西交大:30年專注創新型研究生培養
作者:胡曉楠 畢曉楠  來源:中國教育報  編輯:臧傳永  點擊數:[]次  發佈日期:2019年04月17日

研究生教育是培養我國高層次人才的主要途徑,是建設創新型國家的核心要素,如何進一步提升人才培養質量,為創辦一流大學、培養具有創新能力和國際化視野的高水平研究生探索一條行之有效的途徑?針對這一問題,西安交通大學能源與動力工程學院工程熱物理學科的教師們開展了長達30餘年的探索和實踐。

以學生為中心,提出“課程—項目—品行—導師”四位一體的全方位育人理念,構建了獨具特色的創新型研究生人才培養模式。在2018年國家級優秀教學成果評審中,以陶文銓院士和何雅玲院士牽頭的“課程與時俱進,重大項目引領,着力品行養成,構建創新型研究生一流培養平台”成果榮獲一等獎。

保持“第一課堂”鮮活生命力

課堂上,如何通過教師的講述,將無聲的知識變得生動和鮮活?在課程改革和教材編寫的工作中,熱流科學與工程系的教師始終在不斷探索和思考這個問題。

陶文銓院士從辦公室的書櫃上拿出教材在桌子上依次鋪開,有的教材封面已破損,有的教材已無封面。“1959年起,西安交通大學工程熱物理學科開始招收研究生,這些書承載着學科發展的歷史脈絡。”陶院士回憶説。

科學技術日趨進步,先進成果不斷湧現,教師時刻將最新研究成果融入教學課程和教材體系中。陶院士介紹説,上個世紀80年代後期,計算機模擬方法被納入課程中,西安交大熱流科學與工程系率先全面開設了包括“高等工程熱力學”“高等傳熱學”“流體熱物性推算”等課程,並出版了4部教材,其中於1987年出版的《數值傳熱學》教材發行量達3萬餘冊,他引12600餘次,被清華大學等10餘所高校採用。之後,隨着計算傳熱學、微納米流動與傳熱的發展熱潮,熱流科學與工程系先後開設“計算傳熱學的近代進展”“工程熱力學近代進展”等課程。此外,為了滿足越來越多留學生的修課需求,陶文銓院士開設全英“數值傳熱學”課程並擔任授課教師,與國際知名學者共同開設課程。

“課程教材始終在不斷完善升級中,給學生帶來最新鮮前沿的知識。”中國科學院院士、“工程熱力學近代進展”主講教師何雅玲告訴記者。

在更新教材建設與課程體系的同時,熱流科學與工程系教師還積極進行授課與考核方法改革。“以傳熱學課程為例,‘高等傳熱學’‘計算傳熱學的近代進展’都要求研究生組建小組結合具體工程問題,撰寫創新性論文或者文獻調研形成綜述性報告,並通過答辯獲得成績,這打破了傳統的閉卷考試形式,不至於讓學生把知識學‘死’。”系主任唐桂華教授説。

培養研究生原始創新能力

何璞是工程熱物理專業博四的學生,目前參與了科技部“十三五”國家重點研發計劃、國家自然基金重點項目。兩個國家級項目,主要承擔車用氫燃料電池水熱管理的數值仿真建模及機理研究,“該部分工作是兩個項目中數值仿真工作的重點和難點。”何璞説。

熱流科學與工程系的每一個研究生都有參與國家重大科研項目的機會。研究新生進入團隊後,要先進行科研訓練,參與高年級研究生部分工作及風洞傳熱實驗或流體熱物性基本測試,有了一定的科研基礎再安排協同開展國家重大項目研究。

這種遞進式的培養方式,就是要全方位培養研究生的原始創新能力、實踐能力和團結協作能力。何璞告訴記者,在導師陶院士的指導下,他全程參與了項目的籌備、申請及開展工作。“這不僅使我對國家在新能源領域的重大需求有了很深刻的體會,通過項目的交流我也獲取大量的學術前沿信息,從而使我在研究中的自信心有了很大的提升。”

