王昊，相晓彤，徐敏义，杜太利

(大连海事大学 a.轮机工程学院 b.高等教育研究院，辽宁 大连 116026)

为主动应对新一轮科技革命与产业变革，支撑服务创新驱动发展、“中国制造2025”等一系列国家战略，教育部积极推进新工科建设，并达成诸多共识，包括“新工科建设需要借鉴国际经验、加强国际合作”“新工科建设需要加强研究和实践”等。新工科建设对传统工程类研究生培养提出新要求，推动高校在培养导向、培养方式等方面作出调整与变革，形成新的工科教育范式，以培养出更多能够应对复杂工程问题、具备较强实践创新能力的高素质复合型人才，从而为我国产业发展和国际竞争提供智力和人才支撑。如何通过课程设置的改革和创新高质量地实现上述目标，受到高校教育实践者和管理者的广泛关注。[1-3]

笔者硕士和博士均就读于美国德州农工大学海洋工程系。在美学习的6年间对该校10多个工科专业和院系进行了深入考察和体验，结合回国任教以来所在团队研究生的培养实践，发现基础课程和实习课程的设置对于培养工科研究生解决复杂工程问题的能力具有不可忽视的作用。本文系统梳理了美国德州农工大学在研究生基础课程和实习课程设置及实践方面的有益经验，以期为提升我国工科研究生培养质量提供新思路。

一、德州农工大学工科硕士研究生培养计划概况

美国德州农工大学(Texas A&M University)是国际知名高校，在2022年软科世界大学学术排名、QS世界大学排名等排名中均位列世界前200名[4-5]，在U.S.News的研究生院排名中其工科位列全美第10[6]，是美国的一所传统工科强校。作为招生规模较大的公立大学，单从排名上来说并非最顶尖高校。而最顶尖高校往往具有一些难以复制的特殊优势(如斯坦福大学发展基金就有近1900亿人民币)[7]，从这个意义上来说，德州农工大学的研究生培养实践更具备普遍参考意义，其办学经验能够被更多高校真正借鉴和推行。

德州农工大学海洋工程专业是典型的工科专业，设置工学硕士(Master of Science)和工程硕士(Master of Engineering)两种硕士学位。[8]其中工程硕士要求修满27学分(一门课约3学分，即9门课)和完成3学分的案例研究。学生一般能在3个学期内完成，即从入学年份的8月至次年12月初，约1年半。而工学硕士的要求相对较高，共要求修满24学分(8门课)，完成科研论文并通过答辩(约对应10学分)。学生一般能在两年内完成，即从入学年份的8月至第三年8月。这两种硕士培养方案均涵盖了两个多月的夏季学期，这段时间学生可以选择不注册、在校上课或暑期实习任一种方式。如果学生暑假学期选择全日制上课，则须注册6学分(2门课)；如果选择暑期实习，则要注册1学分的“专业实习”(Professional Internship)，从而开展全职实习8～14周。

二、德州农工大学工科硕士研究生基础课程的理念和实践

(一)核心基础课程凸显“挑战性”

德州农工大学要求全日制在读的工科专业研究生在春季和秋季学期注册9学分以上。以工学硕士来说，按上述要求，需2个常规学期和1个夏季学期来注册修完学分，即硕士培养中需要有一整年的时间才能修完学分课程，这与我国目前工科研究生培养类似。站在学生的角度，德州农工大学的硕士基础课程具备相当的难度，即相当程度的挑战性。以海洋工程专业工学硕士为例，典型的基础课程如表1所示。在8门基础课程中，有4门课程“海洋结构物动力学”“海洋波浪力学”“海洋和环境工程流体力学”“非线性水动力问题”具有一定挑战性(以下简称“挑战性课程”)，占到基础课程总数的一半，且多为必修或限选课，“挑战性课程”的设置呈现一定的系统性。该专业的核心课程紧扣海洋工程学科的核心理论，追求最大限度地提高学生解决问题的能力。

表1 德州农工大学海洋工程专业工学硕士的典型基础课程

从学分分配情况可以看出，德州农工大学的研究生培养方案中基础课程部分占很大比例，看似降低了科研部分的比重，但其基础课程的设置与学生的研究方向和课题内容紧密相关。因此，这些课程的实际质量及其在硕士培养中的作用是本文要探讨的第一个重点。

