基于新工科的测控专业创新人才培养模式初探

罗小燕 杜红霞 谈晓辉

摘  要：“新工科”建设行动路线的提出对传统工科专业加快转型与升级提供了发展机遇，工科专业创新人才培养模式改革是实现传统工科专业新发展的有益探索。以江西理工大学测控专业为研究对象，提出了测控专业创新人才培养改革应该坚持产教融合、突出先进、加强实践创新三个原则，从优化专业课程体系、改革教育教学手段、协同创新、改善师资队伍建设和“学训研赛”一体化实践教学体制等多维度进行了改革探索，研究结果表明，基于新工科的测控专业创新人才培养模式的改革具有重要的理论和现实意义。

关键词：新工科;测控专业;创新;人才培养

中图分类号：C961 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2019）20-0029-04

Abstract： The proposed action line of emerging engineering construction provides development opportunities for the accelerated transformation and upgrading of traditional engineering majors. The reform of innovative talent training mode for engineering majors is a beneficial exploration to realize the new development of traditional engineering majors. Taking the Measurement and Control major of Jiangxi University of Technology as the research object， the paper put forward that the innovative training reform of professional talentsmajored in measure and control should adhere to the three principles of integration of production and education， highlighting the advanced， strengthening the practice innovation， and making multi-dimensional exploration from optimization of professional education curriculum system， reform of teaching methods， collaboration and innovation， improvement of teachers' troop construction and the integration of 'academic of training and research competition' practical teaching system and so on. The results show that the innovation personnel training mode reform of measurement and control specialty based on new engineering has important theoretical and practical significance.

Keywords： emerging engineering; measurement and control specialty; innovation; talents training

隨着经济结构的不断转变，新的人才需求形势对传统工科专业的人才培养提出了挑战。“新工科”建设行动路线（“天大行动”）提出要培养工程实践能力强、具有创新创业意识、学科交叉融合和跨界整合能力的新工科人才[1]。测控技术与仪器专业是电子、光学、精密机械、计算机、信息与控制技术多学科相互交叉形成的一门高新技术密集型综合学科，满足了新经济形势对跨学科人才的需求，对国民经济的发展有重要作用。该专业对相关产业的人才培养，尤其是适应社会发展要求的高素质的人才培养，起到了关键的作用。基于此，以新工科建设为背景，为满足产业界对创新型跨学科人才的需求形势，研究测控专业创新人才培养模式的完善方法和优化路径，对培养高素质创新型测控人才具有重要的指导意义和实践价值。

一、问题提出：测控专业人才培养模式目前存在的问题

（一）教学理念落后

新工科内涵强调培养未来多元化、创新型卓越工程人才[2]，同时，“创新驱动发展”、“中国制造2025”等重大战略对人才培养提出更高要求[3]。在这样的背景下，传统的教学方法必然存在一些问题。一方面，教学内容没有做到与时俱进，仅是在专业技术课程上搭配一些与之相关的课程，难以有很大突破。另一方面，专业技能的培养缺乏市场需求指导，导致最后学非所用。因此，测控专业人才培养模式改革势在必行，培养测控专业创新型人才需以学生为中心，培养其创新意识，加强创新训练，提高创新水平。

（二）课程体系不够健全

由于测控专业是面向高新技术产业制定人才培养方向，这使得培养方案的设计存在诸多问题：课程改革特别是实践教学环节改革滞后，课程及课程内容跟不上行业产业的发展需求;课程多、难，且针对性不足，每门课程学生都要花费很多时间，效果却不显著;实践教学方式较为单一，内容不够丰富，各专业课之间、理论课程与实践教学之间不够协调。

（三）师资力量不足

高等教育扩招后带来的师资不足问题，在大多数地方本科院校中还未得到根本解决。测控专业的教学内容由于其交叉学科的属性，导致许多教师对该专业缺乏深刻的理解，缺乏工程实践和创新能力，缺乏进行实战性的科研活动能力，缺乏相关的科研成果支撑教学，难以达到预先设定的教学目标。这些因素都制约了测控专业卓越型人才培养目标的实现。

（四）实践教学课时少

测控专业是一门对实际操作能力要求极高的学科，不仅要求学生掌握基础理论知识，还要求学生进行实践技能的锻炼，达到理论与实践相互结合、相互促进的目的。然而目前的工程学科的培养模式仍存在重理论知识传授、轻实践应用能力培养等现象，教学成果评价体系也往往如此，忽略对学生实践能力的锻炼、创新精神的培养，其考核评价过程不够重视;在实践实习教学环节中对技术、技能训练等实践教学的重视往往只停留于口头，工程教育意识淡薄。