1995年以來,工程熱物理學科主持國家重大專項、“973”項目等國家級項目150餘項,這每一個項目中都有着研究生的智慧和身影。依託這些項目,研究生深度參與建設了流體熱物性測量、高效換熱設備性能等大型、複雜、精密研究平台30餘個,不僅提高了研究生的實踐動手能力,更培養了他們的創新意識和完成國家重大任務的責任心。

“我們培養的研究生,不僅要能承擔國家重大科研項目,還要擁有國際視野,聚焦國際前沿。”這是陶文銓院士經常説的一句話。在執行重大項目過程中,積極鼓勵研究生參與國際交流與合作,多名博士生在讀期間赴美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室、伯克利加州大學化工系等進行聯合研究。

不僅要嚴格培養過程管理,更要嚴把畢業“出口關”。研究生學位論文要求與這些國家項目密切結合。如今已是西安交大博士生導師的吳江濤教授在攻讀博士期間,就通過執行“973”項目“新一代內燃機燃燒理論與石油替代途徑的基礎研究”,研製了一套具有國際先進水平的高精度流體熱物性測試系統,獲2005年全國百篇優秀博士論文獎。

西遷精神引導品格養成

研究生的培養不僅要注重其科研能力,更要注重品行養成,而實現這個目標的第一步,就是打造一流的導師隊伍。這支隊伍如何打造?團隊的回答是“立德樹人、言傳身教”。

陶文銓院士常説“我是西遷大樹上的一片小葉”,從研究生畢業留校任教至今的52個春秋,除出國進修的兩年外,他始終站在教學第一線,甚至還經歷過“上午剛做完白內障手術,下午就去上課”這樣驚心動魄的事情;何雅玲院士始終懷着“作為一名教師,手中教鞭分量雖輕,但肩上擔子責任重大”的初心,將學生放在心上……通過五代教師的傳幫帶,為培養高水平創新型研究生,構建了一支國內外具有廣泛影響的高素質導師隊伍。

除建設校內導師隊伍以外,熱流科學與工程系與國外10餘所大學建立了合作培養協議,構建了以4位歐美院士為首的國外導師聯合培養隊伍。與LG等知名企業簽署了實習基地協議,實行企業導師合作指導,為培養高水平創新型研究生創造了國際化及校企協同育人環境。

能動學院熱流國際班四年級學生張宏偉告訴記者,他大二就赴美國明尼蘇達大學的雙城分校進行了暑期學習,大三又赴韓國LG公司以及釜山國立大學進行了為期一個月的實習。“在生產線和實驗室中實踐操作,讓我得以將課本上的理論知識同商業化社會的生產實踐密切結合,更加深了我對知識的理解和運用。”畢業設計則得到了團隊劉迎文教授和歐洲散裂中子源歐洲研究基礎設施聯合體(ESS ERIC)王希龍研究員兩位“大咖”的聯合指導。

在研究生培養過程,導師將對研究生的品行教育結合到日常業務訓練和培養中去,既重視研究生業務素質培養,也關心研究生的個人生活,努力做到全過程育人、全方位育人、終身育人。得知屈治國對強化傳熱技術有興趣,導師陶文銓院士就安排他到美國一個強化傳熱研究公司實習半年。“2005年出國交流的機會真的很難得。也正是得益於這寶貴的半年,讓我有機會到一線學習工程技術知識。”回國後屈治國通過數值模擬,對強化傳熱普遍採用的開縫均勻佈置方法提出了疑問,開發了“前疏後密”新型翅片並得到應用,獲2007年全國百篇優秀博士論文獎。如今的屈治國已成長為西安交大博士生導師,他在學生培養中也分外注重國際交流。

30餘年的探索實踐,育人之水終於澆灌出參天大樹。學科教師秉承“勤奮求實,開拓創新,科教融合”的團隊文化,向着構建創新型研究生一流培養平台的目標前進。