新工科背景下自动化专业控制类课程体系重构
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作者:常艳超 曾庆军 薛文涛 张永林 叶辉
[摘 要] 课程体系是改进和保障教育质量以及进行“新工科”建设的关键要素之一。该文首先介绍了我国高等工程教育的发展历程，然后对新工科进行了介绍，最后以该文作者所在学校的“自动化”专业为例，提出了课程体系的重构思路，在以往课程体系的基础上进行了新的控制类课程体系构建，并对重构结果进行了分析研究。
[关键词] 自动化;新工科;控制类;课程体系
[资助项目] 2018年度江苏科技大学高等教育科学研究项目（GJKTYB201814、GJKTYB201818、GJKTYBZX1-201802）;2018年度江苏科
技大学教学改革研究项目（2018A02、2018A25）
[作者简介] 常艳超，江苏科技大学电子信息学院教师。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2020）23-0125-03 [收稿日期] 2019-11-26
一、我国高等工程教育的发展
我国高等工程教育已经历了“质量工程”“卓越工程师培养计划”等重大改革，又于2016年6月正式成为《华盛顿协议》成员国，并按照实质等效原则制订了相应的工程教育专业认证标准，标志着我国高等教育工程教育已真正融入了世界。2019年2月，中共中央和国务院颁布了《中国教育现代化2035》，这是中国第一个以教育现代化为主题的中长期战略规划，提出了到2020年教育现代化取得重要进展、2035年总体实现教育现代化并迈入教育强国行列的总体目标。然而要看到，随着创新驱动发展和“中国制造2025”“互联网+”“中国教育现代化2035”等重大战略的实施，仅仅通过专业认证是不够的，高等院校迫切需要创新高等工程教育的理念，进行“新工科”建设，培养具有创新创业能力以及跨界整合能力的工程技术人才，这对自动化专业的人才培养提出了更高的要求。
二、新工科建设
为培养造就一大批引领未来技术与产业发展的卓越工程科技人才，2017年2月和4月，教育部在复旦大学和天津大学分别召开了综合性高校和工科优势高校的新工科研讨会，形成了新工科建设的“复旦共识”和“天大行动”。2017年2月18日，教育部在复旦大学召开了高等工程教育发展战略研讨会，共同探讨了新工科的内涵特征、新工科建设与发展的路径选择，并达成了10项共识。这是新工科建设的里程碑，我们称之为“新工科”建设的“复旦共识”。
“新工科”提法是我国工程教育对“互联网+”“中国制造2025”等国家重大战略和“一带一路”倡议的积极响应，主要解决国家和产业的重大需求与科技的重大需求问题。
“新工科”建设以来，取得了令人瞩目的成绩。围绕新工科专业建设，教育部不仅批准了大数据、人工智能、网络空间安全等新工科专业，而且通过产学研协同育人计划项目，为传统工科专业建设引入新技术提供了新途径，促进了传统工科专业向新工科专业转化。
三、课程体系的重构思路
江苏科技大学是以“船”为特色的行业特色型大学，是国内涉船专业门类最齐全的高校之一。其中自动化专业为江苏省首批特色专业、江苏省品牌专业、国家级特色专业。
图1为自动化专业人才培养方案重构路径，主要由培养目标、毕业要求、课程体系、培养计划四个方面构成，其中课程体系的重构是整个培养方案重构的核心，因而课程体系重构的完善与否直接影响到整个人才方案重构的优劣。对于自动化专业课程体系的重构，主要经历了调查研究、理清思路、交流研讨、数易其稿四个阶段，具体重构思路主要考虑到以下几个方面。
（1）要满足工程教育专业认证标准，适应新工科发展要求，反向设计、正向实施。
（2）重视专业核心基础理论，梳理专业知识链，以课程模块的形式对专业核心知识点优化组合，重构课程体系，降低课程体系总学分。
（3）加强工程素养和工程能力培养，实践环节参照实际工程项目以课程群进行整合，增加实践环节总学分，并相对集中。
（4）为方便后期课程大纲调整以及日常教学，自动化、卓越自动化、深蓝自动化三种规格尽量一致。
（5）同步推进教学方法、教学模式和考核方式改革。
（6）把握新工科的发展趋势，在课程体系重构过程中进一步体现出新理念、新模式、新质量。
四、控制类课程体系重构
自动化专业控制类课程主要集中在大二下和大三上学期，2013年培养方案所包括的主要课程有“信号与系统”“自动控制原理”“现代控制理论”等共23门课程。针对23门课程的课程内容以及在自动化专业人才培养過程中所承担的作用，将其分为自动控制理论及应用、运动控制系统、船舶自动化系统、自动化新技术四种课程类别。在新的课程体系当中，每一种课程类别所包括的课程都会进行调整，或是减少课程总课时数，或是与其他课程进行整合，或是增加新的课程。控制类课程体系重构前后变动情况参见下表。
由上表可以看出，自动控制理论及应用课程类别重构后总学分有所减少，但实践类总学分有所增加;运动控制系统课程类别重构后总学分减少，实践类总学分同重构前持平;船舶自动化系统课程类别重构前后课程总学分持平，但重构后多了3个实践类课程学分;自动化新技术课程类别重构后总学分较之前多了2个学分，由重构前的二选一变为重构后的五选二，大大增加了学生的可选择性，拓展了学生的知识层次。
五、结语
本课程体系的重构过程是通过深入研究并实践了“以学生为中心”“以成果为导向”的知识、能力、素养并重的教育理念，遵循“规范性、创新性、协调性、适应性、国际化”基本原则，以新工科标准为基础，把握新工科发展趋势，梳理了专业知识链，参照实际工程项目对专业课程提出的新要求，而进行的大幅度优化整合，重构了课程教学内容，重构了专业人才培养方案。此外，本课程体系的重构借鉴了国内外诸所大学先进的教育理念和方法，运用成果导向教育（OBE）理念反向设计人才培养方案。根据专业人才培养目标，从学生的预期学习成果出发，科学制定培养规格（毕业要求），逐条落实到具体课程之中，使课程体系有效支撑毕业要求的知识、能力和素质结构。课程体系的重构与实施过程是一个不断持续改进的过程，不可能一蹴而就，新的课程体系的优劣与否有待实践的检验。 参考文献
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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
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