电子信息工程学院 张荷芳 郎宝华 谭宝成
摘 要 研究生的素质培养涉及多个层面，其中研究生课程体系是培养质量的关键。通过对控制科学与工程一级学科特点的分析，探讨了该学科课程体系设置中应考虑的若干问题，并提出了相应的优化准则。
关键词 研究生教育；课程体系；优化调控；控制科学与工程
控制科学与工程是一个覆盖面宽、层次跨度大的一级学科，它由“控制理论与控制工程”、“模式识别与智能系统”、“系统工程”、“导航、制导与控制”、“检测技术与自动化装置”五个二级学科组成。控制科学是以控制论、信息论、系统论为其方法论基础的，其精髓是它的概念和方法，特别是作为其核心的模型、控制、反馈、优化等概念和方法，几乎被应用于所有领域的科学研究中。控制工程作为控制科学原理的具体实现，必须从工程系统的角度进行技术的集成，控制系统的实现不仅需要有好的控制思想和方法，而且要与传感技术、执行机构紧密结合，从而保证工艺条件、优化资源、提高产量、降低能耗、抗御干扰等。因此，控制工程从来就不是控制学科的专利，它应该也必须在与各工程领域的结合和各种相关技术的集成中得到发展。
控制科学与工程作为一门通用的技术学科，并没有明确的行业背景，但在各行各业均起着重要的作用，而且其基础理论研究、技术发展、应用开发各层次有着完全不同的特色和评价体系，用通俗的话来说，这一学科包含的内容软硬俱全，软可以软到控制数学，在抽象层面上以数学和逻辑为工具研究控制系统的一般规律，如能控性、能观性、最优性、稳定性、离散系统状态变迁等，硬可以硬到完全与硬件打交道，用元器件、集成电路搭建控制器，与传感器和执行机构组合成一个实实在在的控制系统。因此，不同特长的人在这门学科里都能找到自己发挥才能的兴趣点，是一门内涵丰富、外延宽广的综合性技术学科。在研究生课程体系的设置中，既要注重理论的学习，又要兼顾专业技术的培训和训练，还要适当引导跨专业研究生的辅修课程。
一、课程结构体系设置中应考虑的一些问题
在建立一级学科课程体系时，要充分依靠广大导师、在学及已经毕业的研究生，认真分析和讨论本学科的内涵、发展趋势、当前前沿研究领域、目前开展的研究方向有哪些是符合当前及未来发展的主流方向的、哪些不完全符合、哪些不符合、哪些已经落伍、应该如何调整与完善。同时还要考虑我们的优势与特点是什么等。该专业原有的课程体系及所设课程是否反映了当前学科发展的基本理论、基本方法和专门技术、是否符合本学科研究生的培养目标、如何调整，使之提高研究生培养质量，并要努力处理好基础理论的宽度与专业研究深度之间的关系、课程教学与科研能力培养的关系等。调查、分析、对比国内外一流大学同类学科研究生课程体系，在研究生处制定的课程体系框架内，在一级学科范围内，着重优化和规范除政治理论、外国语之外的学位基础理论课、学位专业基础课、专业课的设置。
1.加强理论基础提高数学素养
本学科是理论性和技术性都很强的学科，高水平的研究，理论占据主导地位，它对研究生的培养将起决定作用，越是高水平的硕士论文，数学的要求也越高。对于一般有工程背景的硕士论文，技术性比较强，但如果不深入理论挖掘，会觉得不像硕士论文。究其原因，在于理论基础教育环节太薄弱，尤其是数学方面的修养差距太大。解决了数学问题，可将研究水平向前推进一大步。为此，在控制理论和工程专业的研究生课程设置中，都会有大量的数学课来供学生根据课题的方向自行选择。一般硕士生一级学科的学位理论基础课程中，数学课应至少有一门为必修，大多数为数理统计与随即过程，其他可以根据研究方向来选择的数学课有：控制理论中的矩阵代数、泛函分析、最优化方法、应用偏微分方程，数学建模与辨识等。
2.拓宽专业基础，使专业课程体现先进性和综合性