(二)“挑战性课程”以解决实际问题为导向

以“海洋结构物动力学”为例，对德州农工大学基础性课程的理念及实践进行说明。该课程的任课教师Richard Mercier是海洋工程技术研究中心(Offshore Technology Research Center, OTRC)主任。该中心拥有全美高校中最好的海洋工程波浪水池，其地位类似于我国上海交通大学的海洋工程国家重点实验室。“海洋结构物动力学”课程为3.0学分，教学15周，每周2次课，每节课90分钟，课上约有2/3的内容是围绕精心挑选的典型问题展开的。课下要求学生在课堂教学的基础上完成一定的作业，作业中题目的来源多是具有实际背景的工程问题，如定量地分析动力学响应、判断响应的性质等。完成作业不仅需要应用课程内的知识和方法，同时也需要学生采用课程外的其他方法。该课程在15个教学周内有8～10次作业，每次的作业一般有5道题目，每个题目包含3～6个子问题，引导学生逐步发挥自己最大的能力来解决实际工程问题。基于笔者所在班级的平均情况及历年来学生完成课程作业的统计，独立完成作业每周需要7～12小时。

同时，该课程的作业题每年都有较大的改动，且不以书面形式公布答案，因此基本避免了在读学生从往届学生或其他渠道提前获得作业答案的可能，使得课程作业的难度得以长期保持。学生需要真正理解课程中涉及的概念、原理和方法，利用良好的数理基础(不少情况下需要编程能力)对作业题进行大胆探索，这就在很大程度上锻炼了学生综合解决复杂工程问题的能力。该门课程考试也具备较高难度，课程考试是在平时作业的基础上针对实际工程问题的简化，学生需在3小时内完成考试。经统计，该门课程在期中考试时，成绩排名前10%的学生平均分不超过80分，多数学生在50分左右。尽管学生卷面得分较低，但最终成绩根据平时成绩和卷面成绩综合计算，以避免出现多数学生不及格的情况。

从我国目前工科研究生培养来看，不少工程类研究生课程倾向于理论知识传授，缺乏高阶性与挑战性。[9-10]部分基础课程的设置与学生研究方向和课题内容联系不够紧密，学生学习获得感体验缺失、投入度不够。如果基础课程教学内容与研究课题不直接相关，课程本身就难以有效应用于研究生研究能力的培养。此外，这样的课程实践容易让学生留下自己“在正常地按照计划走”的认知，使其对研究生阶段学习模式的预期不正确，进而使其在时间管理上产生惰性。此外，历年的作业和考试重合度较高，学生能够较为容易地获知答案，这也限制了新工科背景下研究生培养质量的提高。因此，可借鉴德州农工大学的研究生基础课程设置，在工科研究生培养计划中增加“挑战性课程”的比重。

(三)“因地制宜”建设“挑战性课程”

“挑战性课程”的建设首先需要优良的师资条件。第一，工科基础课程的师资需要在具备理论教学基础的同时具备很强的工程实践能力，能够将工程实践中的实际问题与基础课程教学紧密联系起来，并通过与课程内容的融合培养研究生解决复杂实际工程问题的能力。第二，需要优化现有的教师评价体系。工科研究生课程教师需要参与高质量的科研项目，尤其是与实际工程问题紧密相关的项目，教师评价不能一味强调科研的产出，还要提高教学在评价体系中的比重，引导教师投身教学。第三，教材是课程的根本，工科研究生课程的教材不仅要有纸质教材，还需要根据社会和技术的发展进行及时更新。各工科研究生培养单位应鼓励学校、企业、研究机构合作，引入最新的研究成果，开发精品教材，建设优质课程。

笔者所在的教学团队曾在“流体力学”教学中尝试“挑战性课程”理念，多数师生表示这种教学模式改革的效果不错。[11]但在教学实践中也发现，对于学生来说，推广“挑战性课程”的重要前提是杜绝作业抄袭并建立相应的惩戒制度。德州农工大学对于研究生作业抄袭行为给予严厉的惩罚，一旦被认定为作业抄袭则该次作业为零分，两次以上作业抄袭则判定最终成绩不及格。该制度经过长期实施成效显著，大部分学生能自觉遵守学术诚信的相关要求。虽然“挑战性课程”可能会导致学生最终得分的下降，但学生综合能力的提升不能仅依据得分，还需要设置科学合理的评价体系，综合评价学生对课程学习目标的达成度。“挑战性课程”的推行可以采取渐进的方式，在过渡期内获得学生对这种“挑战性课程”的认可。当然，并非所有的课程都需要采取此种方式，各学科需根据学科特点，与相关单位开展高质量产学研合作，统筹谋划、科学合理地完善各自学科的“挑战性课程”设置。

三、德州农工大学工科硕士研究生实习课程的理念和实践

(一)实战化专业实习极大弥补在校培养短板

新工科人才培养模式强化实践教育，回归“工程范式”，只有在真实、直观、完整的工程场景中学习和实践，才能对深层次的理论和工程实际问题有更深入、系统、本质的认识和理解，掌握解决复杂工程问题的能力。[12]德州农工大学工科研究生进入实习岗位中不仅仅是观摩学习，而是作为临时性的团队一员承担工作链条中的一环，能够更真实、更深入地嵌入工作场景中，在实战化的演练中得到硬知识和软能力的充分锻炼。

