曲強(qiáng) 陳雪波 賈玉福
摘要:結(jié)合遼寧科技大學(xué)控制工程專業(yè)的辦學(xué)特色及全日制專業(yè)碩士研究生的基本要求,分別從培養(yǎng)方向、培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方案、教學(xué)方式、實(shí)踐能力培養(yǎng)幾方面進(jìn)行培養(yǎng)方式的探討,并構(gòu)建了突出應(yīng)用能力培養(yǎng)的專業(yè)學(xué)位碩士研究生的培養(yǎng)模式,最后給出了該培養(yǎng)模式運(yùn)行后的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:全日制專業(yè)學(xué)位;控制工程;培養(yǎng)模式;實(shí)踐能力
中圖分類號(hào):G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)24-0033-02
控制工程主要研究運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的行為和受控后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及達(dá)到預(yù)期動(dòng)靜態(tài)性能的一門綜合性科學(xué),在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航空航天系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)等領(lǐng)域獲得了極其廣泛的應(yīng)用。為此,東北大學(xué)、山東建筑大學(xué)、重慶大學(xué)、河北聯(lián)合大學(xué)、北京理工大學(xué)等先后就控制工程全日制專業(yè)碩士學(xué)位研究生的培養(yǎng)模式、實(shí)踐能力培養(yǎng)、實(shí)習(xí)基地建設(shè)等方面進(jìn)行了探討,經(jīng)過多年實(shí)踐檢驗(yàn)已經(jīng)取得了很多成功經(jīng)驗(yàn)。但是各高校的性質(zhì)和特點(diǎn)并不完全相同,其人才培養(yǎng)模式雖有借鑒,但差異較大,尤其對(duì)于地方高??刂乒こ虒I(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)模式建設(shè)還未有成熟經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。
遼寧科技大學(xué)是一所省屬本科院校,控制工程學(xué)科是我校的省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科,1980年本學(xué)科便開始與冶金部自動(dòng)化院合作招收碩士研究生,1986年國家第三批學(xué)位授權(quán)點(diǎn)評(píng)審中獲得碩士學(xué)位授予權(quán)。2011年經(jīng)國務(wù)院學(xué)位委員會(huì)正式批準(zhǔn)開始招收全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生。本學(xué)科始終瞄準(zhǔn)控制科學(xué)的發(fā)展前沿,突出自己的研究方向和特色,探索并實(shí)踐了控制工程全日制碩士研究生培養(yǎng)模式,并取得了良好的成效。
一、凝練研究方向
結(jié)合我校的實(shí)際情況和辦學(xué)特色,進(jìn)一步明確我??刂乒こ虒I(yè)的培養(yǎng)方向?yàn)椤皬?fù)雜系統(tǒng)建模與控制”、“智能機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制”、“智能控制理論與應(yīng)用”、“智能新型傳感器和檢測技術(shù)研究與應(yīng)用”、“嵌入式微處理器與控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)”,并針對(duì)每個(gè)研究方向重新組建研究團(tuán)隊(duì),更新專業(yè)課程設(shè)置。
在“復(fù)雜系統(tǒng)建模與控制”方向主要開設(shè)了“線性系統(tǒng)理論與設(shè)計(jì)”、“非線性控制系統(tǒng)”、“大系統(tǒng)理論基礎(chǔ)”、“系統(tǒng)仿真建模與分析”、“系統(tǒng)辯識(shí)與自適應(yīng)控制”、“魯棒控制理論與LMI方法”、“生產(chǎn)運(yùn)作管理”等專業(yè)課程。在“智能機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制”方向主要開設(shè)“機(jī)器人學(xué)”、“多Agent理論及應(yīng)用”、“機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制”、“計(jì)算機(jī)視覺”、“彩色圖像分析”等專業(yè)課程。在“智能控制理論與應(yīng)用”方向主要開設(shè)“計(jì)算智能”、“智能控制”、“模式識(shí)別原理”、“圖論”、“機(jī)器學(xué)習(xí)與人工智能”等專業(yè)課程。在“智能新型傳感器和檢測技術(shù)研究與應(yīng)用”方向主要開設(shè)“現(xiàn)代傳感與檢測技術(shù)”、“現(xiàn)代傳感技術(shù)與應(yīng)用”、“現(xiàn)代測控技術(shù)與系統(tǒng)”、“多傳感器信號(hào)融合理論及應(yīng)用”等專業(yè)課程。在“嵌入式微處理器與控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)”方向主要開設(shè)“PLD與現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)”、“DSP原理與嵌入式系統(tǒng)”、“現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)”、“小波分析及其應(yīng)用”等專業(yè)課程。
二、構(gòu)建應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式
