测控工程专业主干课程体系改革与优化

梁 勇, 王玲玲

(海军航空工程学院 控制工程系， 山东 烟台 264000)

测控工程专业主干课程体系改革与优化

梁 勇, 王玲玲

(海军航空工程学院 控制工程系， 山东 烟台 264000)

针对目前工程专业主干课程体系存在的专业课程与专业基础课程联系不足、实践培养手段单一等问题，以测控工程专业为例，通过构建贯穿式实践课程体系等手段，提出了专业主干课程体系优化改革方案，提高了专业课程体系的针对性、科学性和实战性，进一步适应对高素质新型军事人才培养的需求。

测控工程；自动化；主干课程体系；改革与优化

0 引言

我院测控工程专业成立于1959年，其任务是培养从事装备控制系统及其测试设备的使用、维修、监造、研究和管理的高级工程技术人员。在长期的发展过程中，经过多次培养方案和课程标准的修订，课程体系设置、各门课程内容编排基本上能够涵盖和反映测控工程专业所需的知识结构体系。但随着部队装备的不断更新以及信息化、实战化教育的倡导，现有的人才培养方案已经不能够完全满足新形式下对军事工程人才的需求。我们针对培养方案中存在一些不足，依据专业定位与培养目标，参考国内外高校相关专业的课程体系设置，实施了一系列测控工程专业主干课程体系的改革与优化措施。

1 现有课程体系设置的不足

我们在测控工程专业主干课程体系的制定和修改过程中一直坚持一个原则：对装备教学跟踪和毕业学员岗位任职情况的回访，以期了解学员对装备课程的期望和部队对专业人才培养的需求。我们通过近三年的调研发现，现有方案中，在专业课程体系设置上尚有如下不足之处。

1.1 专业基础课程与专业课程的联系不足

通常来说，课程的作用，是为了使学生在一段时间内深入学习某一特定领域内的一些特殊规律。从这个意义上说，课程的分工具有独立性。然而，也不可过多强调各门课程的独立性而忽视了课程之间关联性。否则，专业基础课为了更多地强调理论完整性，忽略工程技术问题；而专业课程为了更多地注重实际应用，不去强调这门课程的理论知识，从而造成专业基础课程与专业课程之间的衔接不紧密的问题。

例如专业基础课程“自动控制原理”的讲授基本围绕课本上的通用理论，花费大量的时间用于数学推导，课程内容与实际系统的联系较少，特别是与本专业相关的武器系统的联系更少。这就导致许多学员直到学完这门课程后，也不清楚所学的理论知识与实际系统之间的关联，更谈不上与专业课的结合与应用。

1.2 专业课程偏多偏散，系统性不强

随着海军多个新型装备的服役以及新的舰上装备的配套，早在2012年我们就对部分课程内容进行了调整，如更新了“武器控制系统结构原理”和“武器控制系统使用维护”课程的相关内容，增设了“武器测试设备原理与使用”和“武器安控设备原理与使用维护”。这些调整意在跟踪更新装备教学内容，扩充学员知识面，完成装备使用到装备维护的转变。然而经过两届相关专业的教学实践，我们发现存在课程内容偏多偏散且重复、衔接不紧密和系统性不强的问题，造成原有设想无法完全实现。

此外，“武器控制系统原理”是本专业的核心课程之一，却受限于课时，无法将武器控制的新理论、新方法等内容引入。这些问题都急需在充分梳理课程内容的基础上，加以统筹改革完善。

1.3 课时分配不尽合理，开设时间节点不合适

通过统计分析得出，理论课时分配较多，教员过于注重知识的系统性、完整性以及知识点的深度，而忽视了其在实际工程中的应用。没能统筹规划基础课与专业课，理论课与实践课的合适比例。

另外，部分课程的开设时间节点不尽合理，使课程的功能不能充分发挥。如“控制系统计算机辅助设计”是介绍控制系统理论与仿真的课程，其目的是使学员在掌握“自动控制原理”的基础上，通过控制系统的仿真和分析对控制原理有更深入的理解。但是它是在“自动控制原理”课程结束一个学期后开设，时间跨度过大，造成两门课程脱节，原来应有的相辅相成的作用大大削弱。

1.4 实践环节设置不完善、实验内容单一

现有的实验多是验证性实验，学生按部就班，做实验时盲目、机械，无法激发其创新热情。实践环节的课程设计中，课题内容变化少，可选择范围窄，使得几个班次实施之后，学生开始复制抄袭，难以达到理论联系实际的作用，更谈不上团队合作精神的锻炼。

针对上述问题，急需对测控工程专业课程体系进行改革，以期进一步适应新形势下高素质军事人才培养的迫切需求。

2 专业人才培养定位与培养目标

2.1 专业人才培养定位

1) 什么是为部队、为战斗力而教？

当前军事院校在强调“为部队而教，为战斗力而教”的思想指导下，很容易步入为部队岗位而教，为任职能力而教的误区。因此在开展专业课程体系改革前，必须要明确什么是为部队、为战斗力而教，究竟应该培养什么样的人才的问题。

