SCI论文（www.lunwensci.com）:
Comparative Study on the International Education of Master’s Degree in Nuclear Majors
——A Case Study of Pennsylvania State University and Harbin Engineering University
QIAO Shou-xu, TAN Si-chao, GAO Pu-zhen, CUI Yuan
（Fundamental Science on Nuclear Safety and Simulation Technology Laboratory, Harbin Engineering University, Harbin Heilongjiang)
Abstract: This article studies the nuclear engineering program at Pennsylvania State University (PSU) and the nuclear science and technology program at Harbin Engineering University (HEU). Training plan, course content, teaching support services, teaching methods, teaching characteristics, and course assessment methods are compared and analyzed. The analysis shows that the program at HEU is longer at HEU as it pays more attention to the all-round development of students, while the program at PSU focuses more on interests and career development of students. The computer-based blackboard writing, course recording, and course website construction perform greatly in the teaching of courses, which is worthy of reference and application in other programs. The construction of the courses for close to engineering application through cooperation of HEU and institutes of nuclear field receives positive feedbacks.
Key words：International student；Nuclear major；Master course; Comparative study
一 引言
哈尔滨工程大学核科学与技术学院（核学院）的前身是 1958 年“哈军工”创建的核动力装置专业，于 2005 年成立了国内高校第一个核学院。学院的核工程与核技术专业的目标是培养核工程领域的一流工程师与优秀专业人才，在我国核工程类专业中第一个通过了工程教育专业认证。2017 年起，依托于中国政府设立的原子能奖学（AtomicEnergy Scholarship, AES） 项目 [1]，哈尔滨工程大学核学院扩大了为国际社会核领域专业人才 [2] 的规模，现在平均每年招收 20 余名硕士留学生。
美国宾州州立大学是美国最早开设核工程专业的大学之一，其教育使命是培养适应未来全球先进制造业竞争环境的卓越工程师 [3]。宾州州立大学的核学院前身是 1955 年建立的目前仍在运行的反应堆研究机构（Breazeale Nuclear Reactor），最初是为国际社会培养核科学家与工程师的摇篮。其核工程专业于 1973 年通过ABET 工程教育认证， 其每年招收约 30 名硕士研究生。
本文作者是宾州州立大学核工程专业博士毕业生，就读研究生课程的同时也担任过多门课程助教，对宾州州立大学先进的教学理念及授课技巧等有丰富体会。鉴于宾州州立大学核工程项目的丰富经验及知名度以及与哈尔滨工程大学核专业的相似性，在此通过对比宾州州立大学核工程专业与哈尔滨工程大学核科学与技术学科的异同， 以期为本校及其它高校的留学生教育改革提供思路和方向。
二 研究生项目对比
（一） 培养方案对比
宾州州立大学的硕士研究生项目包括学术型硕士（Master of Science） 和工程硕士（Master of Engineering）两个类别。其中学术型硕士旨在教授学生核工程相关的研究、分析和设计等高级知识，工程硕士学位是一种专业学位。二者学制均为 3-4 个学期，均要求学生修读至少 30 学分 400或 500 级别的课程。其中 12 学分必须是 500 级别的课程。学生必须参加 NucE 590 前沿讲座，但其学分不计入 30 学分的要求。学术型硕士需撰写一篇学位论文并获得至少 6 学分的 NUCE 600 课程。
