王蕾迪 張雷 張丁玲 王長委
【摘要】隨著人工智能和大數據時代的到來,遙感無處不在。在高等學校專業教育中,遙感已經涉及到各個跨學科領域。美國被認為是世界上研究生教育體系最完善規范且同時具有多樣化和靈活性的國家,而中國的研究生教育存在許多明顯的問題。以存在的問題為驅動,從課程要求和考核、科研訓練與課題選擇、淘汰制度三個方面,分析了中美兩國在遙感類專業研究生教育方面的差異,結合科研教學經驗,嘗試找出在該領域目前中國研究生教育存在的問題,并探討提高我國遙感類專業研究生培養質量的方法。
【關鍵詞】遙感?研究生教育?中美?對比
從19世紀出現攝影測量以來,遙感專業相關學科已經發展了近200年。遙感已涉及到傳感器光學原理、地球大氣物理和地物輻射特性等一系列交叉學科領域,有較穩定的教育結構課程體系安排。中國的在校研究生數量世界排名第二,僅次于美國。但是相對西方發達國家的研究生教育,中國的研究生教育起步較晚。中國在研究生培養過程中遇到了各種各樣的問題,尤其博士研究生的培養面臨嚴峻的挑戰。如何有效提升遙感類專業研究生的培養質量,已成為我國高等教育發展亟需解決的問題。
美國的高等教育全球排名第一,在教學模式和學生培養方法方面都有許多值得我們學習和借鑒的地方。筆者作為一名國內高校教師,在研究生與工作期間均從事遙感相關方面的科研及教學工作;同時,筆者在美國高校訪學期間,專門調研了美國高校遙感類專業研究生的培養和修讀課程情況等,總結了一些經驗。美國大學主要以斯坦福大學、馬里蘭大學、杜克大學、南伊利諾伊大學等為參考,在國內重點選取遙感專業在全國排名前列的北京師范大學、武漢大學、華南師范大學等高校。結合筆者的經歷和體會,主要針對中國研究生教育存在的問題,分析中美兩國在遙感類專業研究生教育方面的差異,并希望借鑒美國先進的研究生培養經驗,探討提高我國遙感類專業研究生培養質量的方法。
一、遙感專業課程要求和考核比較
遙感類的相關課程已成為地學教學中的重要課程。一般來說,中國攝影測量與遙感專業的博士生要通過課程精通本專業的理論知識和廣博的基礎知識。本學科自身理論方面的課程內容包括攝影測量與遙感圖像數據處理的理論與方法、圖像信息系統的建立、語義信息、非語義信息提取的理論與方法、遙感物理(電磁波理論等)、各種遙感成像的理論與處理、全息攝影原理等。
中國碩士生在入學后的第一年主要修讀專業課程,博士生一般也是在入學后的第一年內要修讀完所有必修課程。中國高校一般在每個課程模塊都規定了需要修讀的學分和要求,授課形式一般多為班級授課,課堂教學仍然以傳統的老師講課為主,學生參與互動的環節較少。雖然美國研究生專業課程的修讀內容與中國相似,但是在課程設置和上課方面與中國存在較大差異。美國研究生的課程體系內容會更加靈活豐富一點,同時更注重加入最新的遙感前沿研究內容。美國本科生和研究生可以在同一個課堂上課,選課制度非常靈活,授課形式也多種多樣。除課堂教授外,更多地會以研討班教學、社會實踐及邀請外校專家學者來校授課等方式。課堂上基本每個學生都有發言的機會,學生更易提出創造性的看法和觀點。
關于課程考核方面,中國研究生必修課的課程考核雖然綜合考慮了平時成績和期末成績,但是由于班級人數眾多等原因,大多數老師都只是通過學生出勤率來評定平時成績的,難以實現真正地通過平時課堂的綜合表現來給出一個合理公平的平時成績。美國的研究生課程教學更注重過程,平時成績占的比重較大,平時成績是根據學生的出勤、平時測驗、個人展示和作業等來綜合判定的。同時,美國的課程考核形式更加靈活多變,美國研究生在課程結束時,更多地會采用以成果展示等非考試方式進行考核。
二、科研訓練與課題選擇比較
中國的研究生科研訓練主要是依據指導老師,研究生培養主要實行導師負責制。研究生在報考之前基本就已經確定了導師,后期很少存在更換導師的現象。導師負責指導研究生的課程選修、論文選題、實驗和理論指導等各環節,導師與研究生之間的“導學關系”基本上決定了研究生的培養質量高低??蒲许椖勘容^多的老師,同一年可能會同時指導5個以上的同一年級的碩士生或博士生,導師指導研究生數量過多,這樣導師可以高質量指導每個研究生的時間就很少。一些研究生過著散養的生活,學術訓練極其匱乏。加之比較“聽話”的中國學生缺乏主動性,較少會主動與導師在學術科研方面進行探討。
