西南石油大学电气信息学院控制科学与工程学术硕士研究生培养方案

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西南石油大学电气信息学院控制科学与工程学术硕士研究生培养方案正文

控制科学与工程学术硕士研究生培养方案
（0811）

控制科学与工程以控制论、系统论、信息论为基础，以工程系统为主要对象，以数理方法和信息技术为主要工具，研究各种控制策略及控制系统的理论、方法和技术，是研究动态系统的行为、受控后的系统状态以及达到预期动静态性能的一门综合性学科。研究方法包括理论与实际相结合，定量与定性相结合，实验与仿真相结合，软件与硬件相结合，信息获取与利用相结合，系统认知与优化相结合，科学分析与工程实践相结合，解决工程控制问题与凝练控制科学问题相结合，事实性、概念性与程序性知识学习与分析、评价和创新的高层次认知能力相结合等，以本学科为基础的自动化技术是人类文明的标志，自动化程度是衡量一个国家发展水平和现代化程度的重要指标。
一、   培养目标
拥护中国共产党的领导，掌握中国特色社会主义理论，积极践行社会主义核心价值观，身心健康，具有严谨学风和一定的创新能力；系统地掌握本学科领域控制理论、先进控制系统与技术、工业控制、信息获取与检测技术、计算机技术、系统工程、人工智能与模式识别、信息处理、系统建模与仿真等知识，具有从事控制科学研究、系统设计与技术开发、解决实际工程控制问题的能力，为科研院所、产业部门和政府相关职能机构培养具有创新潜质的高素质专业人才。
二、培养方向
按照培养目标要求，控制科学与工程一级学科硕士学位点设立以下培养方向：
1、控制理论与控制工程
以炼油化工、管道输运、油气钻采等工程系统及经济、社会系统为主要对象，研究控制系统的建模、分析、综合、优化、设计和实现的理论、方法和技术，分析各种控制策略和决策下动态系统的行为、状态，达到预期动静态性能。研究方向主要有：①系统建模、控制与优化；②新型控制系统与策略；③系统故障诊断及信息处理；④决策理论与方法。
2、检测技术与自动化装置
以石油石化、油气钻采、化工制药等工业生产过程为主要对象，研究控制系统中对象、环境、过程的信息提取、转换、传递与处理的理论、方法和技术，为控制系统的设计与实现提供信息基础和保障。研究方向主要有：①工业自动控制系统与装置；②工业控制网络；③信息采集与处理技术；④软测量技术；⑤多传感器信息融合技术；⑥控制系统测试与评估。
3、模式识别与智能系统
重点对石油石化、化工制药等工业生产模式对象的具体信息进行采集、描述、辨认、分类、解释和控制，研究各种信息的处理、分类和理解的方法，分析、构建与完善智能系统。①计算机视觉与图像处理；②模式识别；③智能计算与信息处理；④智能控制与智能系统。
4、建模仿真理论与技术
对已有的或设想的系统，建立基于网络化、智能化、协同化、普适化的仿真系统模型，构造与运行仿真系统，分析与评估仿真结果，从而对研究对象进行认识与改造。研究方向主要有：①建模仿真理论与方法；②仿真系统与技术；③仿真应用工程；④系统理论与方法应用。
三、   基本要求
1、控制科学与工程应该掌握的基本知识及结构
硕士学位研究生的知识结构主要包括数学等基础理论知识，信息获取、信息传输、信息处理、信息利用等专业知识，外语、计算机技术等工具性知识。
⑴通过学习数学等基础理论课程，提高科学思维和逻辑推理能力，能够运用数学语言描述科学问题，建立适当的数学模型，能使用计算机工具进行科学分析和计算。
⑵掌握自动控制理论、智能控制理论、最优控制、检测技术、信息融合、系统工程、系统优化与调度、模式识别、仿真建模理论、复杂系统的建模与仿真等。
⑶掌握一门外国语，能熟练阅读本专业的外文文献，能使用外语进行学术交流；掌握计算机程序设计；掌握控制科学与工程实验方法和系统仿真技术；能够熟练使用计算机和本学科相关的科学仪器设备。
