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【先睹為快】柴天佑:創(chuàng)新型自動(dòng)化工程科技人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐

 昵稱33542116 2019-04-19

柴天佑,中國(guó)工程院院士,東北大學(xué)教授。

摘  要:培養(yǎng)創(chuàng)新型工程科技人才是國(guó)內(nèi)外高等工程教育面臨的挑戰(zhàn)。人工智能、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展對(duì)創(chuàng)新型工程科技人才的培養(yǎng)提出了新的要求。本文結(jié)合自動(dòng)化專業(yè),探討學(xué)科知識(shí)教學(xué)與科研實(shí)踐活動(dòng)相結(jié)合的創(chuàng)新型工程科技人才的培養(yǎng)模式,包括培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、教學(xué)方式、研究生培養(yǎng)模式與培養(yǎng)過(guò)程管理機(jī)制。

關(guān)鍵詞:培養(yǎng)目標(biāo)  研究生培養(yǎng)模式  跨學(xué)科合作研究  課程體系 


一、引言

培養(yǎng)創(chuàng)新型工程科技人才是建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家、實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的關(guān)鍵之所在,意義重大。對(duì)此,中國(guó)工程院高度重視,于2007年啟動(dòng)了“創(chuàng)新工程科技人才培養(yǎng)”重大咨詢項(xiàng)目,分析了我國(guó)高等工程教育中存在的問(wèn)題,如人才培養(yǎng)模式單一、缺乏多樣性和適應(yīng)性,工程性缺失和實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱,重論文、輕設(shè)計(jì)、輕實(shí)踐等,因此,提出人才培養(yǎng)要與世界科技發(fā)展和本國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展相結(jié)合[1]發(fā)達(dá)國(guó)家(如美國(guó))的工程教育出現(xiàn)工程教育被動(dòng)跟隨產(chǎn)業(yè)界需求的傾向,這是因?yàn)榘l(fā)達(dá)國(guó)家的前沿高技術(shù)一般都掌握在該國(guó)的一流企業(yè)之中。這些企業(yè)建立了強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)室和技術(shù)研發(fā)中心,從事未來(lái)需求的前沿高技術(shù)研發(fā)工作。企業(yè)為了保持市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,對(duì)技術(shù)是保密的,大學(xué)并不完全掌握前沿高技術(shù)。大學(xué)的主要任務(wù)是培養(yǎng)創(chuàng)新人才,培養(yǎng)學(xué)生的科研精神、創(chuàng)新能力和學(xué)術(shù)水平,大學(xué)教授主要從事的是以培養(yǎng)人才為目標(biāo)的科研工作,企業(yè)培養(yǎng)學(xué)生從事技術(shù)創(chuàng)新的研發(fā)能力。以麻省理工學(xué)院(MIT)為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家的工程教育回歸工程實(shí)踐的“大工程范式”以20世紀(jì)90年代維斯特與莫西斯的倡導(dǎo)為開(kāi)端,主張工程教育回歸工程實(shí)踐,以服務(wù)于工程產(chǎn)業(yè)界的需求為導(dǎo)向[2]MIT于2017年8月啟動(dòng)了新工科改革的第一輪計(jì)劃(2017-2020年),即NEET計(jì)劃,該計(jì)劃以培養(yǎng)能夠引領(lǐng)未來(lái)工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展的工程技術(shù)人才為目標(biāo)[3][4]。

而我國(guó)的現(xiàn)實(shí)情況與之完全不同。改革開(kāi)放四十年以來(lái),我國(guó)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力顯著提高。雖然一些高技術(shù)企業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為全球有影響的企業(yè),但是大部分企業(yè)缺乏技術(shù)創(chuàng)新的研發(fā)能力和技術(shù)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)能力。企業(yè)希望學(xué)校培養(yǎng)出來(lái)的人才不僅具有學(xué)術(shù)水平,而且具有技術(shù)創(chuàng)新的研發(fā)能力。根據(jù)我國(guó)國(guó)情,工程科技人才培養(yǎng)目標(biāo)是既主動(dòng)服務(wù)于工程產(chǎn)業(yè)界的需求又能夠引領(lǐng)未來(lái)工程產(chǎn)業(yè)界發(fā)展,這就對(duì)我國(guó)高等院校工科創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提出了新的挑戰(zhàn)。

