控制工程专业实践教学改革探索

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0前言

《教育部关于做好全日制硕士专业学位研究生培养工作的若干意见》（教研〔2009〕1号）（以下简称《意见》）明确指出：开展专业学位研究生教育是适应我国经济社会发展，推动研究生教育改革与发展以及完善我国学位教育制度的需要。同时，《意见》也对全日制专业学位研究生的培养定位、教学要求、实践要求和论文要求提出指导性建议。专业学位研究生教育是一种具有特殊规律的新型教育类型，培养目标是掌握某一专业领域坚实的基础理论和宽广专业知识，具有较强的解决实际问题的能力，能够承担专业技术或管理工作，具有良好职业素养的高层次应用型专门人才[1]。专业学位研究生的培养定位要求学校的培养环节更加侧重实践能力，核心在于提高学生的实际工作能力和实践能力[2]。《专业学位研究生教育发展方案（2020—2025）》指出：实践性是专业学位研究生培养目标的本质要求和内在规定，是专业学位研究生教育区别于学术型研究生教育的根本属性。针对专业学位研究生的培养定位，国内许多教育工作者在研究生实践环节教学改革方面进行了探索。黄景涛等[3]以电气工程专业学位硕士培养为背景，对专业学位研究生创新和实践能力的培养路径进行了探索，同时对专业课程体系建设提出自己的见解。赵沁平[4]指出：专业学位研究生培养模式不同于学术学位研究生教育，突出其差异化是研究生教育改革的“深水河”。李艳翠等[5]提出要积极推动“双师型”导师队伍建设，改进研究生实践教学实施方案。赵秀明等[6]提出以企业技术需求为引导，通过校企合作，签订产学研项目，推动研究生专业实践活动的开展。宋鸽等[7]对工科专业学位硕士研究生创新与实践能力培养模式进行探讨研究，以实现专业学位硕士研究生科研创新能力与实际科研问题解决能力的全面提升。针对江南大学控制工程专业学位硕士研究生课程实践培养环节发现的问题，从不同维度提出改进措施和具体操作方法，以切实提高专业学位硕士研究生解决实际工程问题的能力，促进高等院校的人才培养能符合当前社会的需求。

1专业学位硕士研究生实践环节现状分析

专业学位硕士研究生在课程设置和教学方式上要求注重理论联系实际。江南大学控制工程专业学位硕士研究生当前的培养包括理论课程学习、专业实践和学位论文三个部分。其中，专业实践环节为六学分，应届本科毕业的研究生和往届本科毕业的研究生获得此六学分的要求分别是在规定学期参加不少于一年和半年的实践教学。实践活动开展期间由校内导师和校外导师一起制订专业实践计划，学期末研究生提交实践报告，再由导师进行考核，合格后即可取得相应学分。当前的培养方式设计是合理的，但在具体实施时存在一些问题。

1.1缺乏足够的高质量实践基地

原方案中专业实践环节设想的实践平台是企业实践基地，但适合专业学位硕士研究生的高层次应用型人才培养平台非常缺乏。目前，江南大学控制工程专业每届专业学位硕士研究生规模在100人左右，按每个实践基地分配三名学生计算，大约需要30个实践基地。当前江南大学物联网工程学院联合企业建立的实践基地约20个，但这些实践基地基本是针对本科生的，实践内容以参观实习和跟岗实习为主，这与培养高层次应用型人才的目标不符。并且，对于现有一些软硬件基础条件非常好的实践基地，企业考虑到核心技术泄露等风险的存在，通常不愿意进一步让实习学生深入其关键领域。

1.2校企合作的培养机制不健全，成效差

高等院校对硕士生的培养一般侧重基础理论，而企业的优势在于面向实际且有丰富的实践教学资源，校企合作模式理应成为确保专业学位硕士研究生高质量培养和全面发展的关键举措。然而，由于学校和企业双方在人才培养目标上的不同，校企双方在针对具体学生的培养方案制订的衔接上往往存在疏漏。例如：校企双方负责人非常重视前期合作协议的达成，但后续具体执行过程的制度不健全；校内导师和企业导师双方的沟通不深入，所确定的实践课题不能和研究生毕业课题紧密相关；等等。这就造成学生在企业期间往往只参加了一些低层次或辅助性工作，并不能满足高层次应用型人才的培养目标。这种校企联合培养“有其形而无其实”，学生的实践性能力没有切实提高，人才培养质量不能满足社会需要。

