控制科学与工程学科硕士研究生培养方案.doc

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1、中国石油大学（华东）学术学位硕士研究生培养方案学科名称：控制科学与工程 学科代码：0811一、学位授权点简介控制科学与工程学位点由中国石油大学（华东）与中国石油大学（北京）两校共建，1986年获得控制理论与控制工程二级学科硕士学位授予权，2005年获得控制科学与工程一级学科硕士学位授予权。本学位点主要面向石油天然气、化工、航空航天、生物医学、仪器、智能制造等领域，开展控制科学与工程的理论和应用研究，解决行业领域的技术难题，在石油化工生产过程的建模仿真与先进控制、油气田测控技术、故障诊断与智能信息处理和油气田特种测控设备开发等领域形成了一定的特色与优势，曾获国家科技进步奖二等奖和中石化总公司科技

2、进步奖一等奖等奖项。二、培养目标本学科培养坚持党的基本路线，具有国家使命感和社会责任心，遵纪守法，身心健康，了解本学科领域国内外学术研究及科技发展动态，具备一定的批判性思维和创新性思维，能够从事控制理论、检测技术与自动化装置、系统工程和模式识别等相关领域的科学研究工作或独立承担相关领域的技术或管理工作。三、基本要求1.品德素质：掌握马克思主义基本理论，树立爱国主义和集体主义思想，遵纪守法，具有较强的事业心和责任感，具有良好的道德品质和学术修养，身心健康。2.知识结构：在本学科领域掌握较强的基础理论和专业知识。本学科硕士学位获得者应具有较好的数学、物理基础知识和熟练的计算机技术，掌握控制科学与工

3、程学科的基础理论和专业知识，了解本学科的最新研究成果。3.基本能力：能创新性地研究和解决与本学科有关的理论和实际问题，具有一定的独立从事科学研究和管理工作的能力。掌握一门外语，能熟练阅读专业外文资料，并具有较好的科技写作能力。四、培养方向1. 控制理论与控制工程。该培养方向针对极端环境下油气测控问题，研究线性与非线性系统的状态估计、鲁棒控制、故障诊断与容错控制；以复杂石油石化过程的安全监控为背景，基于“大数据”、“机器学习”和“人工智能”，开展非线性工艺建模、故障检测、故障诊断、故障预报等研究。以复杂工业过程为对象，进行工业生产过程的模型化与动态模拟，开展预测控制的约束优先级与可行域相关研究、

4、软测量研究，并将机器学习和人工智能等应用到实际工业产品质量监控和优化研究过程中。2. 测试计量技术与仪器。该培养方向主要研究智能传感器、信息提取、转换、传递与处理的理论、方法和技术，对信号的获取与实时处理技术、先进传感器技术、柔性电子技术、安全监测技术、智能仪器装置进行研究，并将相关理论与技术应用于油气生产、随钻测量、环境污染监测、工业安全、可穿戴设备、民生医疗等领域，推进新型高性能检测仪器和装置的研发。3. 智能系统与信息再感知。该方向一方面从事模式识别、智能信息处理和物联网的基础理论与方法研究，包括脑认知机制建模、机器学习、深度学习、大数据分析、物联网、边缘计算、安全与隐私保护等；另一方面

5、研究上述理论在智慧城市、工业互联网、石油勘探与海洋开发中的应用，充分发挥网络智能与信息再感知技术的优势，为智慧城市、工业互联网、油田勘探与海洋开发等领域提供新的理论与技术支持，相关工作有智能交通、智能工厂、地震信号处理、海洋信息处理、遥感信息分析、智慧油田、数字海洋等。4. 超快激光精密测试及微加工技术。该方向面向航空航天、激光通信、物理学、生物医学、高端芯片制造等领域的高精度几何量测量、时间分辨测量、微纳传感芯片制备等需求，研究基于超快激光技术的高时间/空间分辨率测量和精密加工理论和方法，开展光学频率梳、绝对距离/表面形貌测量、超快光学现象/光信号探测、时间频率基准传输和超快激光微纳加工等技

6、术研究。五、学习年限基本学习年限为3年，最长学习年限为5年。六、培养方式采用全日制学习方式。学术学位硕士研究生的培养主要采取课程学习、科研训练与学术交流相结合的方式，实行个别导师指导或团队导师指导。七、学分要求总学分最低修满28学分，其中学位课不低于13学分。八、课程设置1.核心课程核心课程1：线性系统理论(Linear system theory)线性系统理论是控制科学与工程学科的平台核心课。课程论述线性系统的基本概念、基本方法和基本理论，具体包括线性系统时间域理论和频率域理论两个部分。前者以状态空间描述为核心, 讨论状态空间模型建立、运动分析、能控能观性分析、稳定性分析、时域综合等内容，后

