智能测控工程专业内涵探析

凤 雷，俞 洋，杨京礼

(哈尔滨工业大学 电子与信息工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001)

2021 年2 月，教育部发布了《教育部关于公布2020年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知》及《列入普通高等学校本科专业目录的新专业名单(2021年)》，中国普通高等院校开设了新的专业“智能测控工程”。专业代码为080720T，学位授予门类为工学，专业类为电子信息类。哈尔工业大学电子与信息工程学院测控工程系为哈尔滨工业大学“智能测控工程”专业建设的依托院系。

一、增设智能测控工程专业的理由

随着社会不断发展，我国综合国力的逐渐提高，在信息、生物、新材料、先进制造、航空航天等先进技术领域不断取得突破，而现代测控技术成为了这些领域的研究、开发、技术升级的基本手段，因此社会对电子测量与智能测控领域的高端人才培养成为关键。

2017 年7 月国务院印发的《新一代人工智能发展规划》中指出需要加快培养聚集人工智能高端人才，加强培养人工智能基础研究、应用研究、运行维护等专业技术人才。注重复合型人才培养，着重培养人工智能理论、方法、技术、产品和应用的纵向复合型人才，同时也重点培养精通“人工智能+”经济、社会、管理、标准、法律的横向复合型人才。智能测控工程专业包含了人工智能中的前端技术：准确快速地获取信息；人工智能中的中间技术：信息处理；以及人工智能的最终目的：智能控制与决策，符合国家规划中的纵向复合型人才培养方案。

目前国家经济飞速发展，推动了社会科学技术的前行，从而导致了更多的新兴技术的诞生。目前，中国在信息技术、生物技术、新材料技术、先进制造技术、航空航天技术、人工智能等重点领域正在取得新的突破。2020 年7月9 日，2020 世界人工智能大会云端峰会开幕式在上海举行。时任工业和信息化部部长苗圩指出，正在深入地影响着经济和社会发展进程的新一代信息化技术以人工智能为代表。工业和信息化部发布《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划2018-2020 年》，建立智能传感器、智能网联汽车等国家制造业创新中心，发展人工智能、车联网先导验区建设，推动关键技术创新与产业化协调发展。尤其是在疫情防控工作过程中，工业和信息技术部发布联合人工智能抗击新冠肺炎疫情的倡议书得到了社会各界的积极响应。在疫情防控过程中，一批智能CT 成像系统和智能机器人发挥了积极作用，取得了良好的社会效果。随着社会科学技术发展的不断进步，产业规模发展持续壮大，先进的科学技术与行业融合应用不断深化，我国人工智能产业发展势头良好，前景广阔。

目前高端的电子测量与智能测控领域人才培养短缺，哈工大电子信息类专业以其国防、航天特色和国家级重要科技攻关项目为支撑，更适合发展原创性理论和技术，突破国际关键技术壁垒，深化国家重要发展战略，符合国家的战略布局，更符合学校专业规划发展定位。

在当今国家人工智能产业布局的大背景下，电子信息产业正处于转型发展的时期，也正是新兴增长点的孕育和崛起的时期。作为信息技术的源头，信息的智能获取和准确感知是高端装备自主可控的最基础环节之一。为了达到以智能制造和工业互联网为代表的工业强国建设目标，大力发展具有信息化、智能化特点的智能测控技术，势必有利于解决更加复杂的海量信息采集和知识智能理解问题。因此，新增设的智能测控工程专业将以智能信息感知和处理为核心，通过准确感知、互联传输、智能计算和精确控制构建的智能测控体系，对我国的经济发展和科学技术发展将起到重要的作用。智能测控工程专业以满足国家创新科技人才需要为导向，培养具有智能装备、信息感知、大数据处理、智能网络应用等工程技术和专业知识的创新型人才，能在高端装备、智慧工业、物联网技术等领域开展信息感知、数据处理、系统可靠性分析、测控系统设计及应用的研究与开发。毕业生具备电子技术、信息处理、计算机技术、网络技术等宽广的知识面和良好适应能力，并熟悉行业最新技术，能在电子与信息领域等国民经济相关部门从事科学研究、技术开发及管理等工作。

电子信息产业正处于转型发展期，也恰逢新兴增长点的孕育崛起期，在军民融合国家战略的支持下，面向经济和国防工业领域，开设智能测控工程专业，培养国家和国防急需的现代测控技术专业人才，成为大学的当务之急。新增设的智能测控工程专业将以智能信息感知和处理为核心，通过准确感知、互联传输、智能计算和精确控制构建的智能测控体系，对我国的经济发展和科学技术发展将起到重要的作用，将为适应“互联网+”“工业4.0”和“中国制造2025”的发展趋势，更好地培养创新型人才提供源泉和动力。

