新工科背景下自動化專業(yè)控制類課程體系重構

常艷超 曾慶軍 薛文濤 張永林 葉輝

[摘 要] 課程體系是改進和保障教育質量以及進行“新工科”建設的關鍵要素之一。該文首先介紹了我國高等工程教育的發(fā)展歷程，然后對新工科進行了介紹，最后以該文作者所在學校的“自動化”專業(yè)為例，提出了課程體系的重構思路，在以往課程體系的基礎上進行了新的控制類課程體系構建，并對重構結果進行了分析研究。

[關鍵詞] 自動化;新工科;控制類;課程體系

[資助項目] 2018年度江蘇科技大學高等教育科學研究項目（GJKTYB201814、GJKTYB201818、GJKTYBZX1-201802）;2018年度江蘇科

技大學教學改革研究項目（2018A02、2018A25）

[作者簡介] 常艷超，江蘇科技大學電子信息學院教師。

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）23-0125-03? ? [收稿日期] 2019-11-26

一、我國高等工程教育的發(fā)展

我國高等工程教育已經(jīng)歷了“質量工程”“卓越工程師培養(yǎng)計劃”等重大改革，又于2016年6月正式成為《華盛頓協(xié)議》成員國，并按照實質等效原則制訂了相應的工程教育專業(yè)認證標準，標志著我國高等教育工程教育已真正融入了世界。2019年2月，中共中央和國務院頒布了《中國教育現(xiàn)代化2035》，這是中國第一個以教育現(xiàn)代化為主題的中長期戰(zhàn)略規(guī)劃，提出了到2020年教育現(xiàn)代化取得重要進展、2035年總體實現(xiàn)教育現(xiàn)代化并邁入教育強國行列的總體目標。然而要看到，隨著創(chuàng)新驅動發(fā)展和“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”“中國教育現(xiàn)代化2035”等重大戰(zhàn)略的實施，僅僅通過專業(yè)認證是不夠的，高等院校迫切需要創(chuàng)新高等工程教育的理念，進行“新工科”建設，培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力以及跨界整合能力的工程技術人才，這對自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)提出了更高的要求。

二、新工科建設

為培養(yǎng)造就一大批引領未來技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的卓越工程科技人才，2017年2月和4月，教育部在復旦大學和天津大學分別召開了綜合性高校和工科優(yōu)勢高校的新工科研討會，形成了新工科建設的“復旦共識”和“天大行動”。2017年2月18日，教育部在復旦大學召開了高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會，共同探討了新工科的內(nèi)涵特征、新工科建設與發(fā)展的路徑選擇，并達成了10項共識。這是新工科建設的里程碑，我們稱之為“新工科”建設的“復旦共識”。

“新工科”提法是我國工程教育對“互聯(lián)網(wǎng)+”“中國制造2025”等國家重大戰(zhàn)略和“一帶一路”倡議的積極響應，主要解決國家和產(chǎn)業(yè)的重大需求與科技的重大需求問題。

“新工科”建設以來，取得了令人矚目的成績。圍繞新工科專業(yè)建設，教育部不僅批準了大數(shù)據(jù)、人工智能、網(wǎng)絡空間安全等新工科專業(yè)，而且通過產(chǎn)學研協(xié)同育人計劃項目，為傳統(tǒng)工科專業(yè)建設引入新技術提供了新途徑，促進了傳統(tǒng)工科專業(yè)向新工科專業(yè)轉化。

三、課程體系的重構思路

江蘇科技大學是以“船”為特色的行業(yè)特色型大學，是國內(nèi)涉船專業(yè)門類最齊全的高校之一。其中自動化專業(yè)為江蘇省首批特色專業(yè)、江蘇省品牌專業(yè)、國家級特色專業(yè)。

圖1為自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案重構路徑，主要由培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、課程體系、培養(yǎng)計劃四個方面構成，其中課程體系的重構是整個培養(yǎng)方案重構的核心，因而課程體系重構的完善與否直接影響到整個人才方案重構的優(yōu)劣。對于自動化專業(yè)課程體系的重構，主要經(jīng)歷了調查研究、理清思路、交流研討、數(shù)易其稿四個階段，具體重構思路主要考慮到以下幾個方面。

（1）要滿足工程教育專業(yè)認證標準，適應新工科發(fā)展要求，反向設計、正向實施。

（2）重視專業(yè)核心基礎理論，梳理專業(yè)知識鏈，以課程模塊的形式對專業(yè)核心知識點優(yōu)化組合，重構課程體系，降低課程體系總學分。

（3）加強工程素養(yǎng)和工程能力培養(yǎng)，實踐環(huán)節(jié)參照實際工程項目以課程群進行整合，增加實踐環(huán)節(jié)總學分，并相對集中。

