控制科学与工程本科国际化课程建设研究

孙 庆，杜 鑫，王玉龙

（上海大学机电工程与自动化学院 上海 200072）

控制科学与工程学科的理论发展及技术进步与国家“智能制造2025”“互联网+”重大战略密切相关，服务领域覆盖航空航天、智能制造、互联网、人工智能、通信、IT、数理金融、科学研究等。控制科学领域对高端人才需求强烈，亟需培养具有国际化视野的专业人才。在深化建设世界一流学科教育改革的大背景下，如何利用教育国际化进程推动控制学科高层次复合型高端人才的培养，越来越受到本学科领域教育者的高度关注[1-4]。

本文基于上海大学（以下简称“我校”）控制科学与工程学科本科国际化课程建设，阐述控制学科国际课程建设现状，深入剖析了控制学科本科阶段国际化课程建设中存在的问题：①语言是阻碍本科生国际化培养的首要障碍；②国际课程与本土课程体系融合困难；③建立一流的国际化师资队伍任重而道远。基于对以上三个控制学科国际化课程建设主要问题的剖析，探索提高控制学科本科国际化课程的有效举措，具体举措包括：①强化语言课程建设；②借助上海大学国际化小学期建设，构建多元化控制学科课程体系；③立足111 引智基地，吸引国际顶尖师资力量，建立联合实验室，深化国际交流，助推本土青年教师国际化培养。并将这些举措积极投入实践，从而促进控制科学与工程学科本科阶段国际化课程建设。

1 控制学科国际课程建设现状

1.1 控制科学与工程学科发展现状

2015 年，我校控制科学与工程学科获批上海市高原学科，2021 年，泰晤士高等教育中国学科评级中，该学科进入A-类学科。

作为我校的优势学科，非常注重在控制科学与工程学科的基础理论研究和前沿技术研发方面与美国、德国、英国、法国、日本等国相关著名高校和研究所保持长期合作研究。在此背景下，国际化课程逐渐完善，优秀完整的研究团队建设促使更多的国际著名高校与我们合作交流，由此促成了更多外籍教授愿意成为我们国际化小学期的兼聘教授，国际化课程不断扩充与发展，课程体系也得到了不断完善。

1.2 我校国际课程总体开展情况

我校于2013 年启动国际化小学期，每年6-7 月开展国际化小学期，现已成功举办10 届，共开设课程513 门，选课学生15539 人次，为我校国际化人才培养提供了有力支撑。国际化小学期课程主要针对在校本科生，聘用来自美、英、加拿大、澳大利亚、德国等地的优秀外教，开展全英文国际化课程。

不同于其他高校的大部分国际化课程主要面向在华留学生、硕博研究生，我校为改变以往本科生极少能够参与国际交流访问，难以接触到优秀国际课程的状况。在本科国际化课程建设上加大投入，不断完善教育国际化政策与国际化人才培养体系，给国际化课程建设提供优渥的土壤。

1.3 自动化专业国际课程建设现状

在学科发展与学校教育国际化政策的共同加持下，自动化专业作为控制科学与工程学科的本科阶段，目前面向自动化专业学生开展的国际化课程均在5 门以上。2020-2022 年度详细的国际课程见表1。

表1 国际课程总表

2 控制学科本科阶段国际课程建设面临的问题与挑战

2.1 语言是本科国际课程学习的首要障碍

专业英语水平、口语对话交流是本科阶段国际课程学习中最为薄弱的环节，也成为阻碍本科生国际化培养的巨大障碍。而本科阶段英文课程只有两年的大学英语课程。针对本科自动化专业学生，一般高校不开设自动化专业英语课程[5]。在使用英文教学的国际课程中，由于突然接触到日常难见的控制学科专业词汇，导致学生很难理解老师阐述的内容，甚至只能对着外教的课件来揣测老师具体讲述的知识点。

2.2 引进国际课程与本校专业课程体系融合困难

其一，国外虽然也拥有强大的控制研究团队，但研究团队大部分是依托其他学科。美国自动化领域的研究者大部分在航天、机械、电气工程与计算机科学等部门，比如加州理工大学，虽然设立了单独的控制与动力系统硕士与博士，但是仍属于电子计算机部门。其二，虽也有较少国家单独设立控制相关专业，如英国谢菲尔德大学设立了自动控制与系统工程系，加州理工大学仅仅设立了单独的控制与动力系，苏黎世联邦理工学院设立了控制研究实验室等机构，但这些专业往往针对的是硕博研究生，较少单独设立控制本科。