二、信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)創(chuàng)新型工程科技人才培養(yǎng)提出新要求


隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等信息技術(shù)的發(fā)展,美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)在2008年提出信息技術(shù)的發(fā)展方向——Cyber-Physical Systems (CPS),CPS是計(jì)算資源與物理資源的緊密融合與協(xié)同,使得系統(tǒng)的適應(yīng)性、自治力、效率、功能、可靠性、安全性和可用性遠(yuǎn)超今天的系統(tǒng)[5]。計(jì)算資源主要指自動(dòng)化(建模、控制、優(yōu)化)、計(jì)算機(jī)、通訊;物理資源主要是指CPS的研究對(duì)象所涉及的領(lǐng)域知識(shí)。研究目標(biāo)是研制實(shí)現(xiàn)未來(lái)需求功能的系統(tǒng)。CPS是多學(xué)科交叉的產(chǎn)物。這就要求工程科技人才具有跨學(xué)科合作的研發(fā)能力。由于傳統(tǒng)工程教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生掌握工程科學(xué)知識(shí),以學(xué)科為本位,圍繞學(xué)科知識(shí)這一主體開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。另外,工程學(xué)科知識(shí)不斷膨脹使工程知識(shí)復(fù)雜化,需要對(duì)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行細(xì)化,以學(xué)科的形式整合知識(shí)體系,這導(dǎo)致學(xué)科與學(xué)科之間的隔離進(jìn)一步加深。例如,以控制理論為核心的自動(dòng)化專業(yè),從本科、碩士到博士要按控制理論的知識(shí)體系學(xué)習(xí)經(jīng)典控制、現(xiàn)代控制理論、最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制、魯棒控制、非線性控制、隨機(jī)控制等多門課程,掌握各種控制器設(shè)計(jì)方法,但缺乏如何從復(fù)雜實(shí)際被控對(duì)象建立動(dòng)態(tài)模型、如何研制控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制器設(shè)計(jì)方法和如何應(yīng)用于實(shí)際被控對(duì)象的課程。培養(yǎng)的學(xué)生大部分只具備發(fā)表控制理論方面的文章的能力,缺乏研發(fā)實(shí)際控制系統(tǒng)的能力。由于美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的高校一般不設(shè)立自動(dòng)化專業(yè),為了使各專業(yè)的學(xué)生掌握控制器設(shè)計(jì)方法,國(guó)外控制領(lǐng)域的教授開(kāi)展了控制系統(tǒng)工程教育研究,集中在如何使各領(lǐng)域(機(jī)械、化工、冶金等)的工程師掌握控制理論[6]和如何配合控制理論課程建立實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)[7]由于國(guó)內(nèi)大部分高校設(shè)有自動(dòng)化專業(yè),為了使畢業(yè)生具有解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力,開(kāi)展了課程體系和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究[8]。但是,缺乏以培養(yǎng)具有CPS理念的自動(dòng)化系統(tǒng)研發(fā)能力的創(chuàng)新性工程科技人員為目標(biāo)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究。人才培養(yǎng)模式不創(chuàng)新,培養(yǎng)出的畢業(yè)生只能被動(dòng)服務(wù)于工程產(chǎn)業(yè)界。