二、智能测控工程专业基础建设

传统的测控技术与人工智能时代相较，现在人工智能时代的测控技术与计算机、电子技术、网络技术关系更为紧密，是一个面向电子信息前沿科技的信息科学领域的本科专业，覆盖面较广，与哈工大电信学院目前的主要研究方向密切相关。该专业以信息获取、信息处理与智能控制理论为核心，主要研究信息的智能化获取、处理和理解；智能电子装备与信息系统的设计、开发、应用和集成。经过近十几年的发展，现代信息科学领域创新的重要支点是现在的测控技术，其应用前景越来越广泛，产生的社会效益也越来越重要。

作为信息技术的源头，信息的智能获取和准确感知是电子信息产业的最基础环节之一。为了达到以智能制造和工业互联网为代表的工业强国建设目标，将信息的智能化获取、处理和理解；智能电子装备与信息系统的设计、开发、应用和集成等有机地集成到传统的电子信息技术领域，势必有利于解决更加复杂的海量信息采集和知识智能理解问题，通过准确感知、互联传输、智能计算和精确控制构建的智能测控体系，为智慧生活和工业智造提供自主可控的基础技术支撑。同时，新增设的专业将充分发挥已有优势学科的作用，并通过新增设的专业来促进已有学科发展。

智能测控工程作为电子信息类专业，其主干课程和所需实践平台在哈尔滨工业大学已经开设多年，配备有高质量的师资队伍，拥有大量的科研和工程应用成果，专业人才培养经验和工程实践基地资源丰富，这也为智能测控工程专业的开设打下良好基础。

哈尔滨工业大学多年来坚持扎实基础、强化实践、过程严谨、不断求创新的人才培养模式，为国家不断培养出技术高端人才。在学生培养过程中，始终以建德育人为导向，以传承创新、交叉融合、协调共享为途径，致力于培养未来多元化、创新型的优秀领军人才。利用哈尔滨工业大学学科强、科研实力强、科研成果多的科研优势，推动科学研究和教育工作，使学生尽快登上科研快车，扩大科研力量在创新人才培养中的作用。智能测控工程建设的依托院系多年来一直紧跟时代前沿，紧扣国之重器，积累了大量的科研实践经验，形成了以教学促科研，以科研反哺教学的良性循环模式。教师在教学过程中使用的案例，绝大部分来自科研实践，既生动又贴近实际，使学生能够所学即所用，极大地调动了学生的学习兴趣，同时也很好地锻炼了学生解决问题的能力，最大程度地避免了教学与实践的脱节。

三、智能测控工程专业的人才培养特色

智能测控工程专业的人才培养优势是理论与实践能力并重。针对目前我国高校的人才培养模式与社会需求脱节的实际情况，为了更好地满足社会对现代测控技术人才的需求，本专业建设配备了高水平的人才培养平台。

本科前两年的学习以专业基础为核心，重点夯实数学、物理、电子、计算机技术等知识基础；其后两年的专业课程体系将凸显个性化培养和能力发展目标。围绕当代工业测控技术体系的核心要素：智能感知、网络信息系统、智能计算和智能控制，瞄准学生的多元化成长和就业发展需求，构建科研与教学互动的专业化能力和塑造体系。本专业设立了智能测试与诊断、飞行器遥测遥控测试、大数据处理与数据挖掘、虚拟仪器与测发控系统、智能信息感知、航天器电测技术、智能图像处理、虚拟试验验证等多个教学科研平台，学生从入学到毕业贯穿着创新研修、专业实践、企业实习、课程设计、项目研究等多种形式的科研实践环节，从而能有效培养第三代工程师所必须的综合素质——国际化视野、知识运用、沟通协调和组织领导能力。

为培养学生创新实践能力，在新工科建设思路的指导下，本专业下设有多个校内实践基地，同时与国内外多个知名企业保持了密切的合作关系，建立了多个校企联合实验室及海外联合实验室，通过建设标准化、模块化、通用化的实践教学基地，不仅帮助学生牢固掌握了专业基础知识，而且逐步提高学生的创新创业实践能力，尤其是学生通过校企联合实验能够直接与企业需求进行交流对接，有效缩短人才进入企业后的适应期，强化培养了学生的系统工程能力和创新能力。

四、智能测控工程专业的培养目标及毕业要求

专业培养目标的制定，应根据电子信息类培养目标和建设高校自身办学定位，结合本专业基础和学科特色，在对区域和行业特点及学生未来发展需求进行充分调研与分析的基础上，适应社会经济发展对多元化人才培养的需求为目标。专业技术人才培养目标应作为对全体毕业生的普适要求，并且能反映毕业生主要的就业领域、竞争优势及毕业后事业发展的预期，培养目标用于指导整个培养进程。

