面向用户的控制工程领域全日制专业学位研究生创新实践培养机制探究

来源:用户上传      作者:赵龙 多靖赟

　　摘要：文章通过分析全日制专业学位研究生的发展现状及存在问题，提出面向用户的控制工程专业学位研究生创新实践培养模式，从培养方案设置、课程体系构建、实践与创新创业能力培养和培养过程管理四个方面进行阐述。通过校企联合培养，以工程实际问题为牵引，将理论知识与实践创新有机结合，提高专业学位研究生的实践创新能力，满足用户方对具有一定创新实践能力的应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才的需求。
　　关键词：用户需求;专业学位研究生;校企联合;创新实践;培养机制
　　中图分类号：G646      文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2020）14-0119-03
　　 为解决我国高校研究生培养过程中学生学习能力强、实踐创新能力弱的问题，教育部于2009年提出了加大应用型人才的培养力度，设立全日制专业硕士学位，并于当年招生5万人[1]。自此我国全日制专业型硕士研究生教育进入快速发展阶段，硕士研究生教育也逐渐从以培养学术型人才为主向以学术型和应用型人才培养并重的方向发展，2015年全日制专业型硕士的招生规模达到25.2万人，占整个硕士研究生招生规模的44%[2];到2016年，专业硕士招生人数达到27.96万人，占硕士招生总额的47.41%。随着专业型硕士学位研究生的增加，探讨出一种适合专业学位研究生的培养模式是非常有必要的[3]。目前，专业学位研究生的定位是要求学生更加具备实践能力，控制工程专业硕士研究生培养是研究生培养的重要组成部分，其主要为国民经济和国防建设等培养基础扎实、素质全面、工程实践能力强，并具有一定创新能力的应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才。因此，控制工程专业硕士学位研究生不但要掌握控制工程领域的基础理论、先进技术方法和现代技术手段，还要具备独立从事工程设计与分析、开发与集成、工程项目管理与决策，以及系统平台和软件使用与维护的能力。
　　目前，我国很多具有控制科学与工程及其相关学科的高校都已招收控制工程专业全日制硕士研究生，并制订了专门的研究生培养方案，但在实际培养过程中还存在一些问题[4-6]：（1）受师资和教学条件的限制，学术型和专业型硕士执行的是两套培养方案同一种授课模式，课堂实践能力培养环节不足。（2）不同高校对“实践”内涵和外延的理解不同，导致“实践”课程形式化，且缺乏体系化，实践效果不理想。（3）很多高校建立了实践中心，但不是专门针对高素质专业硕士研究生培养设立的，缺乏具有职业背景和实践经验丰富的导师队伍，导致与实际应用需求的实践环节脱节。（4）部分高校同企业建立校外实践基地，鼓励学生到企业进行实践，但受生产安全和经济效益的影响，学生很难参与到企业的实际系统研发，真正实现学生设计和创新能力培养的不多。
　　一、培养方案设置
　　控制工程专业硕士研究生采用课程学习、实践教学和学位论文有机结合的培养模式。课程学习是培养环节中的首要环节，是系统性学习和掌握控制工程领域基础理论、专业知识和实践知识的必备途径。课程设置需要合理布局本学科的必修课和选修课，同时注重学科内各个研究方向之间的交叉融合，并将优秀科研成果引入课堂，发挥课堂教学中实践教师的作用，因此在控制工程核心理论和专业技术培养过程中以不同学科为核心设置了课程群，例如控制理论与控制工程类课程群，模式识别与智能系统课程群，导航、制导与控制类课程群，检测技术课程群和机械自动化课程群，等等。学生可以根据需要选择一个课程群的课程进行主修，也可以选修其他课程群的课程。实践教学是培养环节中的重要环节，包括在课程群中设置系统设计与开发的课程，例如控制理论与控制工程课程群中的《导航系统设计》，需根据课堂学习的理论和知识设计并开发导航系统软件，利用实际科研数据和设备进行测试验证;同时，要求学生结合导师的实际项目和校内外的实习实践基地，有不少于6个月的工程实践活动。学位论文是培养过程中的必备环节，是理论知识和实践知识的综合运用，是文献调研和综述及工程需求分析的结果，是知识和技能提升的重要途径，要求论文选题具有明确的工程技术背景，鼓励双导师或导师小组制，需有控制工程领域的企业专家加入导师小组里。
