控制工程專業學位碩士研究生培養模式的構建

曲強 陳雪波 賈玉福

摘要：結合遼寧科技大學控制工程專業的辦學特色及全日制專業碩士研究生的基本要求，分別從培養方向、培養目標、培養方案、教學方式、實踐能力培養幾方面進行培養方式的探討，并構建了突出應用能力培養的專業學位碩士研究生的培養模式，最后給出了該培養模式運行后的教學效果。

關鍵詞：全日制專業學位；控制工程；培養模式；實踐能力

中圖分類號：G643 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）24-0033-02

控制工程主要研究運動系統的行為和受控后的運動狀態以及達到預期動靜態性能的一門綜合性科學，在工農業生產、航空航天系統、社會經濟系統等領域獲得了極其廣泛的應用。為此，東北大學、山東建筑大學、重慶大學、河北聯合大學、北京理工大學等先后就控制工程全日制專業碩士學位研究生的培養模式、實踐能力培養、實習基地建設等方面進行了探討，經過多年實踐檢驗已經取得了很多成功經驗。但是各高校的性質和特點并不完全相同，其人才培養模式雖有借鑒，但差異較大，尤其對于地方高校控制工程專業學位碩士研究生培養模式建設還未有成熟經驗可供借鑒。

遼寧科技大學是一所省屬本科院校，控制工程學科是我校的省級重點學科，1980年本學科便開始與冶金部自動化院合作招收碩士研究生，1986年國家第三批學位授權點評審中獲得碩士學位授予權。2011年經國務院學位委員會正式批準開始招收全日制專業學位碩士研究生。本學科始終瞄準控制科學的發展前沿，突出自己的研究方向和特色，探索并實踐了控制工程全日制碩士研究生培養模式，并取得了良好的成效。

一、凝練研究方向

結合我校的實際情況和辦學特色，進一步明確我校控制工程專業的培養方向為“復雜系統建模與控制”、“智能機器人系統設計與控制”、“智能控制理論與應用”、“智能新型傳感器和檢測技術研究與應用”、“嵌入式微處理器與控制網絡設計”，并針對每個研究方向重新組建研究團隊，更新專業課程設置。

在“復雜系統建模與控制”方向主要開設了“線性系統理論與設計”、“非線性控制系統”、“大系統理論基礎”、“系統仿真建模與分析”、“系統辯識與自適應控制”、“魯棒控制理論與LMI方法”、“生產運作管理”等專業課程。在“智能機器人系統設計與控制”方向主要開設“機器人學”、“多Agent理論及應用”、“機器人運動控制”、“計算機視覺”、“彩色圖像分析”等專業課程。在“智能控制理論與應用”方向主要開設“計算智能”、“智能控制”、“模式識別原理”、“圖論”、“機器學習與人工智能”等專業課程。在“智能新型傳感器和檢測技術研究與應用”方向主要開設“現代傳感與檢測技術”、“現代傳感技術與應用”、“現代測控技術與系統”、“多傳感器信號融合理論及應用”等專業課程。在“嵌入式微處理器與控制網絡設計”方向主要開設“PLD與現代數字系統設計”、“計算機控制系統”、“DSP原理與嵌入式系統”、“現場總線控制網絡”、“小波分析及其應用”等專業課程。

二、構建應用型人才培養模式

（一）明確培養目標

全日制專業學位碩士研究生的培養不同于在職專業學位碩士研究生，在職專業學位碩士研究生來源于企業，具有一定的工作經驗和實踐能力，而全日制專業學位碩士研究生一般是各高校本科應屆畢業生，他們基本沒有實踐經驗。同時，全日制專業學位碩士研究生也不同于全日制學術型碩士研究生，學術型研究生是以研究為主，其培養目標是以培養教學和科研人才為主，而專業學位研究生更突出學生的應用能力培養，培養目標是為社會提供更多、更好的高級應用型人才。為此，在充分考慮我校生源特點及辦學特色的基礎上，進一步明確我校控制工程專業碩士學位研究生的培養目標是“培養具有良好的思想覺悟、職業道德和創業精神；掌握現代控制工程領域的基礎理論、先進技術方法和現代技術；在本領域的某一方向具有獨立從事工程設計與運行、分析與集成、研究與開發、管理與決策等能力，能夠從事實際控制系統、設備或裝置的分析計算、開發設計和使用維護等工作的高級應用型專業技術人才”。

（二）優化培養方案

針對應用型專業技術人才培養的目標，修訂控制工程專業學位碩士研究生的培養方案，在培養方案中明確規定：全日制專業學位碩士研究生在學期間，必須保證不少于半年的實踐教學，應屆本科畢業生的實踐教學時間原則上不少于1年，可采用集中實踐與分段實踐相結合的方式。

