我所经历的MIT博士教育

我所经历的M IT 博士教育

王　乘Ξ

创建于1865年的美国麻省理工学院(M IT )是一所世界著名的理工科比重较大的私立综合大学,年年进入美国最佳大学排名榜的前几名,教授中拥有多名诺贝尔奖获得者,毕业生往往是各大公司争相聘用的对象。我在美国留学的6年里,有3年的时间是在M IT 度过的。从自己的经历中我深深体会到M IT 的博士生培养确有其独到之处,从而在国际上赢得了如此之高的声誉。下面根据自己的记忆和切身体会,介绍一下M IT 的博士生教育,同时就国内博士生教育的情况谈谈自己的看法。

一、招生与经济资助

在中国的大学里,博士生是“入门较难,出门较易”,学生考试进了学校的门,很少有不能拿到学位毕业的。而现在由于整个国内大气候的影响,各个大学的生源都非常紧张,博士生入门也越来越容易,学位质量成了令人十分担忧的问题。一般来说,美国的博士生是“入门较易,出门较难”。不过,要入M IT 的大门却并非易事。由于M IT 是著名的大学,申请的学生多,学校对博士生的挑选余地很大,录取率一般低于20%,而且学生在申请时往往要根据自己所具备的条件来选择相应的学校,这样就在一定程度上保证了对录取博士生的素质要求。

另一方面,教授们对已录取学生是否给予助学金的谨慎态度更加大了M IT 入学的难度。这是因为M IT 的学费很高,现在是每年2万多美元,学生还得每年付出1万美元左右的生活费用和其他开支。一般经济收入的家庭通常难以承受如此高昂的教育费用,学生大多需要通过各种途径获得经济上的支持。通常M IT 注册入学的博士生绝大多数都有经济资助,很少有得不到资助的录取生来校报到。经济资助除了贷款和奖学金之外,助学金是学生能够获得的最大经济来源。在M IT 就读的博士生,80%以上都有学校的助学金,其中绝大部分是助研(RA )助学金。助研助学金从实验室和教授们的科研经费中开支,教授们出钱资助是要学生完成科研任务的,所以他们对确定合适的博士生人选持十分慎重的态度。他们不仅要考虑学生的申请资料,往往还要通过面试,以及直接与推荐人联系,在了解申请人的详细情况后才最后做出是否给予助学金的决定。这里必须说明的是,助学金一般为每年确定一次,如果学生由于工作表现不好或者项目中止等原因未能获得下一年的资助,那么只能去另找导师,或者转学、退学。

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二、师资力量与研究方向

M IT要求博士生不仅要有广博深厚的专业知识,而且对其所在学科的工程应用前景和研究方向要有开阔的学术视野。而要培养出优秀的博士生首先要有一支一流的教师队伍,对学生严格要求必须对教师的学识和素质提出更高的标准。

初到M IT时,我从教授的简介上了解到,绝大部分教授都是M IT自己的毕业生,这一点不由让人担心“近亲繁殖”会不会影响学校的教学质量和学术研究水平。后来我才逐渐了解到M IT虽然聘的大多是子弟兵,但并没有简单地采用直接留校任教的作法。M IT的毕业生极少有拿到学位就留校任教的情况。差不多所有的教授都是毕业后先到实验室、研究所或公司去工作若干年,有了一定的工程应用与科研经验,在自己的工作领域里具有一定的名望后,再回到M IT任教。在我所在的航天航空系先进复合材料实验室中,室主任曾在研究所工作了10余年,担任过一任美国空军首席科学家。实验室里的其他教授也都在任教前从事过长期的科研工作,有丰富的实践经验。有这样的一批教授,M IT的研究生培养自然具有很强的工程技术研究背景。