2、控制科学与工程应具备的基本素质
⑴学术素养。具有从事本学科工作的才智、涵养和创新精神，应了解本学科相关知识产权、研究伦理等方面的知识。努力学习本学科和相关研究方向的基础理论和系统的专业知识，促进自身的知识积累和研究素质的提高。通过选修课程、学术报告、专题讲座、科研项目等多种形式，努力培养和提高控制系统内信息提取、转换、传递与处理过程中的方法与技术、计算机应用技术和实验与仿真方法等实际动手能力。应自觉遵守社会公德，尊重他人知识产权，承担自己学位论文和其他学术著作发表过程中的相应责任。了解本学科相关研究伦理知识，在科研工作中遵守公认的生命伦理原则。
⑵学术道德。应恪守学术道德规范，遵纪守法。学术研究应具有科学创新的态度，做到一丝不苟、严谨为学、诚信为人，反对急功近利；遵守诚实求真的原则，树立献身科学事业的崇高理想，遵守学术要求、学术道德，遵守科学研究、论文写作、学术引文、学术评价规范。
3、控制科学与工程应具备的基本学术能力
⑴获取知识能力。具有获取知识能力，课程学习是掌握学科基础、拓宽知识领域，提高分析问题和解决问题能力的重要环节。在课程学习基础上，通过阅读学术专著和学术论文、参加学术报告会等渠道主动获取知识。在阅读学术专著过程中，力求深入理解专著所表述的学术思想和知识体系；在阅读学术论文过程中，学习论文所表达的分析问题和解决问题的方式、方法，抓住论文所解决的科学问题；在参加学术报告会的过程中，应积极思考、多提问题，抓住学术报告所解决的科学问题和解决问题的核心思想。
⑵科学研究能力。具有评价和利用已有研究成果的能力和解决实际问题的能力。文献综述是培养硕士生评价和利用已有研究成果能力的重要环节，应广泛阅读本学科的文献资料，文献阅读应以近年科学技术发展的最新成果和学术期刊的原始文献资料为主，体现本学科的前沿性、新颖性和交叉性，了解本学科及相关研究领域的前沿动态和最新进展。应在导师的指导下制定详细的学位论文研究工作计划，包括：研究方向、文献阅读、选题报告、课题研究、学术交流、学位论文及实践环节等方面的要求和进度。学位论文的研究应针对本学科有价值的科学或技术问题进行，所选课题应涉及本学科的前沿、热点、难点和重要理论或技术等问题，应具有理论意义或实际应用价值。学位论文研究工作应使用具有一定创新性的方法对所选课题进行深入研究并得出科学的实验数据和合理的分析结论。学位论文研究成果应得到本学科同行专家的认可。
⑶实践能力。具有开展学术研究或技术开发的能力，开展科学技术实验的技能，与他人合作开展科研工作的实践能力；应通过科学研究、技术开发或工程设计等培养实践能力。以科学研究为主的包括：通过对本学科专业研究进展及现状的了解和掌握，分析并提出科学研究问题，在学位论文研究工作中对所提出的问题的解决方案和方法进行深入的研究；熟悉科学实验中所涉及的对象特性、仪器设备工作原理和使用方法；并设计出合理的实验研究方案；通过理论分析和实验数据处理，得出相应的研究结论。以技术开发或工程设计为主的包括：通过对实际工程和生产过程现有技术进展及现状的了解和掌握，分析提出本学科基于工程和生产需要为背景的、旨在改进和提高现有工程和生产技术水平的研究问题，对所提出的问题探讨新的技术方案和实现方法的可能性，在比较、分析和实际应用的基础上，得出能够对改进和提高现有工程和生产技术水平有所借鉴的研究结论。
⑷学生交流能力。具备良好的学术表达与交流能力，积极参加学术论坛、学术报告会、学术专题讲座、学术会议等学术活动，学习国内外研究前沿及最新动态，善于归纳总结与论文研究工作相关的研究进展，锻炼与他人进行学术交流的能力。
4、控制科学与工程学位论文基本要求