就海洋工程专业来说，相当一部分专业软件需要付费，在没有实际使用需求的情况下在校期间难以有效获取和掌握。在实习课程中，学生能更好地提升专业基本能力，尤其是对专业软件的学习和掌握，而专业软件的掌握又能够有力地促进学生对专业知识尤其是其大框架(big picture)的理解。比如笔者对于水动力分析中多种重要力的理解，在实习中以ANSYS、AQWA软件为框架，得到了极大的提升。在实习期间，学生还可以跳出“老师教、学生学”的基本套路，在较短时间内填补急需的某方面知识或者技能、快速掌握一项编程语言、用某种方法完整解决某个问题等。这类带有一定急迫性的实际任务，能促使学生快速提高能力、增强自信。

更重要的是，专业实习课程还可以培养学生的专业态度和更广泛的能力，如领导力、表达力等。以笔者硕士期间实习所在的Delmar Systems公司为例，其专业态度可概括为“解决问题”(get things done)和“能做态度”(can do attitude)，即一种追求最终解决问题而不以非关键细节和困难作为借口的理念。在这种思维的引导下，实习生培养起“一切问题都能解决，而且是由我来解决”的意识，对公司来说是一种负责到底的态度，对实习生自身来说也能激发其潜能。这种专业态度的养成也是人才软实力的重要一环，在高校相对宽松的环境里反而不易形成，专业实习在这方面与在校教育相辅相成。专业实习中的领导力(leadership)一定程度上是指一种“匹夫有责”的主体意识，在学校和公司同时存在。在德州农工大学，不少研究生课程都有大作业，临时组建的团队中具有“领导力”思维的学生会动态地竞争对于团队的主导权和贡献感，调动团队积极性和创造力。在斯伦贝谢等大公司的专业实习中，经常以组队、打分的成熟形态开展竞争。由于专业实习评价几乎能够决定毕业后正式职位的录用结果(return offer)，这种锻炼和激励的强度远高于在校期间。专业实习也是对表达力(presentation)的高强度锻炼。常常发现某些善于表达、报告精彩的实习生即使实际工作并不突出也能获得公司更高的评价，得到正式录用。“做不好”但是“会说”这种现象当然不是最理想的，但也从另一个方面提醒学生表达能力的重要性。相对于在校期间，表达能力的不足在专业实习中暴露得更为明显，而实习过程中沟通表达密度大，则提供了一个很好的弥补、提高的机会。

(二)学校层面充分保障和认可硬核实习课程

目前国内很多高校已经开展了工程类专业硕士研究生的培养改革，学生在完成基础理论和专业课程的学习之后，学校依托研究生联合培养基地、校企合作项目等载体组织学生进行校外实习实训，有的培养方案要求实习时间达到一年以上。但是类似培养模式在实际操作中还是存在诸多问题，比如实习团队规模过大、项目设计脱离实际、企业实习经费紧张、校外实习时间不能保证、实习教师指导不到位等，导致学生在企业的实习收获有限、缺乏实质效果。[13]对于学术型工科硕士这一群体而言，其培养过程更加注重学术训练，对社会实践的重视程度远远不够，实习只为获取学分往往流于形式，甚至很多学生外出实习行为得不到指导教师认可，不得不选择隐瞒导师。从实际情况来看，很多学术型硕士毕业后选择从事工程实践工作而非继续深造或者从事科研相关工作，他们进行实习不仅是为了获取面向特定职业领域需求的实践创新能力和综合素质，也是出于就业需求的自主选择。[14]

德州农工大学的工科研究生项目以就业为主要导向，为获得理想职位、锻炼专业技能，学生普遍积极争取实习。美国公立大学一般设置3个学期，春季学期和秋季学期各约3.5个月，夏季学期约2.5个月。其中从春季学期结束到夏季学期开始、从夏季学期结束到秋季学期开始，中间都有约2周的假期。如果学生夏季学期全日制上课，需要注册6学分(2门课)；如果夏季学期不注册课程，春季学期结束到秋季学期开始有3.5个月，相当一部分学生会选择在这个暑假做8～14周的实习，注册1学分的“专业实习”(Professional Internship)，完成后向学校提交实习报告，1学分的全职实习与6学分的全日制课程一样，被认定为“全日制”(full-time enrollment)。实习学分虽少，却是德州农工大学充分认可的硬核课程。学生经过职位搜索、选拔面试、实习实践和总结汇报，在研究生的第一年末就经历了求职过程中的重要环节，可以得到锻炼、发现不足。所在公司经过实习考察，可以全面而充分地了解潜在员工的能力、志趣、个性等，对学生的就业也有很好的促进作用。[15]可以看出，对于学生的实习课程，德州农工大学虽没有过多干预，却在制度层面和组织保障上给予学生更为契合的支持，使得学生有根据自己的职业规划和就业需求进行调整的空间。譬如，课程注册更加灵活，保证学生充裕的实习时间；充分重视并强化实习学分的认定，学生参加实习工作具有较高的透明度，有的导师还依托自己的人脉关系推荐学生到相关行业进行全职实习，帮助学生在适合的工作环境中获得所需要的职业能力。