战斗力作为军队建设唯一的根本标准，是通过能否打胜仗来衡量的。军队具备这样的能力主要靠人、装备以及人与装备的结合，其中军事人才个体的全面素质，特别是科技素质、信息素质和创新素质在战斗力中具有特别重要的意义。军队院校必须紧密围绕培养高素质新型军事人才这个中心任务。因此，为部队、为战斗力而教，就是要以培养打赢信息化条件下局部战争的高素质新型军事人才为标准，围绕着人才的综合素质培养开展，而不能仅仅局限于胜任现有岗位。

2) 我院测控工程专业人才培养定位

目前公认的人才结构区分是把人才分为科学型、工程型、技术型及技能型四类[1-2]。其中，科学型人才主要从事认识世界的活动，其培养依赖于高等学术教育；工程型、技术型及技能型人才主要从事改造世界的活动，这其中，工程型人才需要工程教育来培养，技术型人才需要技术教育来培养，而技能型人才一般在中等职业教育或高等职业教育的部分专业就可培养。当然，人才结构与教育类型不是绝对一一对应的，但总体上不同类型的人才结构由于其自身的特点，必须遵循受教育层次的逻辑规律。

综上所述，结合测控工程专业本科学历教育特点，我院已将测控工程专业人才培养定位于军事工程型人才，按照工程教育特点培养。在主要培养阶段，以拓宽本学科视野、树立跨学科思维、强化实践创新能力为主要目的；在培养后期，加入岗位任职培训内容，提高专业素养和岗位技能，以满足第一岗位任职需要。

2.2 培养目标

根据测控工程专业人才培养的定位，可以进一步明确专业人才培养目标为：培养适应新军事革命需要的，具有优良的思想政治素质，系统的自然科学基础和一定的人文科学基础，良好的军事基础素质，健康的身体心理品质，较强的学习能力、创新精神和实践能力，能够胜任武器控制系统的测试与控制系统装(设)备的使用、维护、监造、研究和管理工作的厚基础、宽口径、复合型高级工程技术人才和管理人才，具有国际视野的高素质创新人才和未来领导者。

3 类似专业课程体系设置分析

与我院测控专业相似的专业，在国内有清华大学、东北大学、国防科技大学等高校的自动化专业，在国外有美国伊利诺伊大学厄巴纳—香槟分校、印度理工学院德里分校等学校的电气工程专业和美国安纳波利斯海军军官学校的系统工程专业等[2-6]。我院在测控工程专业人才培养方案的改革与优化措施提出前，曾对上述高校的类似专业的课程体系及设置做了详尽的分析与研究。

3.1 课程体系设置

各学校类似专业的课程体系设置情况如图1所示。由图1可以看出，国内外名校类似专业课程体系中，通识教育占比基本在20%～30%之间，专业教育基本在40%～50%之间，实践教育在10%～30%之间。相比较而言，我院通识教育比重略大，专业教育和实践教育略显单薄。

3.2 专业核心课程设置

各学校类似专业的核心课程设置情况如表1所示。可以看出，国内外名校类似专业普遍注重专业基础教育，课程覆盖面宽广，体现了“厚基础、重实践、拓宽专业”的理念[2-7]。相比较而言，我院测控工程专业课程设置的岗位指向性较强，专业方向相对较窄。

(a)自动化教指委指导性规范 (b)清华大学自动化专业

(c)国防科大自动化专业 (d)美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校电气工程专业

(e)印度理工学院德里分校(f)我院测控工程专业电气工程专业

图1 国内外各高校相关专业课程体系设置对比情况

表1 国内外各高校相关专业核心课程设置对比情况

4 专业课程体系改革方案

根据前述专业定位，通过对比国内外名校相关专业课程设置情况，我院确定测控工程专业课程体系改革思路如下：坚持“宽口径”教育，加强专业教育，增加专业知识容量；调整专业课程体系结构，优化已有专业特色课程；加强实践类、实习类教学环节。以符合测控工程专业岗位为需求，以强化理论与实践结合为原则，对主干课程教学体系进行全面梳理和优化。具体优化方案及课时分配如表2所示。

表2 主干课程体系优化方案及课时分配*

4.1 强化通识课程，拓宽学科视野

测控工程专业培养最重要的一点是使所培养的学员具有学科新视野、新思维，能充分了解学科发展前沿。为了强化通识课程教育，拓宽学员学科视野，特地增设了40学时“控制科学概论”新生研讨课，介绍控制学科的研究内容、地位以及专业所需的知识框架和基本内容。