（三）改進教學方式

改變原來教師講授為主的教學方式為以學生為主體、理論與實踐相結合的多樣化的教學方式，鼓勵教師采取互動式教學方式、協作式教學方式、研究性教學方式、項目驅動式教學方式、校企結合式教學方式等多種教學方式。如“線性系統理論與設計”課程按照知識的相關性將所授內容分解為“線性系統的狀態空間描述”、“線性系統的運動分析”、“線性系統穩定性分析”、“線性系統能控性和能觀性分析”、“狀態反饋和狀態觀測器設計”五部分，每一部分又提出8～10個問題，然后按照提出問題、分析問題、解決問題的思路開展研究型教學。“模式識別原理課程”則在每講完一個知識點后，安排一個仿真實驗，并要求學生組成研究小組，進行方案設計、仿真、驗證，提高學生利用所學知識解決實際問題的能力。

（四）注重實踐能力培養

由于全日制專業學位碩士研究生一般是應屆本科畢業生，缺乏企業工作經驗和工程實踐背景，如何利用研究生階段的實踐教學培養他們的工程素養和實踐能力顯得尤為重要。為此，我校針對課程實驗、校內實踐和企業實踐的不同特點采取不同的方式提高學生解決實際問題的能力。

1.以實際項目為基礎，豐富實驗內容。重新優化和整合課程實驗內容，增加課外實驗比例，豐富實驗內容，各專業課程的實驗既自成體系，又相互補充，使得所設計的實驗最終成為一個實際產品或實際項目的一部分。

2.“仿真+實物”的校內實驗教學模式，充分激發研究生的學習潛能。在校內實驗教學中，鼓勵研究生利用業余時間，對所設計的內容進行仿真研究，充分利用我院“電子信息與控制”遼寧省虛擬仿真實驗中心和“冶金生產線虛擬仿真平臺”的資源，在充分理解設計原理的基礎上，利用“網絡實驗室”、“電路仿真實驗室”、“DSP實驗室”、“EDA實驗室”、“過程控制實驗室”、“檢測技術實驗室”以及“PLC實訓基地”等進行實物設計，這樣既有利于解決實驗設備缺乏的問題，又可以使實驗教學效果事半功倍。

3.“項目+競賽”的校內實踐模式，學生創新精神顯著提升。鼓勵學生參與研究生創新創業項目、教師的科研項目以及各種科技競賽，并將項目成果、競賽結果、科技論文、專利及軟件著作權等作為評定學生獎學金的重要指標之一，充分調動學生的積極性，提高研究生的實踐能力和創新能力。

4.校企合作，增加學生工程實踐能力。隨著高校的不斷擴招，學生校外實習的壓力越來越大，為了進一步解決學生工程訓練的需要，不斷地增加企業實習、實踐基地建設，我校先后與“遼寧科大聚龍集團”、“遼寧榮信電力電子股份有限公司”、“鞍山吉兆電子有限公司”、“鞍山市海匯自動化有限公司”等多家企業進行長期穩定的校企合作，建立了產學研創新實踐基地。

三、加強隊伍建設

教師是教育的制定者和執行者，教學體系的有效執行離不開高素質的師資隊伍，培養具有創新精神的高級應用型技術人才的目標對我院師資隊伍提出了挑戰。要求教師不僅要具有較高的理論水平，更要有精湛的實踐能力。為此，我院一方面鼓勵年輕教師下廠實踐，積極參加企業技術改造項目，提高教師的工程實踐能力；另一方面加大師資引進力度，近三年來引進學術帶頭人3人，其中長江學者1人。

四、全日制專業學位研究生培養模式運行后的教學效果

控制工程全日制專業學位碩士研究生培養模式運行以來，加強了教師與企業的聯系，提高了教師的工程實踐水平，調動了學生學習的積極性，增強了學生的實踐能力，取得了一系列的成績。相關教師近三年主持和參與科研項目20余項，其中國家自然基金4項，遼寧省自然科學基金2項，遼寧省教育廳科學基金2項，遼寧省優秀人才項目1項；承擔校級研究生教學改革研究項目5項；發表教改和科研學術論文150余篇。

五、結語

本文構建的控制工程專業學位碩士研究生培養模式，以地方高校專業學位碩士研究生的創新實踐能力培養為目標，通過在遼寧科技大學近五年的實踐應用，積累了豐富的經驗，取得了良好的效果，對國內其他地方的高校專業學位研究生培養具有一定的推廣和借鑒價值。

參考文獻：

[1]徐林，張斌，鞏恩普，等.控制工程碩士研究生實踐能力培養體系的構建與實踐——以東北大學全日制專業學位碩士研究生的培養為例[J].學位與研究生教育，2013，（10）：11-14.

[2]王少華，張桂青，謝秀穎，等.研究生創新實踐能力培養體系研究——以控制科學與工程學科為例[J].山東建筑大學學報，2013，28（3）：274-278.

[3]李萍，馬樂，柴毅.控制工程全日制專業學位研究生實踐創新能力培養體系建設探析[J].濟源職業技術學院學報，2012，11（4）：81-85.

[4]李忠云，曹亞.全日制專業學位碩士研究生培養現狀及改善策略[J].研究生教學研究，2015，5（29）：75-78.

[5]張瑞成，陳波，陳至坤.控制工程全日制專業學位型碩士研究生培養模式的構建與實踐[J].教育教學論壇，2014，10（42）：175-177.

[6]張瑞成，陳波，陳至坤.控制工程全日制專業學位型碩士研究生培養模式的構建與實踐[J].教育教學論壇，2014，10（42）：175-177.