(三)规范的实习薪资对接正式化的员工任务

调查可见，我国高校工科专业学生实习的实际时长和实习质量得不到充分保证；实习单位重视度不高，实习待遇较低，研究生在实习单位充当“廉价劳动力”，系统的工程实践能力得不到充分的培养和锻炼。[16]德州农工大学工科研究生实习所获得的薪资也是其实习课程得以成功实践的重要保证。表2为德州农工大学与我国某高校船舶与海洋工程专业研究生企业实习薪资及与该企业初入职员工薪资的对比。由表2可见，德州农工大学海洋工程研究生在实习期一般领取初入职正式员工65%～100%的薪水，远高于我国企业为在读研究生提供的实习薪资水平。与正式员工更为接近的实习薪资，一方面促使实习企业更加重视实习生的工作，为其合理安排正式的实习内容，使得实习生的工程实践能力在实战化的工作任务中得到锻炼；另一方面也强化了实习生对工作任务的责任感，更加认真对待实习工作，注重在工作任务中寻求专业知识与工作技能的成长。

表2 中美工科研究生实习薪资及其与入职正式员工的对比

总的来看，德州农工大学的专业实习体系“大头在外”，是由用人单位主导的，不是高校一方所能决定的，如果企业不能提供合适的实习岗位，则难以建立起类似德州农工大学的实习教育体系。实际上，国内行业头部企业已经具备开展这类实习的能力和意愿，如在互联网、金融行业以“管培生”等形式展开。[17-18]不过这类实习尚不够普及，很多情况下也称不上“专业”，而目前工科研究生培养对“实习”的定位与这种需求更是存在一定的差距，未能推动形成“学生—学校—企业”在专业实习中多赢的良性循环，这也正是我国高校工科研究生培养中可以有所作为的着力点。高校可以在初始阶段联系确有需求的优秀用人单位，并将其列入专业实习白名单；同时替用人单位承担部分筛选成本，推荐优秀学生开展专业实习，使企业产生内生动力，形成体系化的专业实习范式，从而吸引更多的学生和用人单位采用。相关教育和行业主管部门也需按照新工科培养的要求，出台更加契合工科研究生实习实践能力培养的规范或要求。最终通过多方有机联动，形成类似德州农工大学的专业实习培养模式，全面培养适应行业要求的人才。

四、结论与建议

由于不同的思路导向、发展阶段、文化环境，以德州农工大学为代表的美国工科研究生培养方式与我国存在多方面的差异。某些差异正是我国工科研究生培养的优势，比如注重保持和扩大培养规模，形成助力产业发展的“工程师红利”。对于某些差异的优劣尚无定论，比如美国硕士研究生学制更短，带来的得失需要进一步定量分析。有些方面美国高校的实践难以复制，如大量招收留学生，在工科研究生中留学生占比近45%[19]。本文有针对性地探讨了德州农工大学工科研究生培养中具有明显优势、具备一定可复制性的实践，以为我国工科研究生教育提供借鉴。

一是高度强调工科研究生基础课程的教学质量，体现为：在目前工科研究生培养体系的基础上，在第一、二学期合理规划设置3～4门“挑战性课程”，以更高学分或其他方式突出“挑战性课程”的重要性。优化师资配置和教师工作量评价体系，引导教师投入基础课程教学，联合开发优质课程和优质教材。在课程作业中采用由工程问题改造而来的更复杂的题目，引导学生每周在课下用10～15个小时解决作业中的问题；在考试中也采用与实际工程问题相关的综合题目，给学生更长的解答时间，综合平时成绩和卷面成绩确定最终成绩，引导学生全过程投入学习。严格惩戒作业抄袭现象，构建自主完成作业的学风。

二是探索类似美国大学的实习课程体系，体现为：高校在研究生培养方案中设置更加自主的实习学分，从机制上给学生暑期实习提供方便。由高校主导，联合政企研单位，发展一批有意愿、有能力的优质用人单位，逐步建立比较规范的示范性实习项目。实习项目应确保与专业技能和学生综合能力培养密切相关，确保实习生薪水高于初入职正式员工的50%；高校建立实习项目信息发布平台，对项目选送的实习生进行一次筛选；待项目成熟后，逐步扩大实习项目的规模，形成与在校学习相辅相成的专业实习培养体系。