


[摘 要]培養具有國際視野和國際交流合作能力的工程學科領軍人才已成為我國研究生培養的當務之急。在對研究生國際化培養模式長期探索和實踐的基礎上,研究團隊提出了“創新引領,中西融通”的研究生培養理念和“四協同”的培養模式。文章以東南大學先進電機與電力電子集成系統研究團隊為例,介紹了涵蓋導師配置、課程設置、論文選題、過程指導和成果展示的全周期多要素研究生國際化培養模式的實踐方法和取得的成效,以期為我國工程科學領軍人才的國際化培養工作提供借鑒和參考。
[關鍵詞]國際化;研究生培養;創新引領;中西融通
[中圖分類號] G643 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2022)12-0194-05
雖然我國工程科學技術經過幾十年的發展取得了長足的進步,但目前與歐美等西方發達國家的先進水平相比,仍有一定的差距,部分技術甚至還處于“卡脖子”狀態。2015年,國務院公布了《統籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》,確定了培養拔尖創新人才、形成世界一流大學和一流學科的目標。研究生作為學歷教育的最高層次,是科技創新的主體和推動者,也是科技領軍人才培養的主要對象[1-2]。因此,為了快速提升我國工程科學技術水平,實現建設世界一流大學和一流學科的宏偉目標,培養具有國際化視野和國際交流合作能力的工程學科領軍人才已成為我國工科院校研究生培養的當務之急[3]。
筆者所在的東南大學先進電機與電力電子集成系統研究團隊(以下簡稱“團隊”)在長期探索和實踐的基礎上,提出了“創新引領,中西融通”的研究生培養理念和“四協同”的培養模式[4-5],探索出一套涵蓋導師配置、課程設置、論文選題、過程指導和成果展示的全周期、多要素研究生國際化培養模式和方法,取得了良好的成效。本文旨在總結團隊近年來在研究生國際化培養方面的經驗,和國內同行進行交流,以期為我國工程科學領軍人才的國際化培養工作提供一些借鑒和參考。
一、“中西合璧,融通中外”的導師隊伍是前提
研究生導師作為研究生培養計劃的制訂者和具體實施者,在研究生培養過程中起著至關重要的作用。建設一支具有國際視野的導師隊伍,是實現研究生國際化培養的前提條件[6]。近年來,團隊通過成員境外深造和人才聘請相結合的方式,打造了一支“中西合璧,融通中外”的研究生導師隊伍。
(一)團隊成員境外深造
為了擴大自身的國際視野,研究生導師必須“走出去”,加入國際一流科研團隊,置身于國際學術前沿,了解國際科技發展的動態和趨勢,學習并掌握國際先進的研究生培養理念和教育知識體系。為此,團隊成員通過攻讀博士學位、博士生聯合培養、博士后工作等形式在美國威斯康辛大學-麥迪遜分校、英國謝菲爾德大學、加拿大麥吉爾大學等境外一流大學進行深造,學習國際先進的教育理念、科研方法和創新思路,并將其與我國教育體系特點和人才培養目標相結合,實現研究生教育與國際接軌。經過20多年的積累,目前團隊所有教師成員均具有境外博士學位或一年以上境外留學經歷,團隊已成為一支具有國際影響力的師資隊伍,為研究生的國際化培養提供了堅實保障。
(二)境外人才和導師聘請
聘請境外人才和研究生聯合培養導師的方式,是進一步提升導師隊伍國際化水平的有效途徑。早在2003年,團隊就與英國謝菲爾德大學Z.Q. Zhu教授圍繞師資培訓、博士聯合培養、項目研究等方面開始了全面而緊密的合作,團隊聘請了Z.Q. Zhu教授作為東南大學客座教授和博士聯合培養導師。此后,團隊又相繼聘請美國俄亥俄州立大學、丹麥奧爾堡大學、美國威斯康辛大學-麥迪遜分校、澳大利亞悉尼科技大學、意大利帕多瓦大學等多所境外大學的國際知名教授作為博士生聯合培養導師,參與博士生培養指導。
