控制科學與工程本科國際化課程建設研究

孫 慶，杜 鑫，王玉龍

（上海大學機電工程與自動化學院 上海 200072）

控制科學與工程學科的理論發展及技術進步與國家“智能制造2025”“互聯網+”重大戰略密切相關，服務領域覆蓋航空航天、智能制造、互聯網、人工智能、通信、IT、數理金融、科學研究等。控制科學領域對高端人才需求強烈，亟需培養具有國際化視野的專業人才。在深化建設世界一流學科教育改革的大背景下，如何利用教育國際化進程推動控制學科高層次復合型高端人才的培養，越來越受到本學科領域教育者的高度關注[1-4]。

本文基于上海大學（以下簡稱“我校”）控制科學與工程學科本科國際化課程建設，闡述控制學科國際課程建設現狀，深入剖析了控制學科本科階段國際化課程建設中存在的問題：①語言是阻礙本科生國際化培養的首要障礙；②國際課程與本土課程體系融合困難；③建立一流的國際化師資隊伍任重而道遠。基于對以上三個控制學科國際化課程建設主要問題的剖析，探索提高控制學科本科國際化課程的有效舉措，具體舉措包括：①強化語言課程建設；②借助上海大學國際化小學期建設，構建多元化控制學科課程體系；③立足111 引智基地，吸引國際頂尖師資力量，建立聯合實驗室，深化國際交流，助推本土青年教師國際化培養。并將這些舉措積極投入實踐，從而促進控制科學與工程學科本科階段國際化課程建設。

1 控制學科國際課程建設現狀

1.1 控制科學與工程學科發展現狀

2015 年，我校控制科學與工程學科獲批上海市高原學科，2021 年，泰晤士高等教育中國學科評級中，該學科進入A-類學科。

作為我校的優勢學科，非常注重在控制科學與工程學科的基礎理論研究和前沿技術研發方面與美國、德國、英國、法國、日本等國相關著名高校和研究所保持長期合作研究。在此背景下，國際化課程逐漸完善，優秀完整的研究團隊建設促使更多的國際著名高校與我們合作交流，由此促成了更多外籍教授愿意成為我們國際化小學期的兼聘教授，國際化課程不斷擴充與發展，課程體系也得到了不斷完善。

1.2 我校國際課程總體開展情況

我校于2013 年啟動國際化小學期，每年6-7 月開展國際化小學期，現已成功舉辦10 屆，共開設課程513 門，選課學生15539 人次，為我校國際化人才培養提供了有力支撐。國際化小學期課程主要針對在校本科生，聘用來自美、英、加拿大、澳大利亞、德國等地的優秀外教，開展全英文國際化課程。

不同于其他高校的大部分國際化課程主要面向在華留學生、碩博研究生，我校為改變以往本科生極少能夠參與國際交流訪問，難以接觸到優秀國際課程的狀況。在本科國際化課程建設上加大投入，不斷完善教育國際化政策與國際化人才培養體系，給國際化課程建設提供優渥的土壤。

1.3 自動化專業國際課程建設現狀

在學科發展與學校教育國際化政策的共同加持下，自動化專業作為控制科學與工程學科的本科階段，目前面向自動化專業學生開展的國際化課程均在5 門以上。2020-2022 年度詳細的國際課程見表1。

表1 國際課程總表

2 控制學科本科階段國際課程建設面臨的問題與挑戰

2.1 語言是本科國際課程學習的首要障礙

專業英語水平、口語對話交流是本科階段國際課程學習中最為薄弱的環節，也成為阻礙本科生國際化培養的巨大障礙。而本科階段英文課程只有兩年的大學英語課程。針對本科自動化專業學生，一般高校不開設自動化專業英語課程[5]。在使用英文教學的國際課程中，由于突然接觸到日常難見的控制學科專業詞匯，導致學生很難理解老師闡述的內容，甚至只能對著外教的課件來揣測老師具體講述的知識點。

2.2 引進國際課程與本校專業課程體系融合困難

其一，國外雖然也擁有強大的控制研究團隊，但研究團隊大部分是依托其他學科。美國自動化領域的研究者大部分在航天、機械、電氣工程與計算機科學等部門，比如加州理工大學，雖然設立了單獨的控制與動力系統碩士與博士，但是仍屬于電子計算機部門。其二，雖也有較少國家單獨設立控制相關專業，如英國謝菲爾德大學設立了自動控制與系統工程系，加州理工大學僅僅設立了單獨的控制與動力系，蘇黎世聯邦理工學院設立了控制研究實驗室等機構，但這些專業往往針對的是碩博研究生，較少單獨設立控制本科。