专业基础课程应有一定的综合性和理论前瞻，专业课要反映本学科的科学技术的发展。通过更新旧课及开设新课来体现课程体系的先进性，在学位课体现综合理论。由于控制理论与控制工程的宽专业性，其课程的设置也应体现多样性。基础理论课程可设置线性系统理论、非线性系统理论、计算机控制系统、智能控制、自适应控制、最优控制、随机控制系统、稳定性与鲁棒性理论等；在专业选修课程中体现学科技术的先进性，如嵌入式系统的软硬件设计、图像处理及视觉系统、多传感器信息融合技术、先进过程控制系统、先进运动控制系统、机器人控制工程、网络系统的信息处理技术、机器视觉与机器学习、系统优化与调度、大系统理论、系统科学概论以及其他学科前沿理论等。
3.课程体系实行开放式设计，适当考虑跨专业研究生的辅修课程
开放性应贯穿于整个课程体系和全部教学活动中，一方面，使课程科目间加强连接与融合；另一方面，实行课程体系的开放机制，教师把自己研究的新成果和学科发展的新成果不断引入到教学中，对于提出要开的新课及时报批补充进来。在整个课程体系中，专业基础课、必修课、选修课都设计出多门课供学生选择，使学生有很大的选择余地，充分发挥其主动性。
对于某些跨专业的研究生，有些课程是必修的：如自控原理、过程控制系统、运动控制系统，还有一些数学基础课。
4.开设学科前沿课，拓宽研究生视野，培养创新意识
为了解决研究生教育专业面偏窄的问题，应注意“广博与精结合”、“以交叉促创新”的做法，使研究生有宽广的科技视野。适当聘请其他学科的专家授课，专家们把各自研究领域国际上的发展动态与前沿以及自己的最新科技成果都搬到了课堂。博导和专家们的崇高育人思想，立意新颖、内容详细的授课深深地吸引和影响着研究生。同学们普遍反映通过这门课程的学习，科技视野拓宽了，学习与研究的积极性、主动性、应用及创新意识都明显地提高了。
本科生、硕士生和博士生培养是高等教育大系统中三个不同层次的子系统，它们之间互联互动。对于本科生的培养，是建立面向领域的通用知识结构，其教育特点是“领会方法培养能力”；作为硕士生的培养，是形成特定方向的研究发展能力，其教育学特点是“面向问题，独立求解”；对于博士生的培养，是在前沿领域深化发展能力，其教育特点是“发现问题，志在创新”。主要通过：①三者的基础理论课和专业课深广度进一步加厚、拓宽和加深的原则进行设计；②调整课程教学强度（即在学位教学时间内需要完成的知识的量度和难度），使硕士生课程体系更多地体现基础性和系统性。
二、充分利用资源，加强研究生实验教学
“控制工程与科学”一级学科硕士研究生课理论性较强，实践性也较强，应通过研究生实践基地的建设，通过实验来深刻认识、掌握、应用所学的课程内容，培养研究生的实践能力。为研究生建立公用的实验室，注意建立以课为重点的实验室的同时，充分整合学院的资源，建立分布式实验基地，为研究生实验教学服务。如我们的倒立摆系统和机械手为研究生在一年级的课程学习中提供了很好的控制对象，使他们在学习理论知识的同时，能够看到控制理论实践的结果，从而提高其感性认识和学习兴趣。比如我们的PLC实验室、单片机实验室、过程控制系统实验室都可以为研究生开放，以弥补某些研究生在某一方面知识的欠缺，从而在没有专门投入的条件下，高水平地实现研究生实验教学。
三、结论
上面仅是对研究生课程体系的设置做了初步的探讨。当然，一个好的课程体系的实施还有赖于高质量的教师队伍。关于研究生教师的培养问题也是一个大的系统工程，也是需要深入研究的一个课题。
参考文献：
［1］ 刘鸿.我国研究生培养模式研究［M］.青岛：中国海洋大学出版社，2007.
［2］ 杨颉，陈学飞.研究生教育质量：内涵与探索［M］.上海：上海交通大学出版社，2007.
［3］ 控制科学与工程［EB/OL］.（2011－04－13）［2011－05－06］.http://baike.baidu.com/view/3316802.htm.
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