此外,團隊通過國家人才計劃從境外直接引進高端人才,提升團隊師資的國際影響力。香港大學K.T. Chau教授在與團隊長期合作的基礎上,于2007年受聘教育部“長江學者”講座教授加入團隊,以第一導師的身份在東南大學招收并培養博士研究生。2017年,團隊再次通過國家人才計劃引進了丹麥奧爾堡大學鄧富金博士,讓其在東南大學全職工作并培養研究生。因此,通過成員境外深造和境外人才與導師聘請相結合的方式,團隊實現了導師隊伍的中外合璧。
二、“科教融通,國際接軌”的課程設置是基礎
課程教學是研究生接受科學知識和文化教育的重要形式,通過有效設置課程教學的內容和形式,讓研究生更好地接觸國外先進的科學技術與文化知識,對高校研究生國際化培養具有重要的意義。
(一)構建編、撰、譯著作體系
團隊通過構建編、撰、譯著作體系,實現科研資源向教學資源的轉化,將科研過程中取得的創新成果以及國外先進的科技成果及時轉化為新知識,補充和更新課程的知識內容。例如,團隊教師結合自身研究經驗以及國內外最新科研成果,撰寫了專著《定子永磁無刷電機理論、設計與控制》和《Transformerless Photovoltaic Grid-Connected Inverters》,并將其分別作為博士生課程“現代永磁電機基礎理論與關鍵技術”和“變流器共模電壓調控理論及應用”的參考書,編寫了譯著《風力發電系統的功率變換與控制》和《光伏與風力發電系統并網變換器》,作為研究生全英文課程“新能源與分布式發電”的參考書。
(二)聘請境外專家授課
聘請境外專家給研究生授課也是實現課程教學與國際接軌的一種有效途徑。通過這種方式,研究生不僅可以學習國際上先進的專業知識,而且可以近距離與國際學術大師接觸,親身感受國際化教學形式。團隊早在2005年和2007年就通過申請華英文教基金分別邀請了英國謝菲爾德大學的Z.Q. Zhu教授和美國俄亥俄州立大學L.Y. Xu教授到東南大學,以“交流永磁電機”和“無刷雙饋異步電機的設計及控制”為內容,分別為研究生進行了為期兩周的短期授課。此后,團隊通過多種渠道將多位境外電機學科領域知名專家邀請到東南大學,為研究生開設相關專業課程,結合國際上最新科研進展為研究生進行相關課程內容講解,具體情況見表1。針對2020年新冠肺炎疫情下境外教授無法到國內現場授課的實際情況,團隊邀請了英國諾丁漢大學副校長C. Gerada教授,通過網絡形式為東南大學研究生進行遠程授課,講授博士生課程“現代永磁電機基本理論與關鍵技術”,為團隊后期聘請境外專家授課開拓了一種新的模式。
團隊通過構建編、撰、譯著作體系和聘請境外教授為研究生授課的形式,將科研和課程教學有機結合起來,豐富了研究生培養的知識體系,形成了“科教融合,國際接軌”的課程設置機制,為研究生國際化培養奠定了堅實的基礎。
三、“國家需求,學術前沿”的論文選題是關鍵
學位論文是研究生培養的重中之重,也是培養研究生科研能力和學術素養的關鍵步驟[7]。論文課題內容直接關系到研究生在校期間專業知識的積累,甚至影響到他們畢業后走上工作崗位能否滿足國家科技發展的需求。
為此,團隊在確定研究生課題時,一方面以國家戰略性發展需求為指引,將承擔的國家重大科技項目與研究生的論文課題相結合,積極引導研究生從事航空航天、電氣化交通、新能源發電等方向的科研工作,為國家相關領域發展做好人才儲備。
另一方面,依據當前電氣工程領域技術發展的前瞻性和創新性為研究生確定論文題目。在此過程中,為了保證研究生論文選題的前瞻性和先進性,團隊積極與境外專家合作承擔科研項目,表2所示為團隊與境外導師合作承擔的部分主要科研項目。在這些項目中,團隊與境外項目合作專家結合項目需要,共同確定了參與這些項目的博士生研究課題。這些研究課題不僅和項目內容緊密相關,而且在國際范圍內具有創新性和先進性。