⑴规范性要求。学位论文的撰写应在导师指导下独立完成，论文的内容应与论文研究工作紧密相关。在论文撰写过程中应以严谨求实、科学创新的态度进行，遵守国家法律法规、社会公德和研究伦理，恪守学术道德、学术规范和学术惯例；符合学术作品的公共规范和格式要求；有突出的主题且与有价值的研究结论；表述具有系统性和逻辑性；立论正确、观点鲜明、层次清楚、重点突出、表达准确、文字精炼、图标规范、数据可靠、说明透彻、推理严谨；避免使用文学性质或带感情色彩的非学术性语言，对专业常识应简写或不写。学位论文按顺序应包括：中文封面、英文封面、学位论文使用授权的声明、中文摘要、英文摘要、目录、主要符号对照表、引言、研究内容和结果、结论、参考文献、致谢、声明、必要的附录、个人科研工作经历、在学期间发表的学术论文和研究成果等。论文题目应简明扼要地反映论文工作的主要内容；论文摘要是对研究内容的高度概括，具有独立性、自明性，是一篇简短且意义完整的文章，包括：对问题及研究内容的描述、对使用方法和研究过程的简要介绍、对研究结论的简要概括等；论文引言应包含：问题的提出、选题背景及意义、文献综述、研究方法、论文结构安排等内容；论文研究内容和结果部分应具体介绍作者的研究工作和取得的成果，对他人的研究成果一定要按照学术规范要求进行引用标注，并明确加以说明和区分，各章之间要存在有机联系，符合逻辑顺序；论文结论部分是对主要研究结果进行提炼和概括，主要阐述自己的创造性工作及取得的研究成果在本学科中的地位、作用和意义，要严格区分自己取的成果与导师及他人的科研工作成果，应准确、简明、完整、有条理、实事求是地评价自己的研究成果。
⑵质量要求。对所研究的课题提出新见解或新方法，表明作者具有从事科学研究工作的能力。论文所研究的题目应涉及本学科的前沿和热点，具有一定的理论意义或实际应用价值。论文提出新见解或使用创新性的方法对所选课题进行研究，并得出科学的实验数据和合理的分析结论。论文研究成果的学术价值应得到本学科同行专家的认可。
四、   学制与培养方式
1、学制
学制为3年，符合条件可2年毕业，学业年限最长不得超过5年。
2、培养方式
⑴硕士研究生的培养采取导师负责和指导小组培养相结合的方式。指导小组的组成可根据硕士生的研究方向及课题内容由导师提名、学院领导批准，小组成员一般由3～5名副教授以上专业技术职务的教师（含导师）组成，但导师是研究生培养的第一责任人，负有对研究生进行学科前沿引导、科学方法指导和学术规范教导的责任，指导小组应协助导师对硕士生的课程学习、科学研究和学位论文进行指导。
⑵实行学生与导师的双向选择。学生要加强课程学习，强化科学研究，提升创新能力，全身心投入前沿性、高水平的科研工作，积极参与学术交流、国际合作，拓宽学术视野，激发创新思维。
⑶学院全面实施研究生课程建设，加强创新能力培养的平台建设、创新激励机制建设及创新条件建设，加强校企合作以及与国内高水平大学或国外大学的研究生联合培养机制建设等，同时学院及有关领导要指导和检查硕士生的培养工作，加强培养过程管理和学业考核，实习中期考核及论文审核制度，加大淘汰力度。
五、培养环节
1、课程学习
课程学习是硕士研究生重要的培养环节，需达到相关学分要求。
⑴英语类课程在达到相关要求后可申请免修，但必修第二外国语；
⑵学术素养概论课程内容包括：科学道德与学术规范、知识产权、人文艺术、心理学、职业规划、学术文献查阅、学术论文撰写等内容；
⑶硕士生在导师指导下按培养方案制定课程计划，可分阶段选课，但须在入学后1年内完成选课。修课时间可根据需要选择，或安排在论文工作前，或课程学习与论文工作同时进行，但必修课应在第一学年内完成，所有课程应在两年内完成。在申请学位论文答辩前必须修完所规定学分。
2、综合实践
综合实践环节着重培养研究生综合素质，可采用教学实践、科技创新、社会服务、挂职锻炼、志愿者活动等方式进行，可在学期或假期进行。综合实践结束后应填写《西南石油大学硕士研究生综合实践总结表》，由指导教师写出评语并附综合实践实施单位意见，一同归入本人业务档案。
3、学位论文