当前我国的理工科大学中,绝大多数教师都是毕业后留校任教,因而工程实践经验较少,而且由于提职称的压力,大家都拼命地上理论水平,多出文章,因此,相当一部分教师对实际工程应用项目往往不是从工程出发,而是从最时髦的理论入手。结果导致目前国内各大学培养的博士生在学术研究与工程应用结合方面一般都存在着较大距离,理论与实践脱节相当严重。博士生的科研工作存在两种十分明显的偏向:一是就当今世界上流行的高精尖课题赶潮流。由于科研时间与条件的限制,博士论文的研究仅能就别人所提出的方向做一点补充工作,路子太窄,创新也往往局限在小聪明的范围内。由此导致了从全局来看,世界的高精尖科技领域里,基本上都有来自中国的研究工作,给人以中国的科研方向和内容已达到很高水平的印象。但实际上,很多工作在世界科技领域没有较高的学术价值,而且更重要的是对国民经济发展和科技水平的提高并没有起到作用。二是博士生的科研工作局限于解决实际工程中的具体应用问题,而为了提高论文的学术水平,附带做一些相关的理论研究工作,使得博士生涉及的领域太窄太专。导致这种结果的一个重要原因就是目前的这种从学校到学校的师资培养体系。

三、课程学习

课程学习是博士生培养的重要内容。M IT在课程方案的确定上是以学生自主选择为主,但必须满足学校规章的要求和征得指导教师的同意。学校要求学生在选择课程前必须确定第二专业,第二专业一般由学生根据兴趣或者科研的需要确定,主要通过修习课程体现出来,即必须选两门第二专业的课程。由于绝大部分博士生都有助教或助研助学金,而助学金是根据50%的工作量发放,因此,对于有助学金的学生来说,一般一学期只能修两门课。由于学分的要求,博士生通常要修8门课才能结束课程学习,这大约需要两年左右的时间。

M IT在课程学习上要求十分严格,这在全美大学中都是有名的。教授上课的进度相当快,要深入掌握课程内容主要靠学生自学,光靠学生的觉悟和自觉性是不行的。教授们采取了大量的作业和严格的评分要求作为强制学生自学的手段。每门课的作业都是每周一次,而且每次完

成作业所需要的实际工作量一般都在两天以上,学生的压力极大,至今我回想起来仍然感觉得到当时的压力。现为哈佛大学讲师的汪宁在哈佛读书时曾到M IT 来修了一门课(M IT 与哈佛的专业课程可以互修,相互承认学分),学完后几次对我感叹M IT 的课程负担太重,令人不胜其负。

虽然M IT 的作业负担重,但学生投机取巧的极少。这首先是因为学生自身素质高,学习风气好,极少出现互相抄袭、作弊的事情。其次是因为评分标准化、公开化。作业一般由高年级助研批改,但每次教授都给出标准答案,或者贴在办公室门口,或者在课堂上散发,不仅使学生了解正确的解题方法,而且避免了为分数扯皮的现象。考卷则都由教授亲自批改,同样在办公室门外贴出标准答案与评分标准。

由于在课堂教学上M IT 有着严格要求的传统,绝大部分教授都用严谨的治学态度来对待教学工作,因此,不严的教授被认为是水平低,用低标准、高分数来取悦学生,反而得不到学生的欢迎。课程不合格(博士生要求每门功课都在75分以上)的学生只能重修或选择其他课程来补足学分,但额外修的课程不能在助学金的学费里开支,只能由学生自己出钱。经济上的压力也是迫使学生拼命学习的原因之一。

在M IT 的课程教学中,给我印象最深刻的是教授们严格的治学态度和对学生的工程概念训练。这主要体现在作业与考试的出题形式和评分标准上。在已形成体系的理工科课程中,作业与考试所出的题大多利用理论公式推导,最后得到的代数答案一般比数值结果适用面更广一些。但是M IT 的教授们所出的题往往是数值明确的问题,要求最后得到实际数值结果,似乎不符合教学规律。而且教授们的评分常常不考虑学生解题思路是否正确,只要数值结果不对就算错。理由是尽管思路正确,但解题时不认真也不该得分。