二、原则遵循：测控专业创新人才培养模式建设新内涵

（一）建设目标

测控专业围绕信息准确、可靠、稳定地获取及应用这一中心任务来组织教学，以培养信息技术领域的测量控制与仪器仪表类优秀工程人才为培养目标，增强学生的创新思维、提升学生的工程素养和加强学生的专业能力和创新能力，强化新工科人才培养质量的核心定位，强化新工科教育教学的评价导向，实现社会对人才需求和人才培养的无缝对接。测控专业创新人才应具备的专业能力和专业素质如图1所示。

学生就业方向不仅可以瞄准相关领域的研究所和企事业单位的研发部门的理论研究、工程设计或项目管理等一系列岗位，还可以同时匹配国民经济其它领域相关岗位，从事计算机测控、智能化仪器仪表、智能信息处理、精密仪器与导航，以及机电一体化等方面的研究、设计、集成与开发工作。

（二）培养模式新特征

对于测控技术与仪器专业的学生而言，测控专业培养模式应具备有三个特点：一是行业或企业深度参与培养过程，二是学校按照通用和行业标准培养工程技术人才，三是强化培养学生的创新思维、工程素养、专业能力和创新能力。

1. 坚持“产教融合、校企协同”原则

近十年高等教育改革与发展实践的基本经验表明，应用型大学的转型升级，必须遵循开放办学的基本思路，走“产教融合、校企协同”的道路[4]。而测控作为应用型专业，自然也需要同企业合作，展开产业与教育的融合，它要求学校寻求与企业的深度合作，有效突破学科边界，打破专业壁垒，将工匠精神培养融入基础教育，推动学科专业建设与产业转型升级相适应，建立产教融合、校企协同的产业体系，如图2所示。

2. 坚持“理念先进、适应职业”原则

新工科建设的全过程中有四个新理念指导着高校的具体行动：“服务国家战略”理念、“对接产业行业”理念、“引领未来发展”理念、“以学生为中心”理念[5]。而测控专业应用型人才的培养过程则要求以职业岗位的能力培养为核心，立足测控专业基础，紧跟测控技术发展前沿，牢牢把握住时代前进方向，在教学思想中突出理念先进性，在教学内容中突出职业适应性。

3. 坚持“强化实践、培养创新”原则

在新工科建设背景下，地方高校测控人才培养不仅要有深厚的理论基础，还要加强工程实践能力和创新意识的培养，建设“通识教育+创新创业教育”的新模式。培养过程中应致力于拓展学生跨专业、跨行业、跨领域、跨地域、跨文化和跨时空视野与能力，以获取灵感，培养其强烈的创新意识;强化学生知行合一、学以致用的综合实践能力，固化学生的“工匠精神”，为以后在行业或科研事业打下坚实的基礎。

三、改革方案：测控专业创新人才培养模式的建设内容与实施方案

（一）优化课程体系，模块化创新整合

测控专业课程体系是学科建设和教学改革的核心内容，是提高教学质量的重要环节。根据测控专业创新人才培养目标建设科学的课程体系，并分为三个模块：通识教育基础知识模块单元、学科基础知识模块单元和专业学科应用知识模块单元。单个模块内部有高的逻辑关系，实现某一特定教学目标;模块间又相互衔接，各学科交融整合，组成一有机整体，测控专业课程体系如图3所示。

其中，第一学年构建通识基础课程平台，开设通识教育基础知识课程，要求学生掌握扎实的数学、物理、制图和计算机方面的基础知识，同时提升学生的人文素养、爱国情操和创新意识，培养学生自主学习的能力。第二、三学年构建以专业知识为核心的课程平台，开设专业学科基础知识课程及专业应用课程，体现专业特色。要求学生通过专业课程的学习后，掌握扎实的电路理论、电子技术、信号系统、自动控制等方面的基础知识，并在传感器、微机电系统、智能仪器仪表等方面拥有宽广的专业知识。在电子电路与机械结构设计方面进行大量的实践锻炼，让学生了解完整的工程设计过程，同时面对工程实际问题时具备较强的分析问题和解决问题的能力。第四学年设置综合性学科实践课程，突显当代测控领域最新发展方向，在教学课程中增加测控技术最新进展、光电检测新方法、仪器与仪表新型元器件等知识扩展类课程内容，拓宽学生发展的空间，与研究生的教学紧密衔接。采取“做中学”的教学方法，让学生在完整的实践项目中亲身经历，并完成一些具有典型意义的综合性的工作任务，根据学生的兴趣爱好及对专业知识技能的掌握情况进行个性化教学，指导学生参加科研项目和比赛，使其在知识的学习和巩固过程中发挥重要作用，提高学生的工程实践能力和创新能力。