(一)明確培養(yǎng)目標(biāo)
全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生的培養(yǎng)不同于在職專業(yè)學(xué)位碩士研究生,在職專業(yè)學(xué)位碩士研究生來源于企業(yè),具有一定的工作經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐能力,而全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生一般是各高校本科應(yīng)屆畢業(yè)生,他們基本沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。同時(shí),全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生也不同于全日制學(xué)術(shù)型碩士研究生,學(xué)術(shù)型研究生是以研究為主,其培養(yǎng)目標(biāo)是以培養(yǎng)教學(xué)和科研人才為主,而專業(yè)學(xué)位研究生更突出學(xué)生的應(yīng)用能力培養(yǎng),培養(yǎng)目標(biāo)是為社會(huì)提供更多、更好的高級(jí)應(yīng)用型人才。為此,在充分考慮我校生源特點(diǎn)及辦學(xué)特色的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步明確我??刂乒こ虒I(yè)碩士學(xué)位研究生的培養(yǎng)目標(biāo)是“培養(yǎng)具有良好的思想覺悟、職業(yè)道德和創(chuàng)業(yè)精神;掌握現(xiàn)代控制工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論、先進(jìn)技術(shù)方法和現(xiàn)代技術(shù);在本領(lǐng)域的某一方向具有獨(dú)立從事工程設(shè)計(jì)與運(yùn)行、分析與集成、研究與開發(fā)、管理與決策等能力,能夠從事實(shí)際控制系統(tǒng)、設(shè)備或裝置的分析計(jì)算、開發(fā)設(shè)計(jì)和使用維護(hù)等工作的高級(jí)應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才”。
(二)優(yōu)化培養(yǎng)方案
針對(duì)應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的目標(biāo),修訂控制工程專業(yè)學(xué)位碩士研究生的培養(yǎng)方案,在培養(yǎng)方案中明確規(guī)定:全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生在學(xué)期間,必須保證不少于半年的實(shí)踐教學(xué),應(yīng)屆本科畢業(yè)生的實(shí)踐教學(xué)時(shí)間原則上不少于1年,可采用集中實(shí)踐與分段實(shí)踐相結(jié)合的方式。
(三)改進(jìn)教學(xué)方式
改變?cè)瓉斫處熤v授為主的教學(xué)方式為以學(xué)生為主體、理論與實(shí)踐相結(jié)合的多樣化的教學(xué)方式,鼓勵(lì)教師采取互動(dòng)式教學(xué)方式、協(xié)作式教學(xué)方式、研究性教學(xué)方式、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方式、校企結(jié)合式教學(xué)方式等多種教學(xué)方式。如“線性系統(tǒng)理論與設(shè)計(jì)”課程按照知識(shí)的相關(guān)性將所授內(nèi)容分解為“線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述”、“線性系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析”、“線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析”、“線性系統(tǒng)能控性和能觀性分析”、“狀態(tài)反饋和狀態(tài)觀測器設(shè)計(jì)”五部分,每一部分又提出8~10個(gè)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(xué)?!澳J阶R(shí)別原理課程”則在每講完一個(gè)知識(shí)點(diǎn)后,安排一個(gè)仿真實(shí)驗(yàn),并要求學(xué)生組成研究小組,進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、仿真、驗(yàn)證,提高學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
(四)注重實(shí)踐能力培養(yǎng)
由于全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生一般是應(yīng)屆本科畢業(yè)生,缺乏企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)踐背景,如何利用研究生階段的實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)他們的工程素養(yǎng)和實(shí)踐能力顯得尤為重要。為此,我校針對(duì)課程實(shí)驗(yàn)、校內(nèi)實(shí)踐和企業(yè)實(shí)踐的不同特點(diǎn)采取不同的方式提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
1.以實(shí)際項(xiàng)目為基礎(chǔ),豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。重新優(yōu)化和整合課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,增加課外實(shí)驗(yàn)比例,豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,各專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)既自成體系,又相互補(bǔ)充,使得所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)最終成為一個(gè)實(shí)際產(chǎn)品或?qū)嶋H項(xiàng)目的一部分。