4.2 构建贯穿式实践课程体系，强化创新能力

本科教育培养的人才应该在掌握相关专业知识的同时具备综合工程实践能力，而工程实践环节是将两者很好融合的途径。为此，我们要构建相对独立的实践课程体系，正确处理好课内与课外、理论与实践、知识传授与能力、素质培养之间的关系，保证实践教学“四年不断线”，贯穿于人才培养的全过程。贯穿式工程实践课程体系应围绕早期工程体验课程、综合设计性实验课程、以项目为载体的创新性课程等进行安排。具体措施如下。

(1) “控制系统计算机辅助设计”不再单独设课，将其中的仿真内容融入“自动控制原理”(经典和现代部分)和“计算机控制”两门课程中；其中的Matlab基础部分在自修课中传授，并通过1-2次辅导，帮助学员自学完成[8]。

(2) “自动控制原理”(现代部分)原有的离散内容(16学时)与“计算机控制”有交叉，因此去掉相关重复部分；

(3) 面向控制技术实现领域，强化单片机硬件内容，撤掉“计算机硬件基础”课程，增设“嵌入式系统技术基础(单片机部分)”；

(4)将“计算机控制”、“嵌入式系统技术基础”和“控制系统课程设计”这三门课程顺序安排在同一学期(第6学期)。“计算机控制”提供控制系统设计的理论和算法基础，“嵌入式系统技术基础”提供单片机设计的硬件基础。此后在“控制系统课程设计”开课时，就可以直接运用前两门课程所学知识自主选择设计磁悬浮控制系统、倒立摆控制系统、三自由度直升机模型、水温控制等系统[9-10]。三门课程紧密衔接，确保理论到实践的有效贯通。

4.3 紧贴部队装备发展，提高岗位技能

军校培养的人才首先要能直接服务部队、服务装备，满足第一岗位需求，同时适应后续岗位转换和能力迁移的要求。因此专业课程的讲授可采用“通用原理与典型装备型号组合”方式，针对部队装备更新换代快，但装备原理基本相通的特点，面向后续岗位转换和能力迁移的需求，既重视通用装备原理课程，又及时补充新型装备原理，使学员形成完整系统的知识结构；面向第一岗位任职需求，将型号教学融入原理教学、结合实践教学突出型号差异，以适应不同的岗位需求。具体措施如下：

(1) 不对“飞行力学”单独设课，有关空气动力与力矩内容(10学时)并入“武器控制系统原理”；丰富制导内容，如新增多平台协同典型作战模式、多平台协同编队控制技术等武器控制的新方法和新技术内容，并加入无人飞行器导航制导控制装置设计实验；

(2) 不对“武器安控系统原理与使用维护”单独设课，内容并入“武器控制系统结构原理”，同时新增卫星导航及组合导航设备、气压测高装置、大气数据处理计算机等新内容；

(3) 将“武器控制系统使用与维护”与“武器测试设备原理与使用”整合为1门课，并对惯性导航系统维护与标定、控制系统分机测试与设备保养维护、武器控制系统维修与保管等内容进行丰富完善，增设装备维护典型案例分析等内容；

(4) 将“自动检测技术”与“虚拟仪器技术”整合为1门课程，并增加装备测试案例。

5 结语

本文介绍了我院测控工程专业主干课程体系的改革和优化方案。它是依据专业定位和培养目标，在大量的回访、调研的基础上提出来的。方案精简了原先的冗余内容，使各门课程之间内容的衔接更为紧密，夯实了学生工程实践的理论依据，提高了其动手能力和创新能力培养的比重。新课程体系的针对性、科学性和实战性有了很大的提高，更加符合军事人才培养规律。

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[8] 吴才章. 高校自动化专业人才培养改革探索[J]. 北京：中国电力教育，2012(14)：25-27.

[9] 刘政，赵振华，李云. 基于工程教育的自动化类应用型人才培养模式探索[J]. 哈尔滨：黑龙江教育， 2015年第9期：80-81.

[10] 李俊峰，潘海鹏，杨晔等. 自动化专业控制系统课程群建设与实践改革[J]. 上海：实验室研究与探索，2013年11月：460-463.

Reform and Optimization on System of Main Courses in the Measurement and Control Engineering Specialty

LIANG Yong, WANG Ling-ling

(DepartmentofControlEngineering,NavalAeronauticalandAstronauticalUniversity,Yantai264000,China.)

In order to solve the problems in the system of main courses of engineering specialty, such as insufficient contact between professional courses and basis courses, single means to cultivate practical ability and so on, reform and optimization is performed as taking the specialty of measurement and control engineering for example. By adopting some methods such as constructing practical curriculum system, the reforming program of main courses for this specialty is researched and proposed. This program could improve the pertinence, scientific and practical ability for the system of main courses, and further satisfy the requirements of new military personnel with high quality.

measurement and control engineering; automation; system of main courses; reformation and optimization

2016-09-05;

2017-01-09

梁 勇(1976-)，男，博士，副教授，主要从事控制理论教学与研究,E-mial: ytliangyong@sina.com

G712

B

1008-0686(2017)04-0087-05