这种做法看起来似乎过分极端甚至有些可笑,但实际上对于学生职业素质的培养有着极为深远的意义。我所经历的最典型事例是在修《复合材料力学》时,教授布置的第二次作业只有两道题目,全班20多个同学却没有一个达到及格。由于大家的作业与标准答案相比较看不出有什么差别,因此意见很大。但教授在课堂上的一席话令大家心服口服。教授说你们中的绝大多数人做的方法基本上是正确的,但是你们大多犯了同一个错误,就是没有注意工程精度问题。在工程上要求每次计算只取小数点后两位数,你们却以为取得越多越好,所以没有一个同学最后的计算结果与我的答案相同。因此我一分都不给,但给你们一个教训,今后你们在解决问题的时候一定要考虑到实际工程的要求。

这件事刻骨铭心地记在我的脑海里,教训极深,对我来说最大的收益是养成了每做完一件事都要认真检查一遍的习惯。然而,目前国内有些高校对课程学习的态度却十分令人担忧。特别是研究生的教学工作,相当一部分教师没有认真对待,对学生过于宽容。研究生中很多人抱着上课是为了混学分的想法,在专业课学习中三天打渔,两天晒网的大有人在。这对我校的博士生教育质量有着相当严重的负面影响,不能不引起学校领导和任课教师的高度重视。

四、科研工作

作为主要研究者开展论文的科研工作,是培养博士生科研能力的最重要的途径。M IT 对博士生的在校学习期没有明文限定,平均是学习4年可以拿到博士学位,快的只要3年,慢的1

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要七八年,甚至更长的时间。在这段时间里,绝大部分拿助研助学金的博士生是一入校就要参与科研工作。拿助研助学金的博士生可以说入校前研究课题已经确定了,因为助学金就是从项目经费中开支的,他们50%的工作学习时间要放到科研工作上。

博士生一入校,导师通常会马上提出研究课题的目标和要求,谈谈自己的设想,并在研究过程中不断地提出意见,指引方向。但课题研究的具体方案与实施完全要靠学生自己去学习、探索。实验室有工程师与技术员维护设备,指导使用,至于工作怎样安排,课题具体怎样做,则由博士生自己去掌握。导师在科研工作中处于主导、控制的地位,博士生不光是“劳动力”,而且在具体专业方面往往要比导师钻研得更深,要为导师的科研决策提供大量的信息。

我是拿助研助学金进校的。刚入学的第一学期是适应期,科研工作主要是查资料,了解和掌握与课题相关的学科研究情况和发展方向,初步确定研究方案。一般博士生一入学后导师就开始严格管理,博士生每个星期都必须向导师汇报一次工作进展情况。由于学生的助学金来源于导师的科研经费,因此学生如果作了点值得说的事情则皆大欢喜,如果没有什么进展则几乎无地自容。强大的生存压力迫使博士生拼命地工作。当时我们实验室的16个研究生中有12个是美国人,其中有5个人连女朋友都没有,这在美国大学中也算是一个特殊现象。博士生们都是不分昼夜,没有节假日地在实验室工作,一直干到毕业。

在校期间我承担的课题是复合材料加筋空间结构的稳定性研究,在导师的指导下,完全靠自己动手完成了模具的设计、加工,试件的制作,实验、数据处理以及计算模型的建立与程序编制工作。这一整套科研过程对我来讲可以说是终身难忘的经历,为我以后自己选题开展科研工作打下了良好的基础。凡是从M IT毕业的博士生可以说都有着类似的经历,这不能不说是我们所获得的宝贵财富。

五、博士生的淘汰制度

M IT淘汰不合格的博士生是根据学位考试成绩。各个系的学位考试形式由各系自定,各不相同。例如机械系的博士生在入校两年后可以参加资格考试(QU AL IFY EXAM I NA T I ON),及格率为30%左右,如果没有通过,还可以再考一次。而我所在的航天航空系则是将学位考试分为2次。学生入学一年后就要参加预备考试(PR EL I M I NA R Y T EST),考试内容是在本科里所学习的内容,而且只有一次机会。首先是笔试,数理化3门基础课以及航天航空系的5个专业各出2题,共16题,学生必须选做5道题。考试成绩优秀和不及格者各占10%左右,得到优秀的学生无须口试,不及格的学生则被淘汰,其他的学生要参加口试。口试由系学术委员会组织5名教授来考,是否淘汰完全由这些教授们根据口试的情况而定。