1.3缺乏具有实际工程经验的指导教师

目前，江南大学研究生导师和承担教学任务的专任教师基本上是博士毕业后参加工作的，这一批教师队伍大多是从高校到高校，没有在企业工作的经历。对于学术型硕士研究生的培养，大部分考核指标侧重学术论文，现有教师队伍指导学生如何写出高质量论文驾轻就熟；而对于专业学位硕士研究生的培养，其侧重点在实践，同时要求其毕业论文有一定的理论深度。这就要求研究生导师不仅要具备扎实的理论知识，还要具有丰富的工程技术背景和经验，而目前这种“双师型”导师非常缺乏。现有的为专业学位硕士研究生配备的师资基本上与培养学术型硕士研究生的师资队伍是相同的，这就导致专业学位硕士研究生和学术学位硕士研究生的培养存在同质化问题，很难培养出有较强工程实践能力的专业学位硕士研究生。

1.4校内培养和校外培养环节的冲突

目前，江南大学制定的研究生学制为三年，除去半年的理论教学阶段，再除去最后半年的毕业准备时间，学生真正进行课题研究的时间非常有限，因此，很多导师从学生培养质量的角度考虑，不愿意将学生外派到企业，认为在企业实习会耽误课题研究进展，可能导致学生无法按时毕业。同时，多数校外企业需要外派学生按照其实际项目的节奏来开展工作。这两种需求下如果存在课题计划安排不合理或时间节点错位，就会导致校内外培养环节出现冲突，最后导致很多学生在校外的专业实践依然流于形式，企业不会给他们安排实质性的工作，对他们实践能力的培养严重缺位。

1.5缺乏合理的评价标准

现有的由研究生撰写实践报告、导师审核的实践环节评价方式过于单一和片面。首先，在评价内容上重结果而轻过程，缺乏具体工作的过程跟踪和监控，评价方式和标准又回到类似学术论文质量优劣的评价，没有体现出学生实践能力强弱的差异；其次，评价的权力完全在导师一方，缺少学生自我评价、自我展示的形式和过程，学校层面也无法对导师的评价结果进行有效监控；最后，在评价的主体上，导师不善于通过实践环节反思，难以进行自我完善、修正和改进，不利于实践环节培养质量的提高。

2专业学位硕士研究生课程实践改革具体措施

2.1完善实践基地管理制度，优选课题，以项目引导实践环节

在进一步整合资源，寻求建立新的校企合作实践基地的同时，完善现有校企合作实践基地的规章制度。例如：设立定期沟通交流机制，邀请企业导师参加专业学位硕士研究生的全流程培养环节，从选题、开题、课程学习、校内汇报，到毕业论文的撰写与毕业答辩等环节的指导工作；同时，校内导师也应该到企业去，了解学生实践活动的具体进度，从整个毕业课题的角度及时发现问题、解决问题[8]。校内导师还应该和校外导师共同筛选专业学位硕士研究生参与的企业课题，校外导师可以从企业的技术难题和技术需求出发，从中抽取共性且具有普遍性的技术问题设立项目，选择能将理论知识和实际应用紧密结合的课题引导专业实践环节的开展。另外，学院的研究生管理部门要加强管理性文档资料的设计，如制定《专业学位硕士研究生专业实践计划表》，专业责任教授要对提交的实践计划表进行审核，选定的课题要在学院研究生课程实践平台发布，让学生根据自己的研究方向和兴趣作出选择。

2.2依托轻工重点实验室，开展实践类课题

针对江南大学物联网工程学院现有校企合作实践基地数量和高质量项目不足的情况，选聘参加过实际工程项目且经验丰富的教师开设校内实践课程，无合适企业对接的专业学位硕士研究生可以通过选此门课来修满专业实践环节的学分。课程开展依托江南大学现有科研平台，“轻工过程先进控制”教育部重点实验室和“工业过程智能控制”创新引智基地的许多实验设备适合控制工程专业实践的开展，比如“轻工过程先进控制”教育部重点实验室的精馏塔实验装置、模拟移动床色谱分离系统和物联网工业数据采集及分析平台等。所有课题设立需要经学院管理部门或学科责任教授审核，审核通过的课题才可供学生选择，作为其专业实践环节的一部分。当前以模拟移动床色谱分离系统设置的专业实践课程包含三个环节。环节一是工艺图绘制，具体任务包括：1）对于指定实验装置，查阅资料了解其工作原理，熟悉装置具体组成结构、管道走向和仪表配置等情况；2）查阅资料学习工艺流程图绘制相关的国家规定的设计标准，使用绘图软件绘制实验装置的管道仪表流程图，考核方法要求提交绘制图纸。环节二是控制系统设计，具体任务包括：1）针对环节一的工艺对象，根据控制要求进行CPU插件、数字量输入/输出插件、模拟量输入/输出插件以及通信插件等硬件配置；2）学习PCS7软件使用方法，进行控制回路组态，并编写逻辑控制程序，以及组态画面以适当的形式对过程运行进行监控，考核方法要求提交设计文档。环节三是构建虚拟现实模型，具体任务包括：1）使用SolidWorks软件进行3D建模，并在Unity3D中进行渲染、交互设计等；2）利用前期模型分析和计算的特征在虚拟现实中模拟环节一实验对象的各类工况，考核方法要求提交可运行的3D模型。