美國一直非常重視研究生的科研能力培養,已經形成了完善的科研訓練制度,在整個研究生學習期間科研訓練占據了主要的時間。區別于中國的單一導師模式,美國的研究生培養為導師制和團隊指導(導師指導委員會)相結合的方式,使得研究生能夠得到更多的指導,學生也可以對各個指導老師的優勢進行整合和借鑒。同時,美國的導師和學生的師生關系經常是在深入了解基礎上雙向選擇和按需變更的,這使得導師和學生之間的關系更加的融洽,容易激發研究生的科研能動性和創造性。
中國學者的遙感論文數量已達世界前列,但是中國學者的研究論文在選題方面具有一定的局限性和狹隘性,這應該與中國研究生的科研選題基本都是導師根據科研項目需求而確定的事實有關,學生很少有自主決定權。根據宮鵬對6500多篇英文論文的統計分析結果,中國遙感相關領域的論文存在以下特點:一是找方便獲得遙感數據的一小塊區域做研究;二是以技術改進為主,或者把別人在其他領域做的工作拿到遙感領域修改應用;三是集中在中國無云的北方草原和平原地區,山區和云多的南方則較少。中國的遙感研究還主要停留在技術層面,還處于“方法比較”階段。而美國、英國等地學者發表的遙感相關的地表覆蓋制圖則是以科學應用、問題驅動的,例如因為要研究一個什么問題,需要遙感相關數據,所以才做這方面的研究。近幾年,中國學者已經注意到這些問題,并指出“遙感學者走出自己的熟悉領域實現跨學科發展,才能取得更大的科學突破”。
三、淘汰制度比較
中國研究生在入學考試時經過嚴格的篩選,但是一旦入學后淘汰率很低。研究生在校期間,除了一些基本的課程考試必須通過外,基本上沒有其他的嚴格考查。雖然有些學校會安排博士研究生參與由學院統一組織的綜合考試等,但是這種綜合考試一般也不存在淘汰的問題。
美國大學的淘汰制貫穿整個研究生培養過程。有一種資格考試淘汰階梯,碩士研究生在其入學后第三或第四學期要參加綜合考試,碩士生只有通過綜合考試,才可以進入下一階梯的訓練,未通過者都會被淘汰出局。美國博士研究生在入學后,大約需要花兩年時間來修習課程,并完成相應的作業和測驗,然后每位博士研究生必須參加一次關鍵性的“博士候選人資格考試”(也叫“綜合考試”)??荚囂蕴瘦^高,因而學生面臨激烈的競爭壓力和繁重的課程任務,迫使研究生重視平時的專業課程修讀和科學研究等方面的訓練,很好地保障了美國博士生教育的質量。
同時,在論文答辯環節,中國的碩士研究生一般很少會論文答辯不過關,博士研究生的淘汰率也非常低。這樣的教育模式造成了研究生入學后懶散的不良現象,學生缺乏競爭和憂患意識,自然會影響研究生的培養質量。但是,美國是一個非常重視學術嚴謹性的國家,高校對碩士研究生、博士研究生的論文審閱和答辯等程序規定非常嚴格,每年都有一定數量的學生因論文不合格等而拿不到學位。
四、結語
通過對比分析中國和美國遙感類專業研究生培養教育差異,指出我國的研究生培養教育存在許多問題,主要有:遙感類課程設置和考核形式相對死板、課程內容有待結合最新的科研研究成果;研究生的科研訓練不足、形式單一;遙感研究選題大多停留在技術層面;研究生入學后被淘汰的比例非常低,研究生的科研動力不足。針對以上突出問題,我國應充分借鑒吸收美國較為成功的培養經驗,在遙感類專業研究生培養的過程中,中國可以在以下方面做出努力:提高課程設置和考核的靈活性,提高學生自主選擇權;鼓勵研究生自己選擇、探索研究課題,考慮將單一導師負責制與團隊指導結合起來指導研究生;以科學應用為驅動,鼓勵科研人員和其研究生多探討遙感方面的科學問題本身;制定適當的研究生考核淘汰制度、嚴格資格考試,以實現以考促學的目標。
本文的所有研究是在以國內研究生教育存在的問題為導向的基礎上開展的,所以對中國研究生教育各方面的優點沒有再闡述,但是我們必須明確我國的研究生教育也存在很多的優點。同時,改善中國研究生教育現狀時,也要考慮實際問題和國情,西方的教育模式不能完全照搬。
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