為了培養(yǎng)能夠引領(lǐng)未來(lái)工程產(chǎn)業(yè)界發(fā)展的創(chuàng)新型工程科技人才,必須使工程科技人員具有CPS的研發(fā)能力。美國(guó)于2016年12月發(fā)布了《21世紀(jì)的信息物理系統(tǒng)教育》,系統(tǒng)地剖析了工程教育如何幫助未來(lái)的工程人員獲取并建構(gòu)CPS能力的途徑及建議。因此建議在工程教育中增加CPS基礎(chǔ)知識(shí),包括控制原理(包括線性和非線性系統(tǒng)、隨機(jī)系統(tǒng)、自適應(yīng)控制、系統(tǒng)識(shí)別、混合控制)和動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的最優(yōu)化和最優(yōu)控制[9]。智能手機(jī)、IBM的同聲傳譯系統(tǒng)、AlphaGo等智能技術(shù)系統(tǒng)是典型的CPS,是當(dāng)今信息技術(shù)條件下的自動(dòng)化系統(tǒng)。創(chuàng)造未來(lái)需求的新功能的系統(tǒng)已成為信息科學(xué)與技術(shù)的研究目標(biāo)。CPS、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展,促進(jìn)制造企業(yè)走向智能制造、重大制造裝備和工業(yè)過(guò)程的控制系統(tǒng)向智能自主控制系統(tǒng)方向發(fā)展、工業(yè)過(guò)程和制造企業(yè)的信息化管理系統(tǒng)向人機(jī)合作的智能優(yōu)化決策系統(tǒng)和智能優(yōu)化決策與控制一體化系統(tǒng)方向發(fā)展[10]這對(duì)創(chuàng)新型自動(dòng)化工程科技人才的培養(yǎng)提出了新的要求。

三、創(chuàng)新型自動(dòng)化工程科技人才培養(yǎng)模式

為了培養(yǎng)既主動(dòng)服務(wù)于工程產(chǎn)業(yè)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的需求、又能夠引領(lǐng)未來(lái)工程產(chǎn)業(yè)向智能制造方向發(fā)展的創(chuàng)新性自動(dòng)化工程科技人才,首先要明確人才培養(yǎng)目標(biāo)。這就要求深入了解國(guó)際工程科技的前沿發(fā)展方向和國(guó)家工程產(chǎn)業(yè)界對(duì)工程科技人才需求現(xiàn)狀。結(jié)合信息技術(shù)的前沿發(fā)展方向和我國(guó)工程產(chǎn)業(yè)界對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)和系統(tǒng)研發(fā)人才的需求,確定了當(dāng)前創(chuàng)新型自動(dòng)化工程科技人才的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新性的自動(dòng)化系統(tǒng)(控制、優(yōu)化決策、復(fù)雜系統(tǒng)仿真與分析)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)研發(fā)人才和高性能自動(dòng)化算法研發(fā)人才。實(shí)現(xiàn)上述人才培養(yǎng)目標(biāo)必須充分發(fā)揮我國(guó)一流大學(xué)和一流學(xué)科的作用。國(guó)家在一些大學(xué)設(shè)立了國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和國(guó)家工程技術(shù)研究中心,并設(shè)置了與企業(yè)合作的重大科研項(xiàng)目,鼓勵(lì)大學(xué)的學(xué)術(shù)帶頭人從事技術(shù)創(chuàng)新的研發(fā)工作,各級(jí)政府與企業(yè)積極創(chuàng)造條件,促進(jìn)大學(xué)的科研成果轉(zhuǎn)化。這些舉措為學(xué)術(shù)帶頭人從事技術(shù)創(chuàng)新的研發(fā)工作和技術(shù)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)創(chuàng)造了有利條件,為工科大學(xué)的師生提供了從事技術(shù)研發(fā)工作的實(shí)踐機(jī)會(huì),也為我國(guó)高等工程教育發(fā)展成為創(chuàng)新前沿高技術(shù)、引領(lǐng)企業(yè)技術(shù)發(fā)展方向、培養(yǎng)創(chuàng)新型工程科技人才的一流高等工程教育創(chuàng)造了有利條件。實(shí)現(xiàn)上述人才培養(yǎng)目標(biāo)需要將學(xué)科知識(shí)教學(xué)與科研實(shí)踐活動(dòng)相結(jié)合,培養(yǎng)工程科技人員跨學(xué)科合作研究能力和CPS的研發(fā)能力,這就需要從課程體系、授課內(nèi)容、授課方式、教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研制、考核方式、研究課題選擇、研究過(guò)程管理以及學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維方式的培養(yǎng)模式方面進(jìn)行創(chuàng)新。

1. 建立以CPS驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化系統(tǒng)為核心的課程體系。