第二次考试是资格考试,时间是在入校两年学完课程后,作开题报告前。资格考试也分笔试与口试两个部分,各有2次机会。笔试是开卷考试,3天内必须交卷。由博士生的论文委员会3位教授各出一题,题目一般都是没有明确答案的大题目,每道题都要查阅大量的资料,做得好的完全可以当论文来发表。笔试的具体时间由学生自己确定,由于要利用图书馆,学生一般都选择一个有节日假期的大周末,拿了系图书馆的钥匙后在图书馆内呆3天,避开外界干扰来完成试题。我在笔试的3天里只合了两个小时眼,赶在第71小时交了卷。笔试通过后才能进

行口试,由论文委员会的3位教授、学术委员会主席和另一位教授共5人主考,主要就专业知识提问。考试的不及格率相当高,但好在有两次机会,一年以后还可以再考。我的一位师兄的口试第一次没有通过,他第二次口试时紧张得简直就象得了神经病一样。因为只要笔试与口试任何一个部分通过不了,就不能再读下去,毕竟这是最后一次机会。一般来讲,每次考试前的半年里,博士生们就要开始准备工作。与此同时还要上课及做科研工作,学习压力之大是可想而知的。有压力的环境最能够磨练人、培养人,这是大家都明白的道理。现在国内学校的环境对博士生来讲学习压力实在是不够大,这对他们来讲确实缺少了一个培养、锻炼自己能力的好机会,不能不说是一个遗憾。

六、博士论文工作

博士生在通过了学位考试,开展了初步的科研准备工作,对完成论文有一定的把握的情况下,就要准备开题报告。博士生要提出总体技术方案与具体的工作内容,以及要达到的研究目标。论文委员会在收到开题报告后会组织一次答辩会,对一些具体问题进行质疑,确定具体的。然后博士生才能开始论文研究工作与论文写作。

当研究工作都已完成时,就可以准备博士论文答辩了。不同于国内的是论文草稿需在答辩前一个月放到系图书馆供大家查阅评议,审稿的教授也是到系图书馆来审查论文。如果大家对论文没有提出什么根本性的问题,就可以进行论文答辩工作。答辩中教授们及参加者各展其才,提问一点不徇私情。答辩的目的就是要考核博士生是否真的在论文所研究的方向上有着扎实的基础和自己的见解。最后由答辩委员会表决裁定该学生是否能够通过。

论文草稿在答辩后一般要根据答辩中提出的问题进行大量的修改,在学生正式离校前上交。这样,可以在一定程度上保证学生的论文质量。答辩一般在学期结束前进行,而学期结束后上交论文每拖后一天需交一定的学费,这对学生及时上交学位论文形成了一定的经济压力。至此,学生才算在过五关、斩六将后终于拿到了学位。

综观国内的理工科博士生教育,虽然在形式与规则上和美国大学相差不大,但与国外一流大学相比,明显感觉到最大的差距在于我们对博士生培养的要求不够高,训练不够严格,没有一个行之有效的淘汰制度。总的来讲,攻读博士的学生素质还是比较好的。但首先,学校在课程学习方面的要求流于形式,绝大部分学生可以轻松地获得学分,没有强烈的课程学习压力。相当大一部分的研究生专业课变成了专业讨论课,任课教师在周围环境的影响下不愿严格要求学生。其次,是课题来源受国内经济发展的限制,应用课题往往只是解决较低水平的实际工程问题,而基金项目则局限于理论研究,实验室的设备条件也有限,教师又常常过多地包办学生的课题研究工作,限制了学生创造力的发挥。另外,学术环境中的不良风气更加大了我们与国外一流大学的差距。大家都不愿得罪人,博士答辩的分数越来越高,博士生的文章越来越多,热衷于赶高精尖的新理论潮流的越来越多,但学术水平与实用价值越来越低。这对理工科来讲是后患无穷的。希望今后学校在博士生培养的政策与方针上能制定一些切实有效的办法,加强培养管理工作,使我国的博士生教育水平能够有一个质的提高。3

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