四、“導學協同,聯合培養”的過程指導是核心
研究生的指導過程貫穿研究生的培養環節,對研究生的國際化培養至關重要。在研究生培養過程中應該充分發揮國際化導師隊伍的優勢,讓研究生充分接受國際高水平導師的指導,接受國際化科研訓練。為此,團隊通過多種方式和多位境外著名學者建立了穩定的合作關系,積極探索研究生境外聯合培養的不同途徑。
(一)境外合作方資助
2003年初,筆者開始與英國謝菲爾德大學Z.Q. Zhu教授進行博士生聯合培養模式的初步探討。當時國內科研經費相對較少,對聯合培養博士生的支持力度幾乎為零,研究生聯合培養靠國內高校教師和學生自己均難以承擔。在這種條件下,雙方商討后確定可以通過博士生參與英方項目的形式,由英國謝菲爾德大學全額資助1名博士生在英國聯合培養期間的生活費用與往返機票,由此開啟了團隊研究生境外聯合培養的先河。此后,團隊通過這種與境外科研機構合作并由合作方提供經費的方式,先后選派了6名博士生赴境外進行聯合培養。
(二)留學基金委資助
在國家留學基金委(CSC)啟動了“國家建設高水平大學公派研究生項目”之后,團隊積極支持并鼓勵研究生申請CSC項目,讓更多的研究生獲得到境外聯合培養的機會。由于研究生獲得CSC資助,不需要境外合作導師支付其境外聯合培養費用,研究生可以根據自己研究方向的契合度更加自由地選擇聯系境外知名專家作為聯合培養導師。團隊通過這種CSC資助博士生聯合培養的方式,可以和境外未曾接觸的專家建立新的聯系,這不僅為以后雙方的進一步合作奠定良好的基礎,而且也擴大了團隊的國際影響力。
(三)團隊科研項目資助
CSC項目每年公派資助的名額十分有限,并不能保證所有博士生都有獲得聯合培養的機會。為了給更多博士生提供聯合培養的機會,團隊通過承擔的國際合作科研項目經費資助了多名博士生到境外交流。例如,團隊通過承擔與丹麥奧爾堡大學合作的科研項目,先后全額資助了3名博士生到丹麥奧爾堡大學學習,這不僅有力地推動了項目的進展,而且實現了博士生聯合培養的目標。
如表3所示,團隊通過海外合作方資助、國家公派、科研項目資助等多種途徑,探索并實踐了一條“公費自費結合”的博士生境外聯合培養路徑。博士生通過聯合培養,得到了境外導師的親自指導,拓寬了國際視野,學習了境外先進的技術與科研方法,為他們博士課題的順利開展和后期科研生涯奠定了扎實的基礎。
五、“多維呈現,以賽促研”的成果展示是抓手
在研究生培養過程中,鼓勵研究生積極參加各種國際會議與學術競賽,讓他們充分展示自己的學術成果和能力,增強其國際學術交流能力與信心。
(一)國際學術會議
國際學術會議是國際學術交流的重要平臺,是研究生獲取專業領域最新進展、了解最新研究方向以及和國際同行交流成果的最好機會。團隊通過多種方式積極為研究生創造參加國際學術會議的機會,主要包括校研究生資助計劃、團隊項目經費資助和會議方獎金資助等。通過上述途徑,團隊所有博士生和部分碩士生在讀期間至少有一次赴境外參加國際學術會議的機會,部分博士生甚至有2~3次赴境外參加學術會議的機會。研究生通過在會議上宣講論文、與參會專家交流,國際交流能力得到了提升。同時,他們的研究成果也得到專家認可,榮獲了多項國際會議論文獎,這些都增強了他們的科研信心。
(二)國際學術競賽