2.3 国际化视野的师资队伍建设遇挑战

聘用全职外籍教师对于用人单位的聘用成本高昂，因此只能做到硕博研究生课程中有极少几门由外籍教授授课，本科几乎无全职外籍专业课教师；兼聘外籍教师时，外籍教师的个人意愿以及外部政策环境对每年国际化课程科目设置影响极大，由此导致部分专业课程设置不连贯，管理困难，为保证培养方案的稳定性，只能将这些国际化课程设置为非必要选修课程；外籍教师因文化语言差异，与学生存在较大的沟通障碍，课堂上互动困难，学生极少与外籍教师在课外深入交流与探讨课程内容。

培养本土国际化教师的挑战主要体现在：本土教师开设国际化课程没有统一理念，国际化意识淡薄，国际课程多被理解为采用英文授课；本土教师对本领域的国内外科研发展关注较少，一些经典课程由于开课时间较长，授课教师对授课内容缺少更新。

3 提高控制学科国际化课程质量的举措与实践

3.1 强化专业英语教学，打造深度学习课堂，攻克语言难关

①专设本科阶段控制学科专业英语课程。具体建议：本科三年级上学期开设自动化专业英语；教材采用由王弘文主编，机械工业出版社出版的《自动化专业英语教程》，该课程目前正在筹备中。

②采用中外联合授课机制，破除必须有外教全程授课的执念。特别是国际化课程以线上课程为主，中方对接教师的参与度在很大程度上会影响课程的质量，建议给予中方对接教师较大的课程设计自主权，如中方教师首先讲授若干部分，期间为学生系统性介绍课程概况、主要英语词汇、外教讲授要点、预备知识及参考文献等。

③利用现代信息技术，开展云课堂、网络慕课课程、课程云储存与共享等方式，突破课堂时空限制，打造深度学习课堂，方便学生课后对课堂内容进行巩固与拓展。同时学校管理部门应做好信息化支撑，特别对课程管理系统进行双语化改造，方便外教切实参与课程设置全流程，提高外教的融入度。

3.2 以专业理论技术为核心，构建多元化的控制学科课程体系，将国际课程融于本土课程体系

本校针对控制学科本科自动化专业所开设国际化课程，均以控制技术为核心点，构建多元化国际课程体系。自动化专业的基础类国际化课程主要有“线性系统与模型降阶概论”“线性代数与线性系统”“机器学习概论”等。同时瞄准学科优势研究方向，如大数据、网络化控制、脑机接口、智能装备与机器人技术等，开设了“改变世界的工程机械创新及方法”“未来分布式电网的挑战及电动汽车准入支持”“智慧能源系统导论”等国际视野多元方向的学科交叉方向类课程。由此可以体现自动化专业国际化课程教学目标从开始“坚实基础”的单一重心拓展到坚实基础、学科前沿、国际视野多元方向。

3.3 立足111 引智基地，吸引学科国际顶尖人才，助推本土青年教师国际化发展

自动化系本科教学中，首先，充分利用复杂网络化系统智能测控与应用学科111 引智基地平台，引入高层次外籍专家学者资源，有针对性地聘请境外专家学者来校开展教学活动，依托世界一流师资，提升我校教育教学的国际化水平，拓宽学生的国际化视野，争取联合培养更多的国际化人才，以高水平的人才培养推进高水平大学建设。

其次，充分拓宽我校的国际交流网络，合作举办国际会议以及中英、中德、中瑞、中澳论坛，以此为契机，建立中英能源与自动化联合实验室、中澳智能与网络化系统联合研究中心、上海大学中瑞联合微系统集成技术中心和中英低碳能源系统智能测控联合实验室（与英国伦敦大学学院联合建立），依托世界一流高校交流平台，加快中青年骨干教师的国际化培养。

4 结语

建立控制科学与工程一流学科的核心任务是培养世界一流的国际化高素质人才。本文以上海大学控制科学与工程学科本科生国际化课程建设为例，深入分析控制学科国际化课程教学中存在的问题。因上海大学的国际化小学期面向本科生的国际化课程建设取得了明显的效果，鉴于其有超过十年的探索与建设经验，提出相应的改革措施，包括本科阶段设置专业语言课程、改进课程体系与加强国际化教师队伍建设。在教学实践中，改进课程体系，融合国际课程于本土课程体系，精进国际化师资队伍建设，建立长期的国际教育合作交流平台，促进控制学科学生能力发展，融入高等教育全球化合作，紧跟智能时代与全球化发展需求，服务国家智能制造发展战略。