7、者介绍传递函数矩阵的矩阵分式描述、线性定常系统的多项式矩阵描述。通过该课程学习，提高学生的控制理论素养，培养学生的逻辑思维能力，为其进一步学习控制理论其它课程及开展学术研究奠定必备的基础。核心课程2：现代检测技术(Modern measurement technology)现代检测技术课程是控制科学与工程学科的平台核心课。本课程以“传感器与传感技术-信号与信息处理-检测系统”为主线索，讲述先进传感技术、信息论基础、现代信号处理方法、状态估计理论、软测量以及现代检测系统组建等与现代检测技术相关的理论与方法。通过学习帮助学生理解和掌握现代检测理论与方法，并能够熟练组建典型的现代检测系统，培养学生具

8、有运用现代科学技术解决工程实际问题的能力。核心课程3：最优控制(Optimal control)最优控制是控制理论与控制工程的方向核心课，主要讲授最优控制的基本原理和理论，包括变分法、连续系统最优控制、线性二次型指标最优控制、离散系统最优控制、极大值原理和动态规划等。通过课程学习可使学生明确最优控制在现代控制理论中的地位和作用，并能够利用最优控制原理进行控制系统的分析与设计。课程涉及大量的定理证明与公式推导，其严格而缜密的数学推理和证明过程可以训练学生的数学思维，提高其理论研究能力，为今后从事控制领域的科研与工作打下坚实的基础。课程适合控制理论与控制工程、油气田开发工程、油气储运工程、化学工程

9、、管理科学与工程等专业学生学习，学生应提前掌握现代控制理论、泛函分析和最优化方法的基础知识。核心课程4：微弱信号检测(Weak signal detection)微弱信号检测原理与技术是测试计量技术与仪器的方向核心课，重点介绍噪声特性、噪声产生的原因和规律、有效的微弱信号检测方法与技术。通过学习，使学生掌握和理解随机噪声的基本理论、电子系统内部噪声和外部干扰的产生原因以及不同噪声和干扰的抑制方法，为进一步的信息技术开发、系统设计奠定基础。核心课程5：模式识别原理(Pattern recognition and machine learning)模式识别原理是智能系统与信息再感知的方向核心课，该

10、课程为本研贯通课程，重点介绍模式识别与人工智能概述、模式识别系统的基本框架、贝叶斯决策理论、线性判别函数、特征提取、聚类、深度学习等基础知识及模式识别系统评价方法。使学生了解模式识别的基本概念、基本理论和基本方法，掌握模式识别系统基本组成及模式识别理论发展趋势。该课程需要预修概率论与数理统计。核心课程6：激光测量技术(Laser Measurement Technology)激光测量技术是超快激光精密测试及微加工技术的方向核心课程，主要介绍激光测量的基本原理、方法及应用。主要内容包括激光的基本原理与技术、激光干涉测量技术、激光衍射测量技术、激光准直及多自由度测量技术、激光三维视觉测量技术、激光

11、扫描测径技术、激光多普勒测速技术以及激光测距技术。通过课程学习，使学生掌握激光测量技术的基本理论和主要方法，熟悉激光干涉仪的基本原理、信号探测处理技术、激光器稳频技术，并能够熟练组建典型的激光测量系统，培养学生具有运用激光测量技术解决工程实际问题的能力。2.课程设置见附表1。课程设置及培养环节说明：（1）学术学位硕士研究生培养方案培养目标要求指标点分解与实现矩阵见附表2。（2）Upcicpsik是UPC Intensive Curricula的缩写，意为中国石油大学集中式课程。研究生参加的各类大强度学术活动或创新实践活动，如各类暑期学校、暑期集中安排课程、专题学术研讨会、研究生学术论坛、重要学

12、科竞赛集中培训、研究生创新创业活动等，均可以换算成Upcic学分。Upcic 学分依据中国石油大学（华东）课程学分认定与成绩转换办法进行认定。（3）第一外国语为公共必修课，原名为基础外语，研究生英语水平达到一定要求可以按规定申请免修。其他语种的学生修读相应语种课程。（4）研究生必选本方向被列为核心课程的专业选修课。（5）研究生可根据研究方向选择其他学科相关课程作为专业选修课。（6）补修课：跨学科报考或同等学力录取的研究生，由导师指定补修我校对应本专业的2门本科主干课程，最多不超过4学分。补修课所取得学分不计入总学分。（7）专业外语：专业外语是一个必修环节，由导师指导查阅一定数量的专业外文文献资

