测控技术与仪器专业实践教学改革实践

钟秉翔，杨君岭，柏俊杰

随着我国高等教育由精英教育阶段进入大众化教育阶段，国内的诸多高校纷纷在教育教学改革的探索中注重实践能力的强化[1]，人们已越来越清醒地认识到，实践教学是培养学生实践能力和创新能力的重要环节，也是提高学生社会职业素养和就业竞争力的重要途径[2-4]。根据国家中长期科技发展规划纲要，高等工程教育需要逐步进入“工程教育回归工程”阶段[5]。根据这一理念，必须通过实践环节培养学生的工程观念和严谨的科学作风，从而提高学生分析和解决实际问题的能力。

重庆科技学院于2007年开设了测控技术与仪器专业（简称“测控专业”），该专业的人才培养目标是：面向石油、化工、冶金等行业和地方第一线工作需要，培养从事参数自动检测，仪器仪表及测控系统的科技开发、应用研究、运行管理等工作的应用型高级专门人才。实践教学是测控技术与仪器专业重要的组成部分，对于培养学生的工程意识和创新意识，提高学生的动手能力，掌握专业知识和专门技术具有不可替代的作用[6]。但由于这个专业成立时间短，其实践教学体系还不完善，培养的学生实践创新能力还不能完全满足用人单位的需要，因此，改革与创新测控专业实践教学势在必行。

一、测控专业实践教学存在的问题

从毕业生及用人单位反馈的信息看，测控技术与仪器专业毕业生对专业领域的技术基础理论知识掌握得比较扎实，但对电工、电子技术的应用能力以及研究、开发、设计仪器仪表和控制系统的能力相对薄弱，原因是实践教学体系存在以下问题。

（1）实验教学课程从属于理论课程。目前实验课程多为课内实验，且在理论教学过程中开设，验证性实验居多，综合型、设计型、应用型实验内容相对较少；在实验教学中仍然是以教师为主，学生被动地按教师的演示方法或规定步骤进行实验，扼制了学生的积极性、主动性和创造性[7]。

（2）缺乏系统性、综合性实践环节。实践教学环节多围绕某一门理论课程开设，未能实现对多门课程或多个知识点的贯穿应用，与企业生产实践和工程应用严重脱节，导致学生学完理论课和相关实践课程后，仍然不具备综合应用能力和工程实践能力。

（3）缺乏工程实践经验丰富的教师。由于学校扩招，因此导致师资力量明显不足，尤其是缺乏具有丰富实践经验和能力的教师，在指导学生的课程设计、毕业设计时脱离实践或与实际联系不紧密，培养的学生大多缺乏开发项目经验和工程意识。

二、构建工程应用型实践教学体系的思路

根据市场调研情况和毕业生质量反馈意见，该专业构建了面向工程应用型实践教学体系，其思路为：一是突出“面向工程、培养兴趣、加强实践、积极创新”的理念；二是构建“基础—综合—系统—创新”的教学体系。该实践教学体系如图1所示。

（1）教学内容整合优化。将原教学计划中的“电子测量技术实习”、“模拟电子技术课程设计”、“数字电子技术课程设计”等课程整合为“电子技术综合训练”；原计划中的“智能仪器仪表设计与调试”环节主要是设计单片机应用系统，与 “单片机系统综合训练”有重复，仅在难易程度上有所区别，新计划将“测控系统与虚拟仪器实训”整合至“智能仪器仪表设计与调试”中，设计内容覆盖面更广泛；新开设了“电子系统综合创新实践”，题目来源于教师的教学研究和科研项目，或由学生自主选题，在指导教师的指导下在课外自主完成。

图1 测控专业实践教学体系结构

（2）课程与职业标准对接。为了使学生毕业后尽快获得仪器仪表工程师资格，尽早适应仪器仪表行业的发展需要，在测控技术专业计划中将“智能仪器仪表设计技术”、“智能仪器仪表设计与调试”、“计算机测控系统”、“测控仪表综合训练”、“在线分析仪器及应用”和“在线分析仪器故障诊断与调试”等课程内容与测量控制与仪器仪表工程师资格认证标准对接（中国科协批准，中国仪器仪表学会认证）；将“单片机原理与系统设计”和“单片机系统综合训练”等课程与全国单片机设计师职业资格认证对接（信息产业电子行业职业技能鉴定指导中心授权，中国电子企业协会认证）。

（3）教学过程与生产过程对接。为了加强学生的工程意识，使学生具备初步的工程实践能力，培养计划将“在线分析仪器及应用”、“在线分析仪器故障诊断与调试”、“测控仪表综合训练”、“过程控制系统及装置”、“过程控制系统综合训练”等课程与石油、化工、冶金等企业的生产过程对接。教学内容中涉及到的设备仪表直接源于生产现场，部分实验装置直接采用现场所用的真实仪表，如在线分析仪器实验中用到的热导式气体分析器、红外线气体分析器等。学生的生产实习、毕业实习均参与生产现场的实习，合作实习基地主要有川化、川仪、重钢、紫光化工、江铃汽车等公司。