本着立德树人的根本任务，结合哈尔滨工业大学的办学定位，在总结依托专业多年来教学实践的基础之上，确定了智能测控工程专业的培养目标是立足航天、服务国防，面向国际学术前沿和国家重大需求，培养具有可持续竞争力的创新型人才，即具备坚实的数学、物理、计算机、信息采集与处理、自动测控以及人工智能等多学科融合交叉知识，系统掌握智能测控和智能化的基本理论、基本知识、基本技能和方法，受过良好的科学思维、科学实验和初步科学研究训练与实践，具备信息采集、分析、处理和智能化测控系统集成方面研究和开发的基本能力。能够自我更新知识和不断创新，适应人工智能技术的迅速发展，具备多维知识结构和解决复杂工程问题的职业胜任力。同时，具有良好的跨文化交流沟通能力、项目组织与团队协作能力、创新意识与能力，能够引领未来智能测控及相关领域发展的优秀人才。

结合上述培养目标及哈尔滨工业大学专业类培养要求，确定了智能测控工程专业毕业生应掌握的知识体系，通识类知识完全按照学校大类培养的要求执行，学科基础知识及专业知识则结合专业特点并参照本科专业类教学质量国家标准中关于电子信息类知识体系和核心课程体系的建议，既满足体系要求又有专业特色。

智能测控工程专业的课程设置完全符合本科专业类教学质量国家标准中关于电子信息类教学质量国家标准的要求，以数学、物理和信息论为基础，以电子、信息及与之相关的元器件、电子系统、信息网络为研究对象，基础理论完备，专业内涵丰富，应用领域广泛，是推动信息产业发展和提升传统产业的主干专业。

工程教育是我国高等教育的重要组成部分，工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度，也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。工程教育专业认证的核心就是要确认工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求，是一种以培养目标和毕业出口要求为导向的合格性评价。因此智能测控工程专业的人才培养除了满足电子信息类教学质量国家标准的要求外，还应该符合工程教育专业认证的要求。

经过四年的培养，希望学生具有以下基本能力：

1.工程知识：具有扎实的数学与自然科学知识以及工程基础，系统地掌握自动化测控及人工智能领域的基本理论、基础知识，能够将数学、自然科学、工程基础和自动化测控及人工智能的专业知识用于解决复杂工程问题。

2.问题分析：掌握自动测控与人工智能的基本原理，能够应用其基本方法，识别、表达并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论。

3.设计/开发解决方案：能够设计针对复杂工程问题的解决方案，针对特定需求进行电子测量技术和智能化测控系统的设计与实现，具有设计/开发功能模块和系统的能力，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对智能测控系统中的复杂工程问题进行研究，包括系统设计、试验方法分析与数据处理，并通过信息综合得到有效的结论。

5.使用现代工具：具有信息获取能力，能够根据需要选择和使用信息获取工具；能够合理地选择技术开发工具和资源，运用于复杂工程问题的设计、开发、仿真及验证过程中，并能够理解其局限性。

6.工程与社会：基于智能化测控系统的相关背景知识，能够合理分析和评价本专业相关的工程实践和复杂工程问题解决方案可能对社会、健康、安全、法律、文化带来的影响，并理解应承担的责任。

7.环境和可持续发展：理解智能化测控与环境、社会的关系，能够评价针对复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

8.职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感和道德修养，具备健康的身体和良好的心理素质，能够在工程实践中遵守工程职业道德和规范，并适应职业发展。

9.个人和团队：有团队协作精神，能够在多学科背景的团队和创新创业的实践中承担个体、团队成员以及负责人的角色，完成所承担的任务。

10.沟通：具有良好的表达能力，能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流；熟练掌握一门外语，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

11.项目管理：掌握工程项目管理方法，理解工程活动中涉及的重要经济与管理因素，并能在多学科环境以及创新创业实践中加以应用。

12.终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，能够追踪智能化测控领域的发展动态，具备不断学习及适应发展的能力。

五、结束语

新增设的智能测控工程专业以智能信息感知和处理为核心，通过准确感知、互联传输、智能计算和精确控制构建的智能测控体系，对我国的经济发展和科学技术发展将起到重要的作用。智能测控工程专业的人才培养优势是理论与实践能力并重，以立德树人为引领，紧扣哈尔滨工业大学的办学定位，满足本科专业类教学质量国家标准。毕业生应具备坚实的数学、物理、计算机、信息采集与处理、自动测控以及人工智能等多学科交叉知识，系统地掌握智能测控与智能化的基础理论、基础知识和基本技能与方法，受到良好的科学思维、科学实验和初步科学研究的训练，具备信息采集、分析、处理和智能化测控系统集成方面研究和开发的基本能力。