（二）改革教学手段，理论实践互补

传统教学方法中，大部分传教都是在课堂上完成，学生往往不能很好地吸收以及巩固所学知识。在新工科背景下，落实“以学生为中心”理念，增强互动，以学生自主讨论和讲师重点讲授相结合的方式，培养学生自主学习意识;为适应学生的个性化需求，利用互联网技术开展网络教学，拓宽学生知识面的同时充分调动其学习的主观能动性和学习潜力。

根据测控专业的课程体系改革，将专业教学划分为专业认知、专业提升和专业应用三个阶段，以理论实践互补为方法，建立理论教学夯实基础、课程设计强化认知、现场实习深化体验的“三阶段互补式”的理论实践教学模式（如图4），将所学知识拓展到实际应用中，逐步强化学生理论知识和实践技能的互动，实现从“学”到“用”中的过渡，在学生学习能力提升上能起到可观的效果。

（三）多主体合作，教学资源协同创新

基于新工科的测控专业创新型人才培养基础上，以协同创新中心建设为载体，吸收和整合校内外资源，通过校地合作、校校合作、校企合作等多方参与的育人模式，将校外资源引入到本校共同参与人才培养，实现资源共享，共同进步。坚持建设企业实习实训基地，让学生参与到企业和行业工程中进行学习，用行业的要求解决问题，提高学生的工程实践能力和跨界整合能力。培养具有厚基础、宽口径、高素质、复合型的高级应用人才。

以江西理工大学为例，其位于享有“世界钨都”、“稀土王国”之美誉的江西赣州，与赣州的以钨矿、稀土矿为代表的稀金谷产业群及新能源汽车产业群展开长期合作，形成了钨、铜、稀土资源综合开发利用的特色和优势。在测控专业创新人才培养方面，形成了以矿冶机电设备在线监测与智能故障诊断、离子型稀土高效萃取过程控制、传感器网络与信息融合技术为基础的专业特色。这不仅为在校本科学生搭建了良好的企业交流平台，解决了部分毕业生的就业问题，也为毕业后的研究生们提供了很好的科研环境。

（四）改善师资队伍现状，提高双师型师资比例

师资水平是影响测控专业提升新工科建设水平的关键性因素，高校应适应新工科建设师资力量的需求，建设经验丰富的双师型教师队伍与灵活个性化配备的双导师制。通过继续深造、出国进修、校企合作等方式，以兼职教师的形式将企业新技术人才引进学校对学生进行更为贴近实际应用的培养，为师资队伍注入新鲜血液，同时将学校内年轻教师派驻校企共建的开发中心或研发平台，锻炼教师的工程实践能力，提高教师的科研能力和教学水平。聘请拥有丰富工程实践经验的高水平企业人员担任企业导师，解决学生实战操作能力不足的问题，增强学生工程实践能力以及更为贴近市场需求的专业技能。

（五）“学训研赛”一体化，强化实践创新能力

面对新时代、新形式、新经济，构建测控专业学生“课程-实训-项目-竞赛”四位一体的培养模式，能有效促进学生工程实践能力提升。根据新工科教学特点，搭建学生创新创业活动平台，组建专业学习小組，营造大学生创新创业氛围;以测控专业各类专业学科基础知识竞赛、专业技能竞赛为单位，革新并构建多层次的学科竞赛体系。引导学生开展各项实训活动和学科竞赛，有效丰富本专业实践教学体系，充分培养学生的团队协作意识、创新思维和工程实践能力（如图5所示）。

四、我校测控专业创新人才培养改革成效

我校基于新工科的测控专业创新人才培养模式改革实施以来，学生对专业的认同率有较大提升，创新能力不断加强，发表论文和授权专利的数量从2015年的5篇（件）增加到2018年的26篇（件）;在全国和江西省大学生机械创新设计大赛、全国和江西省3D大赛、“挑战杯”中国大学生课外学术科技作品竞赛等全国和省部级以上竞赛中获得奖励10余项。下一步，我们将继续按照新工科理念加强知识融合和能力递进，在测控专业创新人才培养模式改革上作出更多积极的探索和尝试。

参考文献：

[1]施晓秋，赵燕，李校堃.融合、开放、自适应的地方院校新工科体系建设思考[J].高等工程教育研究，2017（04）：10-15.

[2]戴亚虹，李宏，邬杨波，等.新工科背景下“学践研创”四位一体实践教学体系改革[J].实验技术与管理，2017，34（12）：189-195+225.

[3]龚晓嘉.综合性高校在实践教学中培养新工科创新型人才的探索[J].高教学刊，2017（12）：141-142.

[4]夏建国.面向主导行业创新需求推动“三协同”合作教育模式升级[J].中国高等教育，2018（Z2）：18-20.

[5]林健.新工科建设：强势打造“卓越计划”升级版[J].高等工程教育研究，2017（03）：7-14.