三、实施实践教学体系的保障措施

（1）加强实践教学师资队伍建设。由于近年来引进的教师多为年轻博士，他们知识渊博但实践经验不足，学校采取多种形式提高教师的生产实践水平，满足实践教学的需要。如：有计划地组织青年教师参加企业培训；鼓励教师参加国内各类学术交流活动；加强与行业企业和兄弟院校的合作，开展互访和科研交流；从企业聘请工程实践经验丰富的技术人员作为客座教授，指导师生实践；参与各类创新竞赛活动的指导工作；参与中央与地方共建实验室的建设工作等，极大地提高了青年教师的实践能力和科研水平。

（2）加强实验室及实习基地建设。实验室及实习基地是学生进行专业实践，提高实践动手能力，增强工程意识的必要场所。我校测控专业加强了专业实验室和创新实验室建设，通过中央与地方共建实验室和学校自筹资金的形式建成了智能仪器仪表实验室、在线分析与过程控制实验室和自主创新实验室，为学生提供了良好的实验和创新平台；加强与川化、川仪、重钢、紫光化工等企业的合作，建立了校外实习基地；积极探索与行业内著名企业进行实践教材编写工作，为学生毕业后较快适应生产岗位奠定了良好基础。

（3）加强实践教学工作管理与监控。实行了学校教务管理部门和学院教学管理部门的两级管理，根据专业人才培养计划，编制实践环节教学大纲、编制或修订实践教学指导书、落实实践教学经费、提供实践教学场所、完善实践教学考核办法和成绩评定方法，制定实践教学环节和学科竞赛等方面的管理文件，建立了实践教学激励机制，保障了实践教学的顺利开展。

在具体教学实施过程中，加强过程监管，形成了合理的考核评价体系，实行了多元化、多层次的实践教学考核。设计性、综合性实验按照实验预习、实验操作及结果和实验报告等给出实验成绩，并计入课程考试总成绩。课程设计、综合实训除采用传统的答辩、提交设计报告等方式外，还加强了过程监控，如采用“晋级”方式，将项目按照功能要求划分，实行一个功能过一关，成绩晋升一级。学生参与教师的科研项目，根据完成情况经认定，报学院教务科批准后作为相关实践科目的考核通过。各类竞赛的获奖者经认定，报学院教务科批准后作为相关实践科目的考核通过。校外实习考核由平时成绩和实习考试成绩两部分组成，其中：平时成绩由企业指导教师和校内指导教师共同考核给出最终实习成绩，主要包括工作态度、平时作业、考勤等；实习考试是在实习结束后由企业组织理论和实践考试，极大地调动了学生的实习主动性。在毕业设计过程中举行开题答辩、中期检查和答辩前的资格检查，其中：开题答辩、中期检查未能按照进度要求完成则不能开展后续设计工作；答辩前的资格检查主要按照设计任务书要求展示设计成果，未能完成者延期参加毕业答辩。这些举措有力地促进了毕业设计工作的顺利开展，学生的实践创新能力得到了全面提升。

四、主要特色

近年来，我校测控专业学生多次获得全国大学生电子竞赛、全国机器人大赛、全国信息技术大赛等国家级奖项；工程化的培养模式能够极大地提高学生的就业竞争力，造就一批适应测控领域和仪器仪表行业需要的工程技术人才，毕业生普遍受到用人单位的好评。面向工程应用的测控专业实践教学体系主要具有以下特色：一是以应用能力为培养目标，以工程教育理念构建实践教学体系，将连续、系统的实践教学贯穿于大学本科阶段学习的始终。二是在实践过程中将课程与职业标准对接、教学过程与生产过程对接，重视培养学生强烈的工程意识和严谨的工作作风。三是建立多元化、多层次的实践教学环节考核机制，培养和提高学生的实践创新能力和自主学习能力。

[1]徐国政，高翔，梁志伟，等.测控技术与仪器专业毕设实践中创新能力培养探索[J].科技视界，2012（31）.

[2]吴晓.测控专业实践教学体系的改革与创新[J].赤峰学院学报：自然科学版，2012（10）.

[3]郭虹，张镭.测控技术与仪器专业实践教学体系改革与探索[J].中国教育技术装备，2011（27）．

[4]孟飞，周祥才.面向应用的测控专业本科实践教学改革探索[J].中国电力教育，2010（18）．

[5]冯梅琳，何学文，罗小燕，等.基于CDIO理念的测控专业实践教学创新体系[J].实验室研究与探索，2014（3）.

[6]宋爱国，吴涓，崔建伟.测控技术与仪器专业学生工程意识培养与创新教育的探索[J].中国大学教学，2012（1）．

[7]唐鸿儒，吴桂峰，束长宝，等.测控专业实践能力培养与训练体系建设[J].电气电子教学学报，2012（2）．