【内容摘要】为落实专业认证的“以学生为中心，以产出为导向，坚持持续改进”理念，依据毕业要求导向确定实践教学目标，构建控制理论课程群实践教学体系，从基础层（实验平台和仿真软件）到课外增强层、深入实践层、课外拓展层，学生都可以自由发挥，学习不仅仅局限于课堂和教材，还有更广阔的发展空间。考核机制体现了过程性考核与能力考核。这样的新体系的构建，将传授知识、培养能力、提高素质融为一体。
【关键词】专业认证；控制理论；实践教学
一、工程教育专业认证
高等工程教育是我国高等教育的重要组成部分，在我国高等教育体系甚至国际工程教育中占“三分天下有其一”的地位。工程教育的发展越来越强。2016年正式成为“华盛顿协议”的正式会员，我国的高等工程教育铸就了我国经济跨越式发展的根基，为未来将改变全球产业格局做出了重大贡献。工程教育专业认证作为国际通行的工程教育质量保障制度，是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。工程教育专业认证是一种合格性评价，是以培养目标和毕业出口要求为导向，核心任务就是要确认工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求。另外，工程教育专业认证要求认证专业要依据学生毕业能力达成这一核心任务展开专业课程体系设置、师资队伍配备、办学条件配置。并强调建立专业持续改进机制，使专业教育质量和专业教育活力得以保障。2020年，自动化专业的工程教育专业认证申请得到了工程教育专业认证协会的受理，取得了实质性的进展。目前正在以评促建，积极落实“学生中心，产出导向，持续改进”的教育理念，开展自动化专业内涵建设，其中课程体系建设是非常重要的一环，是体现“以学生发展为中心”理念的“最后一公里”。
二、课程教学目标
明确控制理论课程的实践教学的课程教学目标，秉持两个原则：一是坚持工程专业认证的理念“以人为本”“面向产出的成果导向”；二是要支撑毕业要求的指标点达成。根据以上原则，控制理论实践教学目标见表1。
三、实践教学体系的构建
控制理论实践教学环节是自动化专业课程体系的重要组成部分，直接影响专业认证中学生培养质量的优劣。课程组提出的立体化、创新实践教学体系主要由四部分构成，逐层深入，课堂内外结合，满足不同专业、不同层次学生的需求，提供时间、空间、内容上的三维自由度。
（一）基础实验层。基础实验层由两个平台构成，实验室实验＋MATLAB仿真平台。基于此，对实验内容进行优化完善，形成了适用于不同平台的实验模块，以电路元件搭建模型的模拟实验平台，进行较为基础的实验，包括典型环节的模拟、二阶系统分析，以及培养综合思维的设计性实验，以使学生理解理论与实践的有效结合产生的影响。基于MAT⁃LAB的仿真实验，以拓展学生的思维为目的，学生可以不定时不定场合的开展。两个平台相互补充，既锻炼学生的跳跃思维又增强了动手能力。
（二）课外增强层。课外增强层主要体现在到企业实习单位的认识实习、工程师进课堂、多学科融合。组织学生到企业实习单位进行认识实习，结合课堂内容，有重点有目标地参观学习，理论联系实际，有助于促进理论知识的理解与掌握。积极组织企业工程技术人员走进课堂，与学生面对面，介绍工程案例，加强学生工程实践的感官认识。学生在实验过程中，对于先修课程（例如电子技术、电路）、相关课程（例如电机拖动、PLC、单片机原理等）的知识掌握和动手操作，加以引导，鼓励学生相互关联，体会课程间的联系。
（三）深入实践层。在前面两层基础训练＋感官认识的基础上，立体化的实践教学体系进入了初步的工程实践环节。增加课程设计，要求学生独立完成简单系统的模型建立、特性分析、控制器设计、实物调试等环节。平台结合实验箱平台与MATLAB仿真平台。学院建立了校内实训基地———自动化技术工程实训中心，实现开放管理，为学生提供了广阔的空间，可进行自主项目选择、完成课程设计、综合训练等。此外，各级大学生创新创业项目的申报也是实践教学体系的重要组成部分。学生在项目的申报、材料搜集、设计、调试过程中就是一个小型工程实践。
（四）创新扩展层。实践教学体系的最高层紧密结合专业认证标准，体现创新工程实践。毕业设计环节通过严格的过程管理与监控，提高毕业设计质量；部分学生可参与到教师科研团队，参与整个项目的完成过程，也是学生对理论课程的再升华；课程相关的各级竞赛也为学生提供了创新设计的空间。
四、实践教学体系的考核机制
实践教学的考核包括实验部分的考核和课程设计的考核，计入学分。
（一）实验考核。实验部分是课程内学时，不单独计成绩。很容易引起的学生的不重视。考试改革后，实验部分作为理论课程的资格考试，同时也计入总成绩。为全面训练学生的实践能力，实验环节中包含两部分，一是为增强学生的感性认识，理论与实践有机结合，在实验平台进行的模拟训练；二是增强学生的计算机设计控制系统的能力，增加了计算机辅助设计－MATLAB仿真部分。实验平台的考核：为必修实验，在实验室中实验平台上完成，包括验证性实验和设计性实验。评定方法为实验操作过程的表现和实验报告。仿真实验考核：为开放性自选实验，在学校机房进行，完成主要系统分析和系统设计。评定方法为实验操作过程的表现和实验报告。实验平台或仿真实验考核都注重学习过程的考核，分为现场提问考核＋实验报告考核。学生在实验过程中，2～3人一组，教师根据学生的实际操作提问2～3个问题，根据小组的回答情况现场打分。这样的操作无形中加强学生的团结合作，会更认真地对待实验的预习和实验操作，会主动考虑实验中出现的问题。
（二）课程设计考核。控制理论综合课程设计采用项目驱动方式进行，基本思路是，按照全面性、典型性、可实现性的原则，设计内容基于自动控制理论知识体系。学生分组选取项目任务，首先根据基于性能指标的项目要求，小组间自主完成查阅文献、整体设计，完成开题答辩。小组之间协作完成从系统方案设计论证、系统建模、系统分析、控制器设计、结果验证、软件仿真实现、设计总结、报告撰写等环节。设计过程由学生自由设计，自主掌握，教师从三个方面进行课程设计的考核：开题答辩（20％）＋设计报告（40％）＋答辩（40％），考核方式遵循OBE理念，从学生的成果中反应过程的实施。评价设计报告或答辩的评分标准细化，包括文献查阅、数学模型建立、系统分析、控制策略的选择、控制器的设计、结果验证、成果总结、设计报告的撰写，并向综合分析问题能力，创新思维和应变能力方向倾斜。
五、结语
基于自动化专业的控制理论课程体系，几门课程之间具有相互关联，教学目标具有相通之处，支撑的毕业要求指标点也不尽相同。构建课程群的实践教学体系，有利于更好地开发教学手段和教学方法，各环节直接相互关联、取长补短，实现最终的培养目标，目的是改善教学理念，提升教学质量。两届学生已完成控制理论实践教学体系的教学与实践，从学生的表现和课程成绩来看，学生表现出来较积极的学习热情，课程成绩有明显的提高。可见实践教学体系的构建对理论课程的教学起到了积极的促进作用。
作者：田晴 单位：华北理工大学