　　二、课程体系的构建
　　课程体系的构建就必须紧扣国民经济发展、现代化国防建设和新信息技术发展的需求，实时、准确地分析就业市场需求，从行业对控制工程人才的实际需求出发，以培养基础扎实、素质全面和工程实践能力强，并具有一定创新能力的应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才为目标。在理论课程的设置上，除了数学、政治和英语的公共基础课外，需要紧密结合不同学校特色和行业应用背景需求设置专业基础课和专业理论课，同时设置实践课堂和实践类课程，毕业生不仅要掌握本学科基础理论，还要熟练编程，通过自行程序设计实现系统的开发，而且还要深入企业调研和实习，对相关领域工程问题有较深入的了解。
　　学校的背景和研究生培养的价值取向决定了控制工程专业课程体系构建需要遵循以下几个原则：（1）学校背景和企业需求相结合原则，不同学校的行业应用背景不同，导致控制工程专业的内涵不同，例如北京航空航天大学以航空航天为背景，其目标是为相关企业培养相关高素质航空航天人才，在课程设置时不仅要有经典课程，还要有人工智能和新信息技术类课程，而且还要符合企业的用人需求，使研究生毕业后具有与时俱进的竞争能力。（2）理论课程和实践课程相结合原则，以理论课为基础，以实践课为主线，而且理论课学习为实际应用服务，可以采用不同课堂教学模式实现理论和实际相结合，使研究生了解和掌握本领域的发展动态和企业的应用需求，例如在控制理论与控制工程课程群中的《控制与导航技术工程实践课堂》就设有学生集体到企业参观学习并请企业的教师讲课环节，学习企业的管理、科研生产和项目管理，了解企业对学生掌握技能的需求。（3）学校和企业联合培养相结合原则，学生的毕业论文题目应来源于企业或实际工程项目，以解决工程中的实际问题为目标开展系统设计和研发，并利用企业的测试环境进行测试验证，着力培养研究生发现问题和解决实际问题的能力，培养其综合实践创新能力。 　　三、綜合实践与创新创业能力培养
　　控制工程专业型硕士研究生应结合不同依托学校的背景特色以培养应用型、实践型和复合型高层次工程技术和工程管理人才为目的，这就要求研究生导师或导师小组不仅具有广泛的基础理论和扎实的专业知识，还应具备丰富的项目工程实践经验和项目工程管理经验。因此，在培养专业型学位研究生时，最重要的途径是开展“校企联合”培养方式，实施具有企业人员参与的“导师小组”制度，有效解决大部分校内指导教师工程实践能力不足的问题，这样既可以发挥企业人员的指导作用，将企业的需求和先进工程管理和研发经验带给学生，提高学生工程素质和综合能力，也拓展了他们的知识面，丰富了其工程阅历。导师小组共同制订每个学生的个人培养方案，两者分工协作，校内导师注重基础理论、专业知识和理论与实践相结合的指导，企业导师注重项目需求牵引并提供实践项目和实践平台。例如，以《计算机视觉和导航技术》课程为例的校内理论与实践培养环节中，在讲授基本理论和专业知识的同时，根据实践任务需求和课程章节设置5个项目作业，分别为相机标定、立体匹配、目标检测、目标跟踪和运动估计，学生通过查阅相关文献和开源代码分别编写程序完成5个项目作业并利用实际数据进行测试，完成项目报告并进行PPT汇报和展示;在工程实践环节中，参与到三维智能视频监控系统研发中，从系统级实现层面将掌握的知识和技能用于实践中，包括三维建模、相机的标定、目标监测和跟踪和目标定位。在这一过程中，使学生们将理论知识和实践技能在实际工程中进行应用，而且熟悉了整个系统开发流程和工程中需要注意的问题，学习整个工程项目的管理经验，积累创新创业能力以适应“大众创业，万众创新”的发展浪潮，跟上新信息技术、人工智能和互联网经济背景下的落实创新驱动发展战略步伐。
　　四、培养过程管理
　　面向用户的控制工程专业学位研究生培养，特别是校企联合培养，需要一个完善的培养过程管理和评价体系。面向用户需求的培养模式，学生要参与企业实际研发过程，保证企业安全生产与有序研发和学校培养环节与学生的有序结合，实施有效沟通、管理和评价，既能保证各个培养环节落地，还能保证产品有序开发。这需要学校、企业和导师小组共同制定各种规章制度，兼顾学校的培养方案、培养环节和校园各种规章制度，还要兼顾企业规则、项目研发规律和项目管理周期，这些的交集才是培养具有高素质综合实践能力人才的基石。同时，学校、企业和导师小组还须联合构建综合评价体系，建立培养环节、学分与研发工作确认和互认机制、激励措施，引导并鼓励学生“走出去”，激发其提升专业实践能力、创新创业能力和工程项目管理经验的热情;同时也需要制定提升校内导师综合实践能力的激励措施和聘任办法，扩大具有丰富实践和创新创业经验的专业硕士导师团队。通过近10年对控制工程专业全日制学位研究生创新实践培养机制的探究和实践，笔者培养的专业硕士研究生1人获得全国工程硕士实习实践优秀成果奖，2人获得校级优秀硕士论文，8人获得校级工程硕士实习实践优秀成果奖。
