新工科背景下自動化專業(yè)控制類課程體系重構(gòu)

常艷超 曾慶軍 薛文濤 張永林 葉輝

[摘 要] 課程體系是改進(jìn)和保障教育質(zhì)量以及進(jìn)行“新工科”建設(shè)的關(guān)鍵要素之一。該文首先介紹了我國高等工程教育的發(fā)展歷程，然后對新工科進(jìn)行了介紹，最后以該文作者所在學(xué)校的“自動化”專業(yè)為例，提出了課程體系的重構(gòu)思路，在以往課程體系的基礎(chǔ)上進(jìn)行了新的控制類課程體系構(gòu)建，并對重構(gòu)結(jié)果進(jìn)行了分析研究。

[關(guān)鍵詞] 自動化;新工科;控制類;課程體系

[資助項(xiàng)目] 2018年度江蘇科技大學(xué)高等教育科學(xué)研究項(xiàng)目（GJKTYB201814、GJKTYB201818、GJKTYBZX1-201802）;2018年度江蘇科

技大學(xué)教學(xué)改革研究項(xiàng)目（2018A02、2018A25）

[作者簡介] 常艷超，江蘇科技大學(xué)電子信息學(xué)院教師。

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）23-0125-03? ? [收稿日期] 2019-11-26

一、我國高等工程教育的發(fā)展

我國高等工程教育已經(jīng)歷了“質(zhì)量工程”“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”等重大改革，又于2016年6月正式成為《華盛頓協(xié)議》成員國，并按照實(shí)質(zhì)等效原則制訂了相應(yīng)的工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著我國高等教育工程教育已真正融入了世界。2019年2月，中共中央和國務(wù)院頒布了《中國教育現(xiàn)代化2035》，這是中國第一個(gè)以教育現(xiàn)代化為主題的中長期戰(zhàn)略規(guī)劃，提出了到2020年教育現(xiàn)代化取得重要進(jìn)展、2035年總體實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化并邁入教育強(qiáng)國行列的總體目標(biāo)。然而要看到，隨著創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展和“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”“中國教育現(xiàn)代化2035”等重大戰(zhàn)略的實(shí)施，僅僅通過專業(yè)認(rèn)證是不夠的，高等院校迫切需要創(chuàng)新高等工程教育的理念，進(jìn)行“新工科”建設(shè)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力以及跨界整合能力的工程技術(shù)人才，這對自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)提出了更高的要求。

二、新工科建設(shè)

為培養(yǎng)造就一大批引領(lǐng)未來技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的卓越工程科技人才，2017年2月和4月，教育部在復(fù)旦大學(xué)和天津大學(xué)分別召開了綜合性高校和工科優(yōu)勢高校的新工科研討會，形成了新工科建設(shè)的“復(fù)旦共識”和“天大行動”。2017年2月18日，教育部在復(fù)旦大學(xué)召開了高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會，共同探討了新工科的內(nèi)涵特征、新工科建設(shè)與發(fā)展的路徑選擇，并達(dá)成了10項(xiàng)共識。這是新工科建設(shè)的里程碑，我們稱之為“新工科”建設(shè)的“復(fù)旦共識”。

“新工科”提法是我國工程教育對“互聯(lián)網(wǎng)+”“中國制造2025”等國家重大戰(zhàn)略和“一帶一路”倡議的積極響應(yīng)，主要解決國家和產(chǎn)業(yè)的重大需求與科技的重大需求問題。

“新工科”建設(shè)以來，取得了令人矚目的成績。圍繞新工科專業(yè)建設(shè)，教育部不僅批準(zhǔn)了大數(shù)據(jù)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)空間安全等新工科專業(yè)，而且通過產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人計(jì)劃項(xiàng)目，為傳統(tǒng)工科專業(yè)建設(shè)引入新技術(shù)提供了新途徑，促進(jìn)了傳統(tǒng)工科專業(yè)向新工科專業(yè)轉(zhuǎn)化。

三、課程體系的重構(gòu)思路

江蘇科技大學(xué)是以“船”為特色的行業(yè)特色型大學(xué)，是國內(nèi)涉船專業(yè)門類最齊全的高校之一。其中自動化專業(yè)為江蘇省首批特色專業(yè)、江蘇省品牌專業(yè)、國家級特色專業(yè)。

圖1為自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案重構(gòu)路徑，主要由培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系、培養(yǎng)計(jì)劃四個(gè)方面構(gòu)成，其中課程體系的重構(gòu)是整個(gè)培養(yǎng)方案重構(gòu)的核心，因而課程體系重構(gòu)的完善與否直接影響到整個(gè)人才方案重構(gòu)的優(yōu)劣。對于自動化專業(yè)課程體系的重構(gòu)，主要經(jīng)歷了調(diào)查研究、理清思路、交流研討、數(shù)易其稿四個(gè)階段，具體重構(gòu)思路主要考慮到以下幾個(gè)方面。

（1）要滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，適應(yīng)新工科發(fā)展要求，反向設(shè)計(jì)、正向?qū)嵤?/p>