我國(guó)由制造大國(guó)成為制造強(qiáng)國(guó)必然要走智能制造之路。智能制造的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)制造流程智能化,這就需要將人工智能、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)與制造流程的控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)和制造流程的物理資源深度融合和協(xié)同??刂葡到y(tǒng)正在向智能自主控制系統(tǒng)的方向發(fā)展;管理與決策系統(tǒng)正在向智能優(yōu)化決策系統(tǒng)和智能優(yōu)化決策和控制一體化系統(tǒng)的方向發(fā)展。為了使自動(dòng)化工程科技人才主動(dòng)服務(wù)于工程產(chǎn)業(yè)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的需求又能夠引領(lǐng)未來(lái)工程產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展方向,必須改變當(dāng)前以控制理論為主線的課程體系。研究以建模、控制、優(yōu)化為主線,以現(xiàn)代控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、優(yōu)化決策系統(tǒng)設(shè)計(jì)、復(fù)雜工業(yè)過(guò)程仿真與分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)為核心,并融入人工智能、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)基礎(chǔ)的新的課程體系。

2. 研發(fā)配合新的課程體系的自動(dòng)化教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

為了使學(xué)生掌握以CPS驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化系統(tǒng)的研發(fā)能力,需要學(xué)科知識(shí)教學(xué)與科研實(shí)踐活動(dòng)相結(jié)合的自動(dòng)化教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。為此,需要研究配合現(xiàn)代控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、優(yōu)化決策系統(tǒng)設(shè)計(jì)、復(fù)雜工業(yè)過(guò)程仿真與分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)具有如下功能:教師可通過(guò)該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)演示教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生可通過(guò)該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行建模、控制、優(yōu)化算法的實(shí)驗(yàn)研究和采用人工智能、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)提升自動(dòng)化系統(tǒng)功能的實(shí)驗(yàn)研究。

3. 建立適合學(xué)生掌握的新的課程體系的教學(xué)方式。

新的課程體系以自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)為核心。自動(dòng)化系統(tǒng)是多學(xué)科交叉的產(chǎn)物。為了使學(xué)生掌握自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí),將會(huì)使一門課含有多門課的內(nèi)容,例如:作為一門課的現(xiàn)代控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括被控對(duì)象建模、控制器設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)、實(shí)現(xiàn)控制器設(shè)計(jì)的控制軟件等內(nèi)容。這涉及到動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、現(xiàn)代控制理論、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和軟件工程等課程,需要研究適合學(xué)生掌握的新的課程體系的教學(xué)方式,包括教學(xué)內(nèi)容選擇、講授不同內(nèi)容的教師團(tuán)隊(duì)組成、結(jié)合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)授課、學(xué)生的跨學(xué)科合作和團(tuán)隊(duì)精神培養(yǎng)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、答辯與書(shū)面考試相結(jié)合的學(xué)習(xí)成績(jī)考核等。

4. 建立以培養(yǎng)創(chuàng)新性自動(dòng)化工程科技人才為目標(biāo)的研究生培養(yǎng)模式與培養(yǎng)過(guò)程管理機(jī)制。

全國(guó)大部分高校每年都招收大量的自動(dòng)化專業(yè)碩士研究生。碩士研究生已成為我國(guó)工程產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的工程師和研發(fā)人員的主要來(lái)源。由于研究生的培養(yǎng)主要靠導(dǎo)師,導(dǎo)師的水平不同導(dǎo)致培養(yǎng)出的研究生質(zhì)量存在大的差異。存在的主要問(wèn)題是:一類研究生只具有寫(xiě)論文的能力,缺乏工程實(shí)踐能力;一類研究生只具備完成具體的工程項(xiàng)目能力,缺乏CPS研發(fā)能力。由于我國(guó)大部分企業(yè)缺乏技術(shù)創(chuàng)新的研發(fā)能力和技術(shù)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)能力,工程科學(xué)碩士研究生的培養(yǎng)質(zhì)量就直接關(guān)系到我國(guó)創(chuàng)新性工程科技人才的培養(yǎng)。因此,需要建立以培養(yǎng)創(chuàng)新性自動(dòng)化工程科技人才為目標(biāo)的研究生培養(yǎng)模式與過(guò)程管理機(jī)制,主要包括:

(1)建立以學(xué)生為中心,尊重學(xué)生的個(gè)體需求和職業(yè)興趣,以具有創(chuàng)新性的自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)研發(fā)人才和高性能自動(dòng)化算法研發(fā)人才為目標(biāo)的研究生培養(yǎng)模式;

