测控技术与仪器专业生产实习模式探索

张雄星+王伟+王可宁

摘要：生产实习是工科大学生非常重要的实践教学环节。通过对我校测控专业多年来生产实习运行情况的分析和总结，本文着眼于测控专业“测量、控制”的专业本质，提出了激光测距望远镜这一新的实习内容和实习模式，夯实学生实践动手能力，凸显测控专业的专业特色。

关键词：生产实习；测控专业；实践动手能力；探索

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）39-0049-02

生产实习是工科大学生教学计划中一个十分重要的实践性教学环节，是对学生进行专业基本训练、培养实践动手能力、理论联系实际的重要手段。

多年来，我校测控技术与仪器专业学生生产实习的内容均是装调望远镜，学生在3周的生产实习时间里，利用已有的零部件和CZW望远镜综合检查仪装调出一款普通的手持式双筒望远镜。

该生产实习内容和实习大纲均制定于9年前，反映了当时的工业技术水平、生产实习指导教师队伍和基地的建设水平。经过9年来实习基地的运行，测控专业学生的生产实习也逐步暴露出两个主要问题。（1）生产实习内容单一，知识综合性不强，对学生创新能力培养不足。学生实习的主要工作是针对确定的光路，把望远镜镜筒、棱镜、固定结构件等光机零件组装起来，再利用所学的应用光学知识，结合装调仪完成望远镜的调试工作。在装调过程中，要求学生严格依据每一步既定的工艺工序进行操作，从实习对象、到光路结构、再到装调工艺，内容单一、综合性不强，无法激发出学生的参与热情、创造激情和专业兴趣的内容。（2）工作量不饱满，时间浪费情况严重。传统光学望远镜所需的零件约有20个左右，装调大工序有5项，小工序约有15项，结构的装配按照步骤很快就可完成，程度好的同学只需3天的时间就可完成望远镜的组装工作。可是，由于我校CWZ调试仪只有两台，学生数量多，他们很多时间都在排队等待调试仪，时间浪费非常严重。

一、生产实习引入激光测距望远镜内容，凸显我校测控专業的光学特色

生产实习在培养高校学生的实践能力与创新精神方面起着至关重要的作用。而顺应时代需要、跟进科技不断发展的步伐，探索生产实习新模式，培养符合科技发展、符合行业需要的新型复合型创新人才至关重要。

为了提高生产实习的质量，锻炼学生的创新能力，凸显我校测控专业的专业特色和光学特色，给生产实习引入“激光测距望远镜”新内容。

激光测距望远镜重量轻、体积小、操作简单、测量准确、速度快，其误差仅为其他光学测距仪的五分之一到数百分之一。它把望远镜和激光测距机两台仪器有效的结合起来，望远镜可实现对远距离目标的观测，测距机可对目标进行位置测量，在远距离观测的同时确定目标对象的距离信息。激光测距望远镜的生产实习内容既体现了测控专业的“测量、控制”的专业本质，也凸显了我校多年来在光学领域方面积累的雄厚的光学特色。

激光测距望远镜是一种综合性的光电系统，需要学生所学的很多专业课程和实践知识、工具的凝练和支撑，不仅可对“应用光学”、“光学设计”等课程所学的知识加以应用，而且可把实践内容扩展到“光电信号探测与处理”、“光电仪器设计”、“传感器”、“单片机”以及“测控电路”等课程所学的内容中。另外，生产实习中所用的计算机辅助工具也会涉及光学辅助设计软件“zemax”，机械结构辅助设计软件“AutoCAD”，电路辅助设计软件“Protel（Altium Designer）”，嵌入式系统开发工具“Keil uVision”等，能起到对学生综合能力充分锻炼的作用，综合性强、创新能力培养作用大，突出我校测控专业的光学特色。激光测距望远镜所涉及的工具、直接课程背景如图1所示。

二、探索生产实习新内容，指导学生自主开发激光测距望远镜

把“激光测距望远镜”内容引入生产实习，指导学生自主开发，还可以解决学生时间浪费、内容单一等问题。由于综合性的生产实习内容和环节多、模块复杂，在3周的生产实习中，学生实习内容非常充实，需要动手操作和思考的问题很多。实际操作时，可依次把学生分成多批进行操作，降低由于设备瓶颈和内容单一造成的时间浪费现象，同时也可以巩固和丰富学生学过的大量光电类专业课所学的知识。

要想真正的为学生服务，为生产实习服务，必须结合我校测控专业学生的培养计划和专业特色，依靠测控专业生产实习指导团队，依据生产实习基地和相关实验仪器和场地的条件，自主开发，设计出一款适合学生生产实习特点的激光测距望远镜。

由于生产实习内容繁多，时间紧张，在指导学生自主设计开发激光测距望远镜时可相应降低有关望远镜的测距精度指标，重在让学生真正参与，激发学生的设计创新能力和意识，了解望远镜的开发流程和各种工艺要求。指导学生自主开发时应遵循以下原则。

1.普通测距精度，低成本。

2.激光模块、探测器模块、时间间隔测量模块学生可自制、可调。

3.测距算法和程序给学生预留改进提高的空间，锻炼学生的创新实践能力。

三、探索测控专业生产实习新模式，促使生产实习应达到的目标

引入激光测距望远镜内容，探索测控专业学生生产实习新模式，根据培养目标的要求，夯实实践动手能力，提高学生将来就业竞争力，力争生产实习达到以下主要目标。

1.和科技接轨，提升生产实习内容的综合性和创新。现代光学仪器基本上都是光机结合，以光为测量原理或信号源，以电为信号处理或者人机交流的接口。纵观连续开展了四届的“全国大学生光电设计竞赛”，每届比赛都有两个赛题，一个是光电测量仪器，另一个是竞赛竞速小车或无人机。每个题目都需要参赛学生利用光学传感器或者光学装置，把携带有目标信息的光信号转换为电信号，然后对电信号进行处理，每个题目都是既有光路，又有电路。因此，探索测控专业生产实习新内容，凝练专业特色，提升生产实习内容的综合性和创新性具有重要的实践意义。

2.在严格的工序、工艺的基础上增加可调、可变、可提高的自主创新环节。以传统望远镜为基础，引入激光测距技术，整合为激光测距望远镜，在测距功能模块中加入结构上可供学生动手设计、焊接、装调的内容，测距算法上可让学生发挥、提高的内容，这样，就可以在以前严格的工序工艺的实习内容基础上增加可调、可变、可提高的自主创新环节，培养学生解决问题的能力，给学生发挥创新意识提供必要的空间和支持。

3.夯实学生的实践创新能力，提高学生的就业竞争。考查测控专业学生求职和工作实践也可以发现，用人单位既看中学生在光学知识方面的扎实基础，也希望学生具有光电系统的全面知识。激光测距望远镜的生产实习内容能够有效提高学生的实践创新能力，培养学生组织生产、独立工作以及初步的科学研究水平，解决生产技术问题，并进一步掌握生产技术，成为合格的专业技术人员，增加学生就业的竞争力。

四、总结

适应科技和时代的发展，以学生为本，探索测控专业学生生产实习的新内容和新模式，引入激光测距望远镜新的生产实习课题，对切实提高学生的实践动手操作能力、激发学生的创新意识、凝练测控专业的专业特色、提升学生将来就业的竞争力等方面都具有重要的意义。

参考文献：

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[2]余龙江，李为，鲁明波.新形势下本科生生产实习模式的改革探索[J].高教论坛，2008，（5）：21-24.

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