2.“仿真+實(shí)物”的校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,充分激發(fā)研究生的學(xué)習(xí)潛能。在校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,鼓勵(lì)研究生利用業(yè)余時(shí)間,對(duì)所設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)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(shí)驗(yàn)中心和“冶金生產(chǎn)線虛擬仿真平臺(tái)”的資源,在充分理解設(shè)計(jì)原理的基礎(chǔ)上,利用“網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室”、“電路仿真實(shí)驗(yàn)室”、“DSP實(shí)驗(yàn)室”、“EDA實(shí)驗(yàn)室”、“過程控制實(shí)驗(yàn)室”、“檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)室”以及“PLC實(shí)訓(xùn)基地”等進(jìn)行實(shí)物設(shè)計(jì),這樣既有利于解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏的問題,又可以使實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果事半功倍。
3.“項(xiàng)目+競賽”的校內(nèi)實(shí)踐模式,學(xué)生創(chuàng)新精神顯著提升。鼓勵(lì)學(xué)生參與研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、教師的科研項(xiàng)目以及各種科技競賽,并將項(xiàng)目成果、競賽結(jié)果、科技論文、專利及軟件著作權(quán)等作為評(píng)定學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金的重要指標(biāo)之一,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,提高研究生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
4.校企合作,增加學(xué)生工程實(shí)踐能力。隨著高校的不斷擴(kuò)招,學(xué)生校外實(shí)習(xí)的壓力越來越大,為了進(jìn)一步解決學(xué)生工程訓(xùn)練的需要,不斷地增加企業(yè)實(shí)習(xí)、實(shí)踐基地建設(shè),我校先后與“遼寧科大聚龍集團(tuán)”、“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(dòng)化有限公司”等多家企業(yè)進(jìn)行長期穩(wěn)定的校企合作,建立了產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新實(shí)踐基地。
三、加強(qiáng)隊(duì)伍建設(shè)
教師是教育的制定者和執(zhí)行者,教學(xué)體系的有效執(zhí)行離不開高素質(zhì)的師資隊(duì)伍,培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的高級(jí)應(yīng)用型技術(shù)人才的目標(biāo)對(duì)我院師資隊(duì)伍提出了挑戰(zhàn)。要求教師不僅要具有較高的理論水平,更要有精湛的實(shí)踐能力。為此,我院一方面鼓勵(lì)年輕教師下廠實(shí)踐,積極參加企業(yè)技術(shù)改造項(xiàng)目,提高教師的工程實(shí)踐能力;另一方面加大師資引進(jìn)力度,近三年來引進(jìn)學(xué)術(shù)帶頭人3人,其中長江學(xué)者1人。
四、全日制專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式運(yùn)行后的教學(xué)效果
控制工程全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)模式運(yùn)行以來,加強(qiáng)了教師與企業(yè)的聯(lián)系,提高了教師的工程實(shí)踐水平,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力,取得了一系列的成績。相關(guān)教師近三年主持和參與科研項(xiàng)目20余項(xiàng),其中國家自然基金4項(xiàng),遼寧省自然科學(xué)基金2項(xiàng),遼寧省教育廳科學(xué)基金2項(xiàng),遼寧省優(yōu)秀人才項(xiàng)目1項(xiàng);承擔(dān)校級(jí)研究生教學(xué)改革研究項(xiàng)目5項(xiàng);發(fā)表教改和科研學(xué)術(shù)論文150余篇。
五、結(jié)語
本文構(gòu)建的控制工程專業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)模式,以地方高校專業(yè)學(xué)位碩士研究生的創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)為目標(biāo),通過在遼寧科技大學(xué)近五年的實(shí)踐應(yīng)用,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),取得了良好的效果,對(duì)國內(nèi)其他地方的高校專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)具有一定的推廣和借鑒價(jià)值。
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