(2)發(fā)揮研究團(tuán)隊(duì)、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)和國(guó)家工程技術(shù)研究中心等研究基地在培養(yǎng)研究生中的作用,使研究生的培養(yǎng)質(zhì)量不因?qū)煵煌嬖诓町?,包括科學(xué)精神培養(yǎng)、具有學(xué)術(shù)能力和研發(fā)能力的雙導(dǎo)師配備、選題、開(kāi)題、中期檢查、系統(tǒng)研發(fā)和算法研發(fā)不同的學(xué)位論文考核機(jī)制;

(3)建立科學(xué)研究與教學(xué)深度融合,學(xué)科建設(shè)與人才培養(yǎng)深度融合的研究生培養(yǎng)機(jī)制。

四、創(chuàng)新型自動(dòng)化工程科技人才培養(yǎng)模式的實(shí)踐

創(chuàng)新型工程科技人才培養(yǎng)模式的研究必須和人才培養(yǎng)實(shí)踐相結(jié)合,在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,不斷對(duì)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行改進(jìn)。為此,作者帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì),依托國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和“一體化過(guò)程控制創(chuàng)新引智基地”(111計(jì)劃)科技平臺(tái),在學(xué)校的支持下,于2016年創(chuàng)辦了碩士研究生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班。組建了從事課程體系和教學(xué)方式研究的教學(xué)改革團(tuán)隊(duì)和配合新的課程體系的自動(dòng)化教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

由于國(guó)際知名高校(如美國(guó)高校)均未設(shè)立自動(dòng)化專業(yè),控制領(lǐng)域的教授主要是給其它工程專業(yè)(機(jī)械、化工、冶金等)的學(xué)生講授控制理論,自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)掌握在該國(guó)家的高技術(shù)企業(yè)之中,因此普遍缺乏自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的教材。首先,我們充分發(fā)揮研究團(tuán)隊(duì)中的長(zhǎng)江、杰青、優(yōu)青、青年千人和“111”引智基地中的海外學(xué)者的作用,充分利用研究團(tuán)隊(duì)在自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研發(fā)上的工程經(jīng)驗(yàn)提煉出研究生應(yīng)該掌握的自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。通過(guò)研討建立了新的課程體系,確定了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班的必修課程:現(xiàn)代控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工業(yè)過(guò)程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工業(yè)過(guò)程優(yōu)化決策系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能建模和人工智能基礎(chǔ);確定了如下選修課程:為算法類研究生開(kāi)設(shè)自適應(yīng)控制、線性與非線性系統(tǒng)、優(yōu)化與進(jìn)化算法;為系統(tǒng)類研究生開(kāi)設(shè)智能制造系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)。結(jié)合新的課程體系,研發(fā)了欠驅(qū)動(dòng)擺、雙容水箱、多回路換熱系統(tǒng)和半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)作為教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

碩士研究生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班采用教師團(tuán)隊(duì)授課的方式。因?yàn)楝F(xiàn)代控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化決策系統(tǒng)的設(shè)計(jì)含有多門課的內(nèi)容,涉及到建模、控制和優(yōu)化的理論和系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù),往往超出每一位教師的研究方向,為了提高教學(xué)質(zhì)量,要求授課教師的授課內(nèi)容與其研究方向一致,而且授課教師在該方向做出了科研成果,教學(xué)內(nèi)容中增加了科學(xué)實(shí)驗(yàn),考核方式中增加了答辯環(huán)節(jié)。

