度、整体学术水平方面严格把控,企业专家在科研实践方面担当关键责任,领域专家一般聘请院士担任,担当咨询与扶持角色,往往还会配备一名跨学科领域导师,论文出口需几方专家共同出具意见,实现理论研究、工程实践、管理协调、战略规划等多维能力联合塑造。教研室和企业/部队已有重点实验室、工程中心等研究条件逐步共享,探索在企业/部队建立长期稳定的协同研究中心和实践基地,通过正式挂牌等形式予以明确,做实机制。
  (四)坚持工程博士培养水平与团队研究指导水平
  双螺旋上升
  能源与环保专业招收的学生大都来源于重大工程的总指挥、总师等两总系统,指导团队树牢终身学习、教学相长理念,通过培养过程提升导师自身的指导能力和工程水平,弥补了传统指导方式和水平的不足;培养过程中,学生主体、教师主导,面向运载火箭设计与试验、水中兵器制导等具体工程问题,积累形成大量案例库,推动学术型研究生课程教学、论文选题、实践能力、工程素养培养等水平全方位跃升;在工程博士从事的重大工程挑战问题研究中,牵引原始创新和集成创新,拓展团队战略前沿研究方向;开设“工程博士论坛”,安排培养对象以学术报告形式,向团队全体研究生传播工程实践、企业管理、装备试验与运用等方面的丰富经验,促进了解工程实际,开拓战略视野,培养工程素养,提升综合能力;以工程博士培养为依托,与企业、部队共建的实验室和实践基地等为条件,在支撑团队学术型研究生科研实践和实习中发挥了重要作用;通过工程博士培养,导师团队对产业前沿的认识、对技术运用需求的理解有了很大提升,与相关领域产业界的龙头单位建立起通畅的交流渠道,与一批国防工业部门和部队单位高水平专家建立起了合作关系;在指导工程博士过程中,导师团队直接或间接参与到国家重大工程项目关键内容的攻关中,使得我们面向重大工程的应用型创新能力大大加强。总之,工程博士培养、团队指导水平实现了双螺旋上升,加上学历教育研究生培养水平的提升,甚至可以说实现了三螺旋上升。
  三、结束语
  反观9年来的能源与环保领域工程博士的培养实践,学校取得了一定成绩,但工程博士专业学位研究生的培养在我国尚属新生事物,与传统学位研究生培养具有很大差异,还存在很多亟待改进的地方。我们将结合自身实际和特色,围绕指导思想、招生、课程学习、论文研究、论文评阅答辩、实践锻炼、资源利用等持续改革创新,为我国战略性新兴产业发展和新型作战力量建设输送高层次领军人才[8]。
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