工程硕士需在修读 3 学分的 NUCE 596 课程时完成一篇学术论文，且论文须经其导师、学院另一位教职工和研究生项目负责人批准。另外，必须完成学术和科研诚信培训（SARI training）[4]。
哈尔滨工程大学核科学与技术硕士留学生项目致力于为国际社会尤其是有意发展核电的国家培养核电站设计、建造及运行人才。该项目的学制为三学年六学期，采用校内外双导师联合培养的方式，以校内导师指导为主，校外导师参与实践过程、项目研究、课程与论文等多个环节的指导工作。硕士研究生一般用 2 学年完成课程学习， 最后完成毕业论文及答辩。课程设置包括公共必修课、专业必修课和选修课等。在读期间，所修总学分不低于 49.5 学分，其中学位课 43.5 学分，综合环节 6 学分。并要求硕士生毕业前中文能力应当达到《国际汉语能力标准》3 级水平。
通过对比可以看出哈尔滨工程大学的学制比宾州州立大学长 2-3 个学期，对最低学分的要求也高 19.5 学分。哈尔滨工程大学的国内学术型硕士最低要求也是 30 学分，因此针对留学生相对薄弱的专业基础提高了学分的要求。增大的学分部分用来安排一些核专业的基础课程，例如热工基础；部分用来增加与工程应用紧密相关的课程， 如核工程项目管理及核电站建设规范与安全标准课程。这样既有助于帮助留学生打下坚实的专业基础，又可培养他们的核电专业技能。针对学术道德教育和学术规范训练，哈尔滨工程大学将放其贯穿研究生培养全过程尤其列入学位论文部分的要求中；宾州州立大学的网上学习方式对留学生诚信做进一步培训，相对简单易行又能保证培训到位。
（二） 课程内容对比
表 1 列出了宾州州立大学核工程专业的课程， 主要由本科（400 级别）和硕士（500 级别）各14 门课程加论文组成。表 2 列出了哈尔滨工程大学核科学与技术专业的课程，主要由语言、历史及数学 4 门公共必修课（11 学分）、16 门专业必修课（32.5 学分）、其它选修课、活动和论文组成。
通过对比可以看出，哈尔滨工程大学核科学与技术专业比较重视学生的数理能力，在公共必修课方面设置两门相关课程，同时为留学生设立中国概况和汉语两门课帮他们了解中国文化，且学时较长，占学分较高。在专业课方面，宾州州立大学开设了 14 门硕士级别可选专业课，与哈尔滨工程大学的 16 门必修专业课数量及内容相当。
但哈尔滨工程大学 16 门专业必修课的数量较多， 部分专业课学分较低，学生需要修读的课程数量相对较多。课程分散可能导致占用的时间较长， 因此可考虑将部分理论课与实验课进行合并，如核动力热工水力与核反应堆工程综合实验，以及辐射防护与环境保护与辐射探测与辐射防护综合实验等。
另外，两个项目均重视对学生创新能力的训练，宾州州立大学设立核工程专业研究生研讨会， 哈尔滨工程大学学生同样需要选择一项学术活动或参加一项创新竞赛或创业活动。但就实施而言， 宾州州立大学每周邀请一位专家进行的前沿讲座执行度更高，哈尔滨工程大学的学术活动或创新竞赛在具体落实上可能局限于总结报告，执行效果还有较大改进空间。
（三） 教学支持服务对比
宾州州立大学为师生提供了丰富的教学支持服务，主要包括提供丰富的前沿讲座、建立课程网站方便课程组织管理、进行随堂视频录制与提供网上课程回放及提供课程助教等。前沿讲座要求学生修读课程期间必须选课，主要是邀请美国境内其它高校及研究机构的专家做相关前沿讲座，开拓学生视野。学校的教务系统为每门课程建立了网站，可实现网上材料发布、留作业及收取作业、批改作业反馈及成绩管理等，方便学生查看历史作业及成绩， 助教可以方便地运用系统协助教师进行课程管理。学校会对约半数课程进行课堂视频录制，通过手写电脑书写板书可直接通过录屏软件进行录制，配合摄像机可以将板书和录制视频叠加，制作高质量的课程视频，并上传到课程网站。需要说明的是课程视频录制是由学校聘请的专业人员执行的，他们会随堂听课，并根据教师讲授对重点镜头进行放大处理等操作，课后将视频上传课程网站，方便学生进一步学习与复习。另外，学校为所有课程配备研究生助教，助教享有免学费政策及较高的工资，助教的工作内容也较多，主要包括每周 1 到 2 次的课程答疑、作业试卷等的批改上传及协助课堂管理等， 这在很大程度上减轻了授课教师的负担。
哈尔滨工程大学同样提供了前沿讲座、协助网上课程制作、提供课程助课人员等支持服务。其中前沿讲座同样邀请国内高校、研究院所及企业专家进行授课，由于讲座面向所有硕士生，因此目前英文讲座的比例较低，而中文讲座留学生理解起来有难度。目前，网上课程主要通过教师主动申请各项经费进行制作，所需的时间及物质成本较高，目前仅建有英文版网上课程“核反应堆工程”及中文版慕课“核反应堆物理”等课程。助课主要是由青年教师担任，助课老师在学习授课技巧的同时协助批改作业等工作。
通过对比可以看出，宾州州立大学的教学支持服务较哈尔滨工程大学丰富，投入的人力物力也更多。尤其是网上课程录制制作及课程助教方面，教师在授课的同时就可完成录制，方便快捷，这源于学术对发展网络教育的重视 [5]。全面的助教支持也大幅减轻了教师的负担，使教师可以投入更多的时间进行备课等， 提高教学质量。宾州州立大学的课程网站建设经验也为教学提供了较大便利，同样值得借鉴。
三 课程教学对比
（一） 授课方式对比