2.3 國際化視野的師資隊伍建設遇挑戰

聘用全職外籍教師對于用人單位的聘用成本高昂，因此只能做到碩博研究生課程中有極少幾門由外籍教授授課，本科幾乎無全職外籍專業課教師；兼聘外籍教師時，外籍教師的個人意愿以及外部政策環境對每年國際化課程科目設置影響極大，由此導致部分專業課程設置不連貫，管理困難，為保證培養方案的穩定性，只能將這些國際化課程設置為非必要選修課程；外籍教師因文化語言差異，與學生存在較大的溝通障礙，課堂上互動困難，學生極少與外籍教師在課外深入交流與探討課程內容。

培養本土國際化教師的挑戰主要體現在：本土教師開設國際化課程沒有統一理念，國際化意識淡薄，國際課程多被理解為采用英文授課；本土教師對本領域的國內外科研發展關注較少，一些經典課程由于開課時間較長，授課教師對授課內容缺少更新。

3 提高控制學科國際化課程質量的舉措與實踐

3.1 強化專業英語教學，打造深度學習課堂，攻克語言難關

①專設本科階段控制學科專業英語課程。具體建議：本科三年級上學期開設自動化專業英語；教材采用由王弘文主編，機械工業出版社出版的《自動化專業英語教程》，該課程目前正在籌備中。

②采用中外聯合授課機制，破除必須有外教全程授課的執念。特別是國際化課程以線上課程為主，中方對接教師的參與度在很大程度上會影響課程的質量，建議給予中方對接教師較大的課程設計自主權，如中方教師首先講授若干部分，期間為學生系統性介紹課程概況、主要英語詞匯、外教講授要點、預備知識及參考文獻等。

③利用現代信息技術，開展云課堂、網絡慕課課程、課程云儲存與共享等方式，突破課堂時空限制，打造深度學習課堂，方便學生課后對課堂內容進行鞏固與拓展。同時學校管理部門應做好信息化支撐，特別對課程管理系統進行雙語化改造，方便外教切實參與課程設置全流程，提高外教的融入度。

3.2 以專業理論技術為核心，構建多元化的控制學科課程體系，將國際課程融于本土課程體系

本校針對控制學科本科自動化專業所開設國際化課程，均以控制技術為核心點，構建多元化國際課程體系。自動化專業的基礎類國際化課程主要有“線性系統與模型降階概論”“線性代數與線性系統”“機器學習概論”等。同時瞄準學科優勢研究方向，如大數據、網絡化控制、腦機接口、智能裝備與機器人技術等，開設了“改變世界的工程機械創新及方法”“未來分布式電網的挑戰及電動汽車準入支持”“智慧能源系統導論”等國際視野多元方向的學科交叉方向類課程。由此可以體現自動化專業國際化課程教學目標從開始“堅實基礎”的單一重心拓展到堅實基礎、學科前沿、國際視野多元方向。

3.3 立足111 引智基地，吸引學科國際頂尖人才，助推本土青年教師國際化發展

自動化系本科教學中，首先，充分利用復雜網絡化系統智能測控與應用學科111 引智基地平臺，引入高層次外籍專家學者資源，有針對性地聘請境外專家學者來校開展教學活動，依托世界一流師資，提升我校教育教學的國際化水平，拓寬學生的國際化視野，爭取聯合培養更多的國際化人才，以高水平的人才培養推進高水平大學建設。

其次，充分拓寬我校的國際交流網絡，合作舉辦國際會議以及中英、中德、中瑞、中澳論壇，以此為契機，建立中英能源與自動化聯合實驗室、中澳智能與網絡化系統聯合研究中心、上海大學中瑞聯合微系統集成技術中心和中英低碳能源系統智能測控聯合實驗室（與英國倫敦大學學院聯合建立），依托世界一流高校交流平臺，加快中青年骨干教師的國際化培養。

4 結語

建立控制科學與工程一流學科的核心任務是培養世界一流的國際化高素質人才。本文以上海大學控制科學與工程學科本科生國際化課程建設為例，深入分析控制學科國際化課程教學中存在的問題。因上海大學的國際化小學期面向本科生的國際化課程建設取得了明顯的效果，鑒于其有超過十年的探索與建設經驗，提出相應的改革措施，包括本科階段設置專業語言課程、改進課程體系與加強國際化教師隊伍建設。在教學實踐中，改進課程體系，融合國際課程于本土課程體系，精進國際化師資隊伍建設，建立長期的國際教育合作交流平臺，促進控制學科學生能力發展，融入高等教育全球化合作，緊跟智能時代與全球化發展需求，服務國家智能制造發展戰略。