13、料，在第三学期开题阶段提交一份外语文献阅读报告，或者在学术期刊上公开发表1篇以上（含1篇）外文学术论文。成绩由导师认定。九、科研训练与学位论文本学科在中国石油大学（华东）学术型硕士研究生培养工作有关规定和中国石油大学（华东）硕士研究生论文和答辩工作的有关规定基础上，对学术学位硕士研究生做出如下要求：1.学术硕士学位研究生学位论文选题一般在第三学期前完成，硕士生要在导师或导师组的指导下，通过文献信息检索阅读、调查与研究等，选择适当的课题，要求选题密切结合本学科发展方向，具有一定深度和较高的学术研究价值，具有一定的创新性。2.学位论文是综合衡量硕士生培养质量和学术水平的重要标志，必须由硕士研究生独

14、立完成。科研训练和学位论文工作时间一般不少于1学年。十、中期考核研究生应在导师指导下，积极深入地完成论文撰写工作，在第三学期完成学位论文开题，并在第四学期初参加学位论文中期考核，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，参加的科研学术情况；目前存在的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。根据论文中期的研究进展和学科发展，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。具体考核依据中国石油大学（华

15、东）学术学位研究生中期考核暂行规定和本学科有关要求实施。十一、创新成果与职业资格学术型硕士研究生在学期间取得的研究成果必须满足以下条件之一：（1）发表（或录用）学术论文；（2）出版专著、教材、译著（署名学生前 2 名）；（3）省部级以上科技成果奖励；（4）取得发明专利授权；（5）在科研活动做出较大创新性贡献，由导师或者其它第三方出具研究生成果证明材料，经答辩小组认可。说明：1. 以上所有研究成果须与学位论文相关且数量至少一项，第一署名单位应为中国石油大学（华东）且原则上须有导师共同署名，其中学术论文、专利及著作版权等作者排名可为研究生第一，或导师第一研究生第二，论著作者排名可为研究生前 2 名

16、。2. 学术论文为 SCI、EI 检索或中国科技核心期刊学术期刊论文，或控制科学与工程领域的权威国际会议论文，论文层次以检索号或最新源刊列表为准。十二、学位论文评审与答辩学术学位硕士研究生完成培养方案中规定的所有环节，成绩合格，达到培养方案规定的学分要求，符合学校相关规定的，可申请学位论文评审与答辩。学位论文评审与答辩一般在硕士研究生入学后的第六学期进行。学位论文评审与答辩按照依据中国石油大学（华东）学位授予工作细则（中石大东发201533号）和其他有关规定进行。通过学位论文答辩，符合毕业条件颁发控制科学与工程硕士毕业证书。达到本学科学位（授予）标准及其他有关要求，符合学位授予条件的，可依据中

17、国石油大学（华东）学位授予工作细则（中石大东发201533号）审批，授予工学硕士学位。 12附表1：中国石油大学（华东）研究生课程设置（学术硕士）专业名称：控制科学与工程 专业代码：0811课程类型课程编号课程名称学时学分学期备注必修课公共必修课6000002中国特色社会主义理论与实践研究（中文授课国际硕士生由中国概况替代）36216000012第一外国语（中文授课国际硕士生由汉语言基础替代）3221公共基础课6000032矩阵理论4831专业基础课6051001线性系统理论4831平台核心课6051002现代检测技术4831平台核心课选修课专业选修课6051003最优控制4832控制理论与控

18、制工程方向核心课6051004微弱信号检测原理与技术3221测试计量技术与仪器方向核心课6051023模式分类与学习3221智能系统与信息再感知方向核心课6051025激光测量与微纳传感技术3221超快激光精密测试及微加工技术方向核心课6051005系统工程32226051011化工过程动态学32226051006自适应控制32226051022智能控制与计算48316051008控制理论专题32226051009高级过程控制专题32226051010动态系统的故障诊断与容错控制32216051012非线性系统32226051013DSP原理及嵌入式系统48316051015物联网导论3221

19、6051016仪表智能化技术32226051024工程检测数值模拟技术32226052005现代数字图像处理32226073006智能算法理论及应用 3222计算机6081001高级运筹学4831公共选修课6000003自然辩证法概论1812必选6000013研究生英语视听说16127选2，必选6000014学术英语阅读与写作16126000015英汉语言比较与翻译16126000016跨文化沟通16126000017英语国家经典文学作品赏析16126000018能源英语16126000019出国留学英语16126000067公共体育1611、2必选6000060信息检索16116000068