（4）為方便后期課程大綱調整以及日常教學，自動化、卓越自動化、深藍自動化三種規(guī)格盡量一致。

（5）同步推進教學方法、教學模式和考核方式改革。

（6）把握新工科的發(fā)展趨勢，在課程體系重構過程中進一步體現(xiàn)出新理念、新模式、新質量。

四、控制類課程體系重構

自動化專業(yè)控制類課程主要集中在大二下和大三上學期，2013年培養(yǎng)方案所包括的主要課程有“信號與系統(tǒng)”“自動控制原理”“現(xiàn)代控制理論”等共23門課程。針對23門課程的課程內(nèi)容以及在自動化專業(yè)人才培養(yǎng)過程中所承擔的作用，將其分為自動控制理論及應用、運動控制系統(tǒng)、船舶自動化系統(tǒng)、自動化新技術四種課程類別。在新的課程體系當中，每一種課程類別所包括的課程都會進行調整，或是減少課程總課時數(shù)，或是與其他課程進行整合，或是增加新的課程?？刂祁愓n程體系重構前后變動情況參見下表。

由上表可以看出，自動控制理論及應用課程類別重構后總學分有所減少，但實踐類總學分有所增加;運動控制系統(tǒng)課程類別重構后總學分減少，實踐類總學分同重構前持平;船舶自動化系統(tǒng)課程類別重構前后課程總學分持平，但重構后多了3個實踐類課程學分;自動化新技術課程類別重構后總學分較之前多了2個學分，由重構前的二選一變?yōu)橹貥嫼蟮奈暹x二，大大增加了學生的可選擇性，拓展了學生的知識層次。

五、結語

本課程體系的重構過程是通過深入研究并實踐了“以學生為中心”“以成果為導向”的知識、能力、素養(yǎng)并重的教育理念，遵循“規(guī)范性、創(chuàng)新性、協(xié)調性、適應性、國際化”基本原則，以新工科標準為基礎，把握新工科發(fā)展趨勢，梳理了專業(yè)知識鏈，參照實際工程項目對專業(yè)課程提出的新要求，而進行的大幅度優(yōu)化整合，重構了課程教學內(nèi)容，重構了專業(yè)人才培養(yǎng)方案。此外，本課程體系的重構借鑒了國內(nèi)外諸所大學先進的教育理念和方法，運用成果導向教育（OBE）理念反向設計人才培養(yǎng)方案。根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標，從學生的預期學習成果出發(fā)，科學制定培養(yǎng)規(guī)格（畢業(yè)要求），逐條落實到具體課程之中，使課程體系有效支撐畢業(yè)要求的知識、能力和素質結構。課程體系的重構與實施過程是一個不斷持續(xù)改進的過程，不可能一蹴而就，新的課程體系的優(yōu)劣與否有待實踐的檢驗。

參考文獻

[1]孫抗，王玉梅，王福忠.工程教育認證理念下電氣工程專業(yè)培養(yǎng)方案的制定與探討[J].教育教學論壇，2017，（16）：163-165.

[2]盧濤.工程教育認證背景下自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案修訂探索與思考[J].教育教學論壇，2018，（20）：223-224.

[3]任小中，田曉光，邱明，等.新工科與專業(yè)認證背景下機械類專業(yè)課程體系建設——以機械設計制造及其自動化專業(yè)為例[J].教育觀察，2019，（8）：73-74.

[4]臧強，周穎.自動化專業(yè)控制類課程體系改革研究——以“自動控制原理”為例[J].科技創(chuàng)新導報，2018，（20）：197-198.

Reconstruction of Control Curriculum System for Automation Specialty under the Background of Emerging Engineering

CHANG Yan-chao，ZENG Qing-jun，XUE Wen-tao，ZHANG Yong-lin，YE Hui

（School of Electronic Information，Jiangsu University of Science and Technology，Zhenjiang，Jiangsu 212003，China）

Abstract：The curriculum system is one of the key elements to improve and guarantee the quality of education and to carry out the construction of Emerging Engineering.This paper first introduces the development process of higher engineering education in China，then introduces the Emerging Engineering.Finally，taking the automation major of our university as an example，it puts forward the reconstruction idea of the curriculum system，carries out a new control curriculum based on the previous curriculum system and analyzes the results of the reconstruction.

Key words：automation;Emerging Engineering;control;curriculum system