　　五、结语
　　专业学位研究生是为适应当今经济快速发展和企业需求而产生的一种研究生教育培养模式，实践创新能力培养是其核心。以国民经济发展和国防建设需求为牵引，以企业需求为导向，丰富和发展了研究生培养模式。在国家“双一流”大学建设的步伐中，面向用户的全日制专业学位研究生创新实践培养将使得学校、企业和学生共同受益。
　　参考文献：
　　[1]张乐平，王应密，陈小平.全日制工程硕士研究生培养状况的调查与分析[J].学位与研究生教育，2012，（3）：11-17.
　　[2]吉红，郭耿玉.全日制专业学位硕士研究生就业问题浅析[J].中国青年社会科学，2015，（5）：98-102.
　　[3]张书毕，高井祥，张文渊.面向企业需求的测绘工程专业学位研究生培养模式探究[J].教育教学论坛，2018，（43）：26-27.
　　[4]李建祯，周君仪.控制工程专业硕士研究生实践能力培养体系的构建[J].科教导刊，2017，（28）：51-52.
　　[5]张瑞成，陈波，陈至坤.控制工程全日制专业学位型硕士研究生培养模式的构建与实践[J].教育教学论坛，2014，（10）：175-177.
　　[6]兰海，肖模昕，于立君.控制工程领域全日制专业学位研究生实践教学课程体系建设研究[J].科教导刊，2016，（4）：43-44.
　　Abstract：By analyzing the development status and existing problems of full-time professional degree postgraduates，a user-oriented innovation practice cultivation mechanism of professional postgraduates for control engineering is proposed.This paper has carried on the elaboration from four aspects as follows：design of cultivation plan，construction of curriculum system，practicing and innovation entrepreneurship ability cultivation and management on the fostering process.The practice and innovation ability of postgraduates would be improved by the mode of school-enterprise joint cultivation，practical engineering problems oriented teaching and combination theoretical knowledge with practical innovation，which meets the requirements of users for high level，compound and practical engineering technology and management talents with certain innovative and practical ability.
　　Key words：user demand;professional degree postgraduate;college-enterprise;innovation practice;cultivation mechanism
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