控制工程专业学位硕士研究生培养模式的构建

曲强 陈雪波 贾玉福

摘要：结合辽宁科技大学控制工程专业的办学特色及全日制专业硕士研究生的基本要求，分别从培养方向、培养目标、培养方案、教学方式、实践能力培养几方面进行培养方式的探讨，并构建了突出应用能力培养的专业学位硕士研究生的培养模式，最后给出了该培养模式运行后的教学效果。

关键词：全日制专业学位；控制工程；培养模式；实践能力

中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）24-0033-02

控制工程主要研究运动系统的行为和受控后的运动状态以及达到预期动静态性能的一门综合性科学，在工农业生产、航空航天系统、社会经济系统等领域获得了极其广泛的应用。为此，东北大学、山东建筑大学、重庆大学、河北联合大学、北京理工大学等先后就控制工程全日制专业硕士学位研究生的培养模式、实践能力培养、实习基地建设等方面进行了探讨，经过多年实践检验已经取得了很多成功经验。但是各高校的性质和特点并不完全相同，其人才培养模式虽有借鉴，但差异较大，尤其对于地方高校控制工程专业学位硕士研究生培养模式建设还未有成熟经验可供借鉴。

辽宁科技大学是一所省属本科院校，控制工程学科是我校的省级重点学科，1980年本学科便开始与冶金部自动化院合作招收硕士研究生，1986年国家第三批学位授权点评审中获得硕士学位授予权。2011年经国务院学位委员会正式批准开始招收全日制专业学位硕士研究生。本学科始终瞄准控制科学的发展前沿，突出自己的研究方向和特色，探索并实践了控制工程全日制硕士研究生培养模式，并取得了良好的成效。

一、凝练研究方向

结合我校的实际情况和办学特色，进一步明确我校控制工程专业的培养方向为“复杂系统建模与控制”、“智能机器人系统设计与控制”、“智能控制理论与应用”、“智能新型传感器和检测技术研究与应用”、“嵌入式微处理器与控制网络设计”，并针对每个研究方向重新组建研究团队，更新专业课程设置。

在“复杂系统建模与控制”方向主要开设了“线性系统理论与设计”、“非线性控制系统”、“大系统理论基础”、“系统仿真建模与分析”、“系统辩识与自适应控制”、“鲁棒控制理论与LMI方法”、“生产运作管理”等专业课程。在“智能机器人系统设计与控制”方向主要开设“机器人学”、“多Agent理论及应用”、“机器人运动控制”、“计算机视觉”、“彩色图像分析”等专业课程。在“智能控制理论与应用”方向主要开设“计算智能”、“智能控制”、“模式识别原理”、“图论”、“机器学习与人工智能”等专业课程。在“智能新型传感器和检测技术研究与应用”方向主要开设“现代传感与检测技术”、“现代传感技术与应用”、“现代测控技术与系统”、“多传感器信号融合理论及应用”等专业课程。在“嵌入式微处理器与控制网络设计”方向主要开设“PLD与现代数字系统设计”、“计算机控制系统”、“DSP原理与嵌入式系统”、“现场总线控制网络”、“小波分析及其应用”等专业课程。

二、构建应用型人才培养模式

（一）明确培养目标

全日制专业学位硕士研究生的培养不同于在职专业学位硕士研究生，在职专业学位硕士研究生来源于企业，具有一定的工作经验和实践能力，而全日制专业学位硕士研究生一般是各高校本科应届毕业生，他们基本没有实践经验。同时，全日制专业学位硕士研究生也不同于全日制学术型硕士研究生，学术型研究生是以研究为主，其培养目标是以培养教学和科研人才为主，而专业学位研究生更突出学生的应用能力培养，培养目标是为社会提供更多、更好的高级应用型人才。为此，在充分考虑我校生源特点及办学特色的基础上，进一步明确我校控制工程专业硕士学位研究生的培养目标是“培养具有良好的思想觉悟、职业道德和创业精神；掌握现代控制工程领域的基础理论、先进技术方法和现代技术；在本领域的某一方向具有独立从事工程设计与运行、分析与集成、研究与开发、管理与决策等能力，能够从事实际控制系统、设备或装置的分析计算、开发设计和使用维护等工作的高级应用型专业技术人才”。

（二）优化培养方案

针对应用型专业技术人才培养的目标，修订控制工程专业学位硕士研究生的培养方案，在培养方案中明确规定：全日制专业学位硕士研究生在学期间，必须保证不少于半年的实践教学，应届本科毕业生的实践教学时间原则上不少于1年，可采用集中实践与分段实践相结合的方式。