團隊鼓勵研究生積極參加各種形式的國際競賽,全方位展示自己的科研能力和科研成果。例如,近5年已有3位博士生在與全球電機學科博士生的競爭中脫穎而出,獲得IEEE IAS(IEEE工業應用學會)優秀博士學位論文獎。團隊鼓勵獲得研究生錄取資格的大四本科生積極參加IEEE IAS學會舉辦的Myron Zucker本科設計大賽,團隊已有4人通過全球遴選,獲得了IEEE IAS Myron Zucker優秀本科畢業設計獎,這為他們后面的研究生學習和科研打下了堅實的基礎。此外,團隊還鼓勵研究生積極將科研成果轉化為專利,并在國際專利發明展中進行展示。目前,團隊已有3名研究生在瑞士舉辦的日內瓦國際發明展上斬獲國際發明獎。
研究生通過在各種學術交流活動中展示自己的成果,提高了科研信心,也獲得了國際學術界的認可。團隊多位博士生畢業后在國外大學獲得科研職位,例如,在丹麥奧爾堡大學、英國巴斯大學、德國基爾大學等學校獲得教職,在美國肯塔基大學、加拿大魁北克大學、英國薩里大學等學校獲得博士后工作職位。
六、主要成效
在“創新引領,中西融通”國際化培養模式引導下,經過近20年的探索和實踐,團隊在研究生國際化培養方面取得了較為顯著的成效。研究生不僅在校期間取得了優異的學術成績,而且畢業后走上不同工作崗位,都成為行業內具有國際視野的領軍人才,在國內外獲得了廣泛的好評。
(一)學術成果
團隊博士生在學期間人均發表SCI論文5.9篇,人均獲授權發明專利4.9件。團隊的研究生先后有20余次在國際電機系統會議(ICEMS)、IEEE工業電子年會(IECON)等本學科頂級國際學術會議上獲最佳論文獎、優秀論文獎、最佳報告人。目前,團隊已培養了2名全國優秀博士論文提名獲得者、7名江蘇省優秀博士、3名IEEE IAS優秀博士、7名江蘇省優秀碩士和1名寶鋼優秀學生特等獎獲得者。
(二)拔尖人才
團隊已培養畢業博士生44名、碩士生141名,多數畢業生迅速成長為行業骨干和領軍人才。以畢業后到高校工作的38名博士生為例,畢業后兩年獲國家自然科學基金資助的比例高達83%,畢業生近10年獲國家科技獎4人次、省部級一等獎18人次,涌現出包括3名國家杰出青年和“長江學者”特聘教授在內的一批拔尖人才。
(三)服務行業
團隊研究生畢業后進入世界500強公司的人數比例達82%,為相關行業培養了很多具有國際視野和創新能力的領軍人才,在南水北調、高速鐵路、特高壓直流輸電等國家重大工程中作出了重要貢獻。例如,2012年畢業的1名博士生,任職羅克韋爾自動化(中國)有限公司,作為技術團隊負責人,該博士生主持了五個系列的產品項目,其中部分產品用于我國南水北調工程;作為第一發明人,該博士生申請了13項美國專利,其中8項已被授權,三次獲得羅克韋爾自動化有限公司總部的杰出貢獻獎。再如,2010年畢業的1名碩士生,任職南京中車浦鎮海泰制動設備有限公司,牽頭復興號動車組制動系統核心控制策略研究及核心部件電子控制單元開發,解決了動車組制動系統電磁兼容、輪對抱死等重難點問題,有效地提高了列車運行的安全性,成果批量運用于復興號動車組,榮獲中國鐵道學會科學技術特等獎。
(四)社會影響
團隊研究生國際化培養模式探索與實踐方法在國內外高校中產生了較大的影響和良好的示范作用。團隊教師多次受邀在國內20多所高校做研討報告,介紹和推廣團隊的研究生培養方法。團隊負責人受邀到英國阿斯頓大學、意大利帕多瓦大學、突尼斯斯法克斯大學等多所學校,介紹團隊研究生的培養方法與具體操作模式,得到了很高的評價。韓國慶星大學J. W. Ahn教授專程到團隊來交流和訪問,回國后參照團隊架構和運行模式成立了韓國慶星大學科研團隊KEMPEL。
由團隊完成的成果“創新引領,中西融通——電機學科‘四協同’拔尖人才培養模式的探索與實踐”獲2020年江蘇省研究生教育改革成果一等獎,產生了良好的示范引領作用。
[ 參 考 文 獻 ]
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[責任編輯:陳 明]