為了保證實(shí)驗(yàn)班畢業(yè)的研究生質(zhì)量不隨導(dǎo)師水平的不同而產(chǎn)生大的差異,我們采用研究團(tuán)隊(duì)所有成員參加的集體面試方式選拔實(shí)驗(yàn)班研究生。實(shí)驗(yàn)班研究生的科研選題、開(kāi)題報(bào)告、中期檢查、預(yù)答辯等均采取研究團(tuán)隊(duì)成員整體參加的方式。充分發(fā)揮國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)研究?jī)?yōu)勢(shì),將創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班的研究生的科研活動(dòng)、論文選題與國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的重大科研項(xiàng)目和科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)相結(jié)合,利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室所建設(shè)的工業(yè)過(guò)程決策與控制一體化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、工業(yè)人工智能研究平臺(tái)和工業(yè)無(wú)線傳輸與云平臺(tái)等科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)平臺(tái),指導(dǎo)研究生開(kāi)展科學(xué)研究活動(dòng)。制定了算法類研究生和系統(tǒng)類研究生不同的培養(yǎng)目標(biāo)和考核方式,要求算法類研究生具備研發(fā)提高自動(dòng)化系統(tǒng)性能與功能的算法的能力,研發(fā)的算法經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證有效并能在國(guó)內(nèi)權(quán)威期刊發(fā)表論文,要求系統(tǒng)類研究生具備自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研發(fā)能力,可顯示研發(fā)的系統(tǒng)的功能并具備提交系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告、申請(qǐng)發(fā)明專利和軟件版權(quán)的能力。針對(duì)上述兩類研究生組成兩個(gè)考評(píng)小組分別考評(píng),考評(píng)合格者方能進(jìn)入論文答辯階段。制定了指導(dǎo)兩類研究生的指導(dǎo)教師的遴選條件,采用動(dòng)態(tài)機(jī)制考評(píng)指導(dǎo)教師,考評(píng)不合格者暫停招生。設(shè)立了針對(duì)兩類研究生的研究成果的獎(jiǎng)勵(lì)制度。為了提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,選擇了具有博士學(xué)位的兩名青年教師承擔(dān)研究生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班秘書(shū)工作,分別負(fù)責(zé)教學(xué)改革與研究生培養(yǎng)工作。

從2016年建立碩士研究生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班至今的兩屆畢業(yè)生情況來(lái)分析,上述創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式是成功的。2018屆創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班畢業(yè)生共40人,算法類研究生13人,發(fā)表國(guó)內(nèi)外期刊論文11篇,其中IEEE匯刊論文2篇,《自動(dòng)化學(xué)報(bào)》論文3篇。2019屆創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班畢業(yè)生共31人,算法類研究生13人,發(fā)表期刊論文15篇,其中《自動(dòng)化學(xué)報(bào)》論文8篇,《控制理論與應(yīng)用》論文4篇。2018屆畢業(yè)系統(tǒng)類研究生27人,2019年畢業(yè)系統(tǒng)類研究生18人。系統(tǒng)類研究生取得的成果在實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的重大自動(dòng)化工程項(xiàng)目和科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)中發(fā)揮了較大作用,先后7人參加全國(guó)大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用“三創(chuàng)大賽”獲一等獎(jiǎng)。 兩屆畢業(yè)生中,在實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)攻讀博士研究生5人,赴國(guó)外攻讀博士研究生1人,其余畢業(yè)生均進(jìn)入科研院所和高技術(shù)公司工作。2019屆畢業(yè)生平均年薪比2018屆畢業(yè)生平均年薪提高40%以上。

通過(guò)近三年的研究生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班的實(shí)踐,研究生的培養(yǎng)質(zhì)量明顯提高,同時(shí)參加教學(xué)改革的研究團(tuán)隊(duì)成員在教學(xué)水平和人才培養(yǎng)方面的能力也有了顯著提高。

五、結(jié)論

雖然創(chuàng)新型自動(dòng)化工程科技人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐取得了一些成果,但建立符合國(guó)情、具有國(guó)際先進(jìn)水平的創(chuàng)新型自動(dòng)化工程科技人才培養(yǎng)模式任重而道遠(yuǎn)。這就需要不斷探索建立科學(xué)研究與教學(xué)深度融合、學(xué)科建設(shè)與人才培養(yǎng)深度融合的培養(yǎng)創(chuàng)新人才的機(jī)制,從課程體系、教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研制、授課內(nèi)容、教學(xué)方式、考核方式、研究課題選擇、研究生培養(yǎng)模式與培養(yǎng)過(guò)程管理機(jī)制、師資隊(duì)伍建設(shè)以及國(guó)際合作與交流等方面不斷改革,才有可能使中國(guó)的創(chuàng)新型自動(dòng)化工程科技人才培養(yǎng)水平處于國(guó)際先進(jìn)。


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