20、研究生职业生涯发展与就业能力训练16116000070国际学术论文写作与发表16126000071科研诚信与学术规范16126000033泛函分析48316000031最优化方法32226000025数值分析48316000035模糊数学32226000034随机过程48326000027应用统计方法48317000043高级软件工程32227000042人工神经网络3222Upcic课程6000069中国石油大学（华东）集中式课程-31-4补修课程5051001自动控制原理724.515051002现代控制理论32225051003过程控制工程563.515051004控制系统仿真技术322

21、25051005传感器与检测基础563.525052020模式识别原理32215054001电磁场理论与数值计算32215051006光电检测技术3221必修环节7050101参加10次以上学术报告，作1次公开学术报告-137050102专业外语-137050103文献综述与开题报告（硕士）-13附表2：控制科学与工程学术学位硕士研究生培养方案培养目标要求指标点分解与实现矩阵培养目标要求指标点支撑课程与培养环节素质要求思想政治素质具备人文科学素养，掌握中国特色社会主义理论，能树立和践行社会主义核心价值观，能够熟练运用中国特色社会主义理论和自然辩证法于工程实践中国特色社会主义理论与实践研究自然辩

22、证法概论学术素养理解并遵守诚实公正、诚信守则的学术规范，理解学术研究对于社会、公众、环境、未来的影响 科研诚信与学术规范了解学术研究的基本规律，具备批判性思维、创新意识和独立思考能力，了解学术研究流程，掌握信息检索方法 论文写作指导类课程（国际学术论文写作与发表）信息检索职业素养了解自动化行业技术标准、知识产权、隐私权、产业政策和法律法规，理解不同社会文化对控制工程领域工程活动的影响文献综述与开题报告其他素养具备学术交流能力和逻辑思维能力，能够通过学术交流获取新的知识，构建逻辑框架，并体现创新意识第一外国语自然辩证法概论知识要求基础理论知识掌握数学理论和工程基础知识，并能将其用于解决控制工程领

23、域的复杂工程问题矩阵理论线性系统理论掌握用于解决复杂控制工程问题所需的专业基础知识和基本理论现代检测技术最优控制专业知识能够运用信号检测技术、控制理论和模式识别相关的基本理论，具备对控制工程相关问题进行数据采集，处理和分析的能力线性系统理论 微弱信号检测激光测量与微纳传感技术掌握控制与检测相关理论，能够运用相关科学原理设计相关实验，正确实施实验，独立处理和分析实验数据 线性系统理论现代检测技术微弱信号检测激光测量与微纳传感技术 掌握控制领域的数据处理、数据计算方法和以及前沿理论模型，能够针对复杂的工程问题提出智能化解决方案，并做出理论创新线性系统理论现代检测技术最优控制微弱信号检测其他知识能够

24、在控制前沿交叉领域进行自主学习最优控制微弱信号检测模式分类与学习激光测量与微纳传感技术能力要求自主学习能力能正确认识自主学习和终身学习的必要性和重要性，具备自主学习和终身学习的意识文献综述与开题报告Upcic课程掌握自主学习的方法，能针对个人或职业发展需求，学习不断出现的新技术、新方法，以适应未来发展论文写作指导类课程科学研究能力能够运用理论知识和相关科学原理，通过文献研究调研和分析复杂控制工程问题，发现关键因素，对工程实践问题进行有效管理论文写作指导类课程学位论文工作研究掌握控制领域的前沿，能够了解并掌握学科发展的动态和热点，并进行总结和归纳和评价文献综述与开题报告Upcic课程能够将科学原

25、理和方法应用到控制领域的工程实践问题，通过实践研究，设计实验流程和解决方案，并得出有效结论线性系统理论现代检测技术职业胜任能力掌握控制领域的基本知识，能够运用科学原理设计针对控制工程领域问题，开展满足特定需求的处理模型、软件算法和系统，体现创新意识专业选修课具有学术责任意识，能够针对控制工程领域的具体问题，评价工程实践和问题解决方案对环境、社会可持续发展的影响，并理解应承担的责任科研诚信与学术规范沟通交流能力能撰写控制领域相关研究报告和设计文档，具备在公众场合开展报告陈述及交流、答辩的能力文献综述与开题报告第一外国语能源英语了解控制工程领域的国际发展趋势、研究热点，具有基本的外语听说读写能力，能在跨文化背景下进行沟通和交流文献综述与开题报告第一外国语能源英语Upcic课程其他能力具有健康的体魄，具备承担重要工作任务的身体素质。公共体育