⑴论文开题。一般在第三学期末之前进行，应在导师指导下，阅读相关文献，形成“文献综述”；开题报告应就选题的科学意义、选题背景、研究内容、预期目标、研究方法和课题条件等做出论证。
⑵学位论文撰写。硕士学位论文是研究生在导师指导下独立完成的、系统完整的学术研究工作总结，硕士学位论文应具有较好的学术性和相当工作量，利用已有的理论或方法解决本学科的科学问题，进行必要的理论分析并得到正确结果。具体要求按《西南石油大学关于学位论文撰写的规定》执行。
4、中期考核分流
硕士研究生在论文开题后半年左右时间，应提交论文中期进展报告，报告应包括：论文工作是否按开题报告预定的内容及论文计划进度进行；已完成的研究内容，参加科研学术情况；存在或预期可能出现的问题，拟采用的解决方案等；下一步的工作计划和研究内容。学院成立考核小组，一般由3名副高及以上专业技术人员组成，设组长1人，对硕士生提交的论文中期进展报告进行审查，合格者继续论文工作，不合格者限期整改，重新提交报告，再次考核，仍不合格者终止培养或走其他分流途径。根据论文中期研究进展，允许学生对论文开题时的论文选题（题目、内容、研究计划等）做出必要的调整。申请学位论文答辩时，学位论文的主要内容应与中期考核后确定的学位论文的内容基本一致。
六、   课程体系及课程设置
课程设置以创新为目标，以综合素养和应用知识与能力的提高为核心，教学内容强调理论性与应用性课程的有机结合，突出创新能力培养。课程学习实行学分制，分为基础理论课、专业核心课、专业选修课等，至少应修满27学分。
1、基础理论课
⑴公共基础理论课（7学分）：中国特色社会主义理论与实践研究、自然辩证法概论、外国语等。
⑵专业基础理论课（10学分）：数值分析、最优化方法、矩阵分析、线性系统理论与应用、信号分析与处理。
⑴线性系统理论与应用：要求学生较为系统地掌握线性系统的基本概念、基本理论和系统分析设计的基本方法，能利用这些知识研究和探索工程实际系统中的各种问题。主要内容：线性系统的数学描述及可控性、可观测性、稳定性，线性系统的标准形和实现以及时域中的反馈控制与综合等。
⑵信号分析与处理：要求学生系统地掌握信号分析与处理的基本概念、原理、技术和方法，能利用这些知识解决工程实际系统中的信号分析与处理问题。主要内容：连续信号分析、离散信号分析、信号处理基础、模拟和数字滤波器、随机信号分析与处理基础、现代信号分析与处理基本方法和DSP技术等。
2、专业核心课（４学分）：模式识别与智能控制、非线性控制理论。
⑴模式识别与智能控制：学生较系统地掌握模式识别与智能控制的基本概念、基本理论、基本分析方法和算法，具有设计、实现模式识别中较简单的分类器算法能力；较系统学习智能控制基础理论，能够对生产实际中存在的复杂或难以建立模型的对象，运用智能控制的策略和手段进行有效控制。主要内容: 贝叶斯决策理论、线性判别函数、近邻法、神经网络、特征的选择与提取、模糊模式识别、模糊控制系统、神经网络控制系统、智能控制系统应用实践。
⑵非线性控制理论：要求学生较为系统地掌握非线性系统的基本原理和基本方法，运用非线性控制理论分析和解决问题。主要内容：非线性系统基本概念和特性，二阶系统相平面分析法，描述函数分析法，李雅普诺夫稳定性理论及应用，输入-输出稳定性分析，滑模变结构控制方法，模型预测控制方法等。
3、专业选修课（６学分）：系统建模与仿真、现代过程控制技术、自适应控制与最优控制、信号估计与检测、鲁棒控制理论及应用、计算机控制理论及应用、现代电力传动与控制、现代电力电子技术等，根据研究方向、导师指导、个人兴趣和开课情况选修。
4、任选课：不计学分，主要有：哲学通论、科学思想史、知识产权、高级管理学、高级经济学、组织行为学、技术经济学、法学原理、企业法律风险管理等。







附：控制科学与工程学术硕士学位研究生课程设置及培养环节要求一览表



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