（2）重視專業(yè)核心基礎(chǔ)理論，梳理專業(yè)知識鏈，以課程模塊的形式對專業(yè)核心知識點(diǎn)優(yōu)化組合，重構(gòu)課程體系，降低課程體系總學(xué)分。

（3）加強(qiáng)工程素養(yǎng)和工程能力培養(yǎng)，實(shí)踐環(huán)節(jié)參照實(shí)際工程項(xiàng)目以課程群進(jìn)行整合，增加實(shí)踐環(huán)節(jié)總學(xué)分，并相對集中。

（4）為方便后期課程大綱調(diào)整以及日常教學(xué)，自動化、卓越自動化、深藍(lán)自動化三種規(guī)格盡量一致。

（5）同步推進(jìn)教學(xué)方法、教學(xué)模式和考核方式改革。

（6）把握新工科的發(fā)展趨勢，在課程體系重構(gòu)過程中進(jìn)一步體現(xiàn)出新理念、新模式、新質(zhì)量。

四、控制類課程體系重構(gòu)

自動化專業(yè)控制類課程主要集中在大二下和大三上學(xué)期，2013年培養(yǎng)方案所包括的主要課程有“信號與系統(tǒng)”“自動控制原理”“現(xiàn)代控制理論”等共23門課程。針對23門課程的課程內(nèi)容以及在自動化專業(yè)人才培養(yǎng)過程中所承擔(dān)的作用，將其分為自動控制理論及應(yīng)用、運(yùn)動控制系統(tǒng)、船舶自動化系統(tǒng)、自動化新技術(shù)四種課程類別。在新的課程體系當(dāng)中，每一種課程類別所包括的課程都會進(jìn)行調(diào)整，或是減少課程總課時(shí)數(shù)，或是與其他課程進(jìn)行整合，或是增加新的課程?？刂祁愓n程體系重構(gòu)前后變動情況參見下表。

由上表可以看出，自動控制理論及應(yīng)用課程類別重構(gòu)后總學(xué)分有所減少，但實(shí)踐類總學(xué)分有所增加;運(yùn)動控制系統(tǒng)課程類別重構(gòu)后總學(xué)分減少，實(shí)踐類總學(xué)分同重構(gòu)前持平;船舶自動化系統(tǒng)課程類別重構(gòu)前后課程總學(xué)分持平，但重構(gòu)后多了3個(gè)實(shí)踐類課程學(xué)分;自動化新技術(shù)課程類別重構(gòu)后總學(xué)分較之前多了2個(gè)學(xué)分，由重構(gòu)前的二選一變?yōu)橹貥?gòu)后的五選二，大大增加了學(xué)生的可選擇性，拓展了學(xué)生的知識層次。

五、結(jié)語

本課程體系的重構(gòu)過程是通過深入研究并實(shí)踐了“以學(xué)生為中心”“以成果為導(dǎo)向”的知識、能力、素養(yǎng)并重的教育理念，遵循“規(guī)范性、創(chuàng)新性、協(xié)調(diào)性、適應(yīng)性、國際化”基本原則，以新工科標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，把握新工科發(fā)展趨勢，梳理了專業(yè)知識鏈，參照實(shí)際工程項(xiàng)目對專業(yè)課程提出的新要求，而進(jìn)行的大幅度優(yōu)化整合，重構(gòu)了課程教學(xué)內(nèi)容，重構(gòu)了專業(yè)人才培養(yǎng)方案。此外，本課程體系的重構(gòu)借鑒了國內(nèi)外諸所大學(xué)先進(jìn)的教育理念和方法，運(yùn)用成果導(dǎo)向教育（OBE）理念反向設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)方案。根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，從學(xué)生的預(yù)期學(xué)習(xí)成果出發(fā)，科學(xué)制定培養(yǎng)規(guī)格（畢業(yè)要求），逐條落實(shí)到具體課程之中，使課程體系有效支撐畢業(yè)要求的知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)。課程體系的重構(gòu)與實(shí)施過程是一個(gè)不斷持續(xù)改進(jìn)的過程，不可能一蹴而就，新的課程體系的優(yōu)劣與否有待實(shí)踐的檢驗(yàn)。

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Reconstruction of Control Curriculum System for Automation Specialty under the Background of Emerging Engineering

CHANG Yan-chao，ZENG Qing-jun，XUE Wen-tao，ZHANG Yong-lin，YE Hui

（School of Electronic Information，Jiangsu University of Science and Technology，Zhenjiang，Jiangsu 212003，China）

Abstract：The curriculum system is one of the key elements to improve and guarantee the quality of education and to carry out the construction of Emerging Engineering.This paper first introduces the development process of higher engineering education in China，then introduces the Emerging Engineering.Finally，taking the automation major of our university as an example，it puts forward the reconstruction idea of the curriculum system，carries out a new control curriculum based on the previous curriculum system and analyzes the results of the reconstruction.

Key words：automation;Emerging Engineering;control;curriculum system