2.3优化导师队伍建设，“请进来”结合“走出去”

优化导师队伍结构可从多方面努力。1）在正式招聘时要合理考虑学术型和应用型教师的合理配置，除了科研机构和大专院校的人才引入外，还要考虑从大型企业招聘高级工程师类型人才。2）可以通过短期聘用制从非校企合作单位聘请一定比例的技术专家作为专业学位硕士研究生的指导教师。同时，增加聘请导师的管理工作，在研究生培养的关键节点，如开题、中期考核、预答辩、正式答辩等环节，增加企业导师的参与度。还可以通过聘书发放、聘请仪式、定期例会、定期拜访等方式，对其进行人文关怀，让其具有荣誉感、归属感、责任感、价值感等。3）派遣一部分教师到企业的工程技术岗位，锻炼实际项目开发和技术应用能力，使其向“双师型”导师发展。

2.4结合国内外各类大学生竞赛，锻炼专业技能的同时提高综合能力

学生的实践能力不只限于单纯的技术性实践，实践能力培养还应该包括创新能力、团队协作能力、经营能力和创业能力等。鼓励学生参加各类竞赛项目对他们综合能力的培养有非常积极的意义。对于控制工程专业类的专业学位硕士研究生，可选的竞赛包括中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛、全国大学生电子设计竞赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛以及“西门子杯”中国智能制造挑战赛等。“西门子杯”中国智能制造挑战赛的流程行业自动化赛项，其内容非常贴合江南大学控制工程专业的培养要求，通过比赛不仅可以提高学生研究新知识、应用新知识的能力，而且能够培养他们的组织管理能力和对外协调能力，能够在未来更好地适应高压力的社会环境，提高就业成功率。

2.5改进实践环节的评价机制，过程和成果并重

对专业学位硕士研究生专业实践环节的质量评价不应只侧重总结报告的书写，要建立健全的过程考核机制，使得实验/实践结果符合专业学位硕士研究生实践能力的培养目标和要求[9]。该机制内容至少应该包括：实施实践过程跟踪，要求导师定期跟踪实践课题进展，同时鼓励学生提交调研报告、项目方案、产品开发阶段总结等文件；评价要侧重实践成果，对于实践环节应该强调这一部分，要有实验结果、分析报告或产品出来，鼓励学生总结成果并申请国家发明专利；开展双导师考核评价，校内导师与企业导师共同把关考核；实现校内校外互补考核，灵活设置，设置“这里不足那里补”的考核机制；学院层面可以设置研究成果展示平台，让学生有机会展示和介绍自己的研究和科研成果。

3结语

我国经济和社会经过多年的高速发展，对职业细化和专业化程度要求越来越高，各行各业对高素质应用型、复合型工程技术和管理人才的需求也越来越大。专业学位硕士研究生教育正是培养高层次应用型人才的主要渠道之一。在对专业学位硕士研究生实践环节培养过程中涉及的实践基地、校企合作模式、导师队伍以及评价方式等进行分析的基础上，从校内和校外两个角度，探索专业学位硕士研究生专业实践环节的培养模式改革和优化，提出以项目引导实践环节、优化导师队伍建设、结合各类科研竞赛、改进实践环节评价方式等四位一体的具体措施，以供各高校电子信息类专业学位硕士研究生培养参考。

参考文献

[1]黄宝印,唐继卫,郝彤亮.我国专业学位研究生教育的发展历程[J].中国高等教育,2017(2):18-24.

[2]曹洁,张小玲,武文洁.对专业学位硕士研究生教育与培养模式的思考与探索[J].清华大学教育研究,2015,36(1):60-63.

[3]黄景涛,王勇,梁云朋,等.工程专业学位硕士研究生创新实践能力培养体系构建[J].中国教育技术装备,2020(6):123-125.

[4]赵沁平.研究生教育领域仍需摸着石头过的三条河[J].研究生教育研究,2019(1):1-2.

[5]李艳翠,冯洪玉.全日制硕士专业学位研究生实践教学研究[J].河南教育（高教）,2019(7):104-106.

[6]赵秀明,毛向阳.应用型本科院校专业学位硕士研究生专业实践及思考[J].南京工程学院学报（社会科学版）,2020(20):92-95.

[7]宋鸽,王建.工科专业学位硕士研究生创新与实践能力培养模式初探[J].教育教学论坛,2020(16):277-279.

[8]王春华,何有节,林炜.轻工技术与工程专业学位硕士研究生教育实践基地建设探索[J].高等工程教育研究,2020(4):83-87.

[9]焦磊,郭瑞迎.全日制专业硕士教育专业实践绩效管理机制研究[J].研究生教育研究,2018(5):43-47,76.

作者:王志国 栾小丽 赵忠盖 孔丽丹 单位:江南大学物联网工程学院