根据本文作者的亲身体会，宾州州立大学教师的授课方式比较灵活，方式也较多，包括教室和线上授课等。教师授课多采用多媒体（PPT）与板书相结合的方式。但不同于传统的板书，宾州州立大学教师多采用电脑书写板书配合投影仪的方式，而非使用粉笔加黑板的板书。这样的好处在于，投影比黑板具有更好的阅读效果；另一方面减少了 PPT 与黑板间切换，不必擦黑板，并且电脑上可以对重复公式等进行复制粘贴，进一步提高了教学效率。在电脑上书写的内容还可以直接保存为电子版文件，可用于教师课后回顾讲授内容方便后续改进，也可作为学生课后复习材料。另外，宾州州立大学的约半数课程会进行课堂视频录制，使用电脑书写板书可直接通过录屏软件进行录制，制作高质量的课程视频，方便学生进一步学习与复习。当教师遇到特殊情况无法进行课堂授课时，可以通过录制视频的进行授课，从而保证课程的进度。
哈尔滨工程大学的授课方式多采用传统板书加多媒体的方式。传统板书的方式有利于教师把握课堂情况，但相比于电脑书写板书的工作量大，不利于调动学生学习的积极性 [6]。板书与 PPT 结合可以改善传统板书的效果，但教师仍需要在电脑和黑板之间切换，仍会在一定程度上影响授课效果。
通过对比可以看出，宾州州立大学通过投入较先进的硬件改善了授课效果，通过配备视频录制及处理人员，为学生提供了通过观看课程视频重复学习及复习的条件，通过该方式也保证了课程进度免受特殊情况的影响。本文作者在讲授传热学部分章节时采用过电脑书写板书配合 PPT 的方法，收到了较好的学生反馈。但由于缺乏视频录制及网站支持，目前尚未进行相关试验。
（二） 授课特色对比
宾州州立大学教师的授课特色主要包括注重基于问题的教学方法（PBL）、案例教学、提高与学生的课堂互动、开展校企授课等方式。PBL 教学在宾州州立大学的应用较多，通过设置小组讨论问题，制作基于工程应用案例或科研课题的大作业形式组织学生讨论，并加强与学生的互动。核工程专业的部分毕业设计由核电企业西屋公司提出题目并由企业专家进行指导，校内教师同时给予辅助指导， 通过解决实际工程问题来促进教学开展。学生在此过程中锻炼了解决实际问题的能力，也同企业建立了联系，有利于学生的职业发展。
哈尔滨工程大学核科学与技术专业具有类似的授课特色。目前授课主要采用讲授的方式，少数课程使用了 PBL 教学法，例如在“核工程项目管理”课程中，授课教师通过视频回顾了法国第一座核电站建设时的项目管理情况，通过学生讨论、总结的方式归纳出了部分项目管理的方法和措施，学生讨论积极，效果较好。同时，该项目也注重联系工程实际，学院联合国内科研院所共同打造了“核科学与技术进展讲座”、“核工程项目管理”及“核电站建设规范与安全标准课程” 课程，将工程应用案例引入课堂，得到了学生的正面反馈 [7]。
综合来看，两所学校的教师均比较重视授课技巧，两所学校也都通过与企业合作的方式来开展教学活动，通过联系工程实际应用来锻炼学生解决工程问题的能力。另外，哈尔滨工程大学也比较重视针对年轻教师授课技巧的培训，通过安排助课及讲课比赛等形式来提高年轻教师的授课能力。
（三） 课程考核方式对比
宾州州立大学教师所采取的考核方式主要包括期中期末考试、平时作业、专题大作业及随堂测试等。考试一般与国内考试类似，但也有教师采用比较灵活的考试方式。如本文作者曾助课过整个课程考试 4 次，最后从中选择 3 次最高分作为最终成绩。平时作业一般是每 1 到 2 周留一次作业，作业的批改由助教完成。大多课程包含 1到 2 次与科研或工程应用相关的团队作业。另外， 在课堂中会采用随堂表决器 IClicker 进行即时测验，IClicker 也用于课堂点名。
哈尔滨工程大学教师所采用的考核方式主要包括期末考试、平时作业、专题大作业等。硕士研究生课程大多只进行期末考试而不进行期中考试。平时表现主要通过出勤和平时作业进行考核。部分教师也会布置与科研和工程应用相关的专题大作业来锻炼学生解决实际问题的能力 。
四 结语
美国宾州州立大学的核工程专业与哈尔滨工程大学的核科学与技术专业在美中两国均是核专业的优秀项目，并且都较早通过了工程教育专业认证，具有较高可比性。本文对两所学校的核专业项目进行了研究，从培养方案、课程内容、教学支持服务、授课方式、授课特色及课程考核方式等方面进行了对比，得出了以下结论。
（1）哈尔滨工程大学核专业项目的学制较长、学分较高，必修课数量较多，比较注重学生的全面发展；宾州州立大学的课程主要为专业课程，学生主要根据自己的兴趣和职业发展需要选修课程。
（2）在教学支持服务方面，宾州州立大学投入的人力物力更多，尤其是在课程视频录制制作、课程助教及课程网站建设方面，对教学有较大帮助，可在有条件时进行相关尝试。
（3）在授课方式方面，多媒体和电脑板书与课程视频录制相结合在宾州州立大学的教学应用中取得了良好效果，值得借鉴应用。
（4）两所学校教师所采用的授课技巧和课程考核方式均类似，均能够满足课程的要求，哈尔滨工程大学与企业合作建设贴近工程应用课程方面的举措效果良好。
参考文献
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[5]岑建君 “.世界校园”——美国宾州州立大学的网络教育 [J].核方式类似，都注重平时考核与考试相结合。宾
州州立大学教师的部分考核方式更灵活，在有条件的基础上可进行尝试推广。美国宾州州立大学的核工程专业与哈尔滨工程大学的核科学与技术专业在美中两国均是核专业的优秀项目，并且都较早通过了工程教育专业世界教育信息 ,2001(01):22-24.
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