（三）改进教学方式

改变原来教师讲授为主的教学方式为以学生为主体、理论与实践相结合的多样化的教学方式，鼓励教师采取互动式教学方式、协作式教学方式、研究性教学方式、项目驱动式教学方式、校企结合式教学方式等多种教学方式。如“线性系统理论与设计”课程按照知识的相关性将所授内容分解为“线性系统的状态空间描述”、“线性系统的运动分析”、“线性系统稳定性分析”、“线性系统能控性和能观性分析”、“状态反馈和状态观测器设计”五部分，每一部分又提出8～10个问题，然后按照提出问题、分析问题、解决问题的思路开展研究型教学。“模式识别原理课程”则在每讲完一个知识点后，安排一个仿真实验，并要求学生组成研究小组，进行方案设计、仿真、验证，提高学生利用所学知识解决实际问题的能力。

（四）注重实践能力培养

由于全日制专业学位硕士研究生一般是应届本科毕业生，缺乏企业工作经验和工程实践背景，如何利用研究生阶段的实践教学培养他们的工程素养和实践能力显得尤为重要。为此，我校针对课程实验、校内实践和企业实践的不同特点采取不同的方式提高学生解决实际问题的能力。

1.以实际项目为基础，丰富实验内容。重新优化和整合课程实验内容，增加课外实验比例，丰富实验内容，各专业课程的实验既自成体系，又相互补充，使得所设计的实验最终成为一个实际产品或实际项目的一部分。

2.“仿真+实物”的校内实验教学模式，充分激发研究生的学习潜能。在校内实验教学中，鼓励研究生利用业余时间，对所设计的内容进行仿真研究，充分利用我院“电子信息与控制”辽宁省虚拟仿真实验中心和“冶金生产线虚拟仿真平台”的资源，在充分理解设计原理的基础上，利用“网络实验室”、“电路仿真实验室”、“DSP实验室”、“EDA实验室”、“过程控制实验室”、“检测技术实验室”以及“PLC实训基地”等进行实物设计，这样既有利于解决实验设备缺乏的问题，又可以使实验教学效果事半功倍。

3.“项目+竞赛”的校内实践模式，学生创新精神显著提升。鼓励学生参与研究生创新创业项目、教师的科研项目以及各种科技竞赛，并将项目成果、竞赛结果、科技论文、专利及软件著作权等作为评定学生奖学金的重要指标之一，充分调动学生的积极性，提高研究生的实践能力和创新能力。

4.校企合作，增加学生工程实践能力。随着高校的不断扩招，学生校外实习的压力越来越大，为了进一步解决学生工程训练的需要，不断地增加企业实习、实践基地建设，我校先后与“辽宁科大聚龙集团”、“辽宁荣信电力电子股份有限公司”、“鞍山吉兆电子有限公司”、“鞍山市海汇自动化有限公司”等多家企业进行长期稳定的校企合作，建立了产学研创新实践基地。

三、加强队伍建设

教师是教育的制定者和执行者，教学体系的有效执行离不开高素质的师资队伍，培养具有创新精神的高级应用型技术人才的目标对我院师资队伍提出了挑战。要求教师不仅要具有较高的理论水平，更要有精湛的实践能力。为此，我院一方面鼓励年轻教师下厂实践，积极参加企业技术改造项目，提高教师的工程实践能力；另一方面加大师资引进力度，近三年来引进学术带头人3人，其中长江学者1人。

四、全日制专业学位研究生培养模式运行后的教学效果

控制工程全日制专业学位硕士研究生培养模式运行以来，加强了教师与企业的联系，提高了教师的工程实践水平，调动了学生学习的积极性，增强了学生的实践能力，取得了一系列的成绩。相关教师近三年主持和参与科研项目20余项，其中国家自然基金4项，辽宁省自然科学基金2项，辽宁省教育厅科学基金2项，辽宁省优秀人才项目1项；承担校级研究生教学改革研究项目5项；发表教改和科研学术论文150余篇。

五、结语

本文构建的控制工程专业学位硕士研究生培养模式，以地方高校专业学位硕士研究生的创新实践能力培养为目标，通过在辽宁科技大学近五年的实践应用，积累了丰富的经验，取得了良好的效果，对国内其他地方的高校专业学位研究生培养具有一定的推广和借鉴价值。

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