新工科建设背景下测控技术与仪器专业培养方案研究*

◆王玉林 王超 蒋彦

0 引言

自党的十八大以来，我国经济发展进入以中高速增长、经济结构优化、创新驱动等为特点的新常态。面对经济发展新常态，测控技术与仪器专业教育迫切需要以市场需求为导向，适应经济转型、创新驱动、市场竞争日趋激烈的新形势，更加注重有特色、创新型专业人才的培养与供给，通过供给侧的创新教育模式改革，更好地适应新常态下发展的需要。

面对国家经济发展的新常态，湖南省电子信息产业的发展规划，以及地方高校应用型人才教育转型的背景，都要求培养更多具有创新能力的应用型人才。然而现实问题是地方高校培养的能够适应电子信息行业需求的创新应用型人才太少，学生应用能力差、创新能力不强问题较突出，开展自主创新性工作存在一定困难。面对创新人才培养的窘境，倒逼研究、改革创新教育的模式，在新工科建设背景下修订测控技术与仪器专业的培养方案，以培养更多适应社会需求的创新人才。本文以南华大学为例，开展新工科建设背景下的测控技术与仪器专业培养方案研究。

1 南华大学测控技术与仪器专业培养方案存在的问题

目前，南华大学测控专业创新人才培养的内容体系不健全，总体而言，贯穿创新教育的人才培养体系力度和深度还不够，在专业培养目标上还是以认知能力为主，仍过于专业化，对学生的实践性、个性化的创新能力培养重视不足，难以保障创新教育的实施。具体体现在以下几个方面。

1.1 专业课程设置特色不够鲜明

由于历史原因，之前测控专业设置在机械工程学院，定位服务于机械类专业，学生既学机械类课程，又学测控类课程，机械类课程占据25学分，总学分为174学分，机械类课程占比较大，所以造成什么都学而什么都不能学精的局面。这样就主要压缩了开设测控类专业基础课的课时和专业课的课时，模拟电子技术和数字电子技术以及电路原理的这些重要的基础课的课时都进行了压缩。专业课程应开的而由于总学分的限制又不能开设，故而学生的电类基础和测控专业所学的知识打了折扣，且限制专业的特色，导致没有鲜明的方向。

1.2 实践教学内容不够丰富，实践基地建设不足

老版培养方案的实践教学环节只设置课程实验、课程设计、生产实习、毕业实习和毕业设计，这种固定模式的教学设计严重限制了学生的主动积极创新能力，学生完全按照教师的教学设计固化在这个思维模式中，没有充分发挥出创造性和主观能动性，因此亟待设置一套科学的实践教学体系，帮助他们积极探索科学问题，提高实践动手能力。另外，之前的教学实践环节只限于在学校里面，学生的视野受到很大限制，不能了解社会上专业技术的发展动态，不能紧跟时代知识的潮流，这样培养出来的学生不能满足社会和企业的需求。因此，迫切需要建设校外实践基地，紧跟行业发展，让学生与企业实践能手交流学习，了解更多的行业动态，提升专业实践能力。

1.3 学生竞赛机制不够成熟

学生竞赛是检验学生在校期间实践能力的一把尺子。目前各高校非常重视学生的竞赛成绩，积极探索提高学生竞赛成绩的方法。测控技术与仪器专业的学生可参加的竞赛主要有电子设计竞赛（分为国赛和省赛）以及虚拟仪器大赛。要在大赛中取得好的成绩，没有一套完善的培养机制和学生的刻苦努力是不可能的。在这方面，学校过往虽取得过一些成绩，也拿过全国电子设计竞赛国家一等奖，但是成绩不稳定，时好时坏，究其原因，还是培养机制的设计问题，碰到学生自身努力，可能会取得较好的成绩，所以没有持续性。必须从组织机制和培养方案上下功夫，提升学生的实践能力，增强竞争意识，促进竞赛成绩稳步提高。

2 人才培养方案修订方法

为满足创新人才培养需要，必须对课程进行改革，有必要在地方高校新工科应用型转型背景下，探索以培养学生创新能力为目标的人才培养方案，以保障创新教育的开展。

2.1 专业课程设置稳步改革，形成专业特色

打破专业历史局限，破除利益壁垒，一切以专业发展为重。经过与专业教师沟通和做思想工作，形成统一战线，大家齐心协力，一致努力把专业建设好。专业课程设置遵循专业知识体系架构所需，在专业基础课程方面，增加电路原理、模拟电子技术和数字电子技术等核心专业基础课程的课时，把基础打牢固扎实，增强学生学习专业课的信心；开设传感器、测控电路、单片机、嵌入式系统、物联网技术、自动控制原理、信号与系统、误差理论与数据处理、虚拟仪器、电子测量技术基础、自动化仪表与装置、测控仪器设计、智能仪器、DSP技术及应用、微弱信号检测与处理等专业核心课程，促使测控专业人才培养形成体系；前端课程有信号的采集（传感器和电子测量技术基础）等课程，中间有信号的处理（测控电路和微弱信号检测与处理）等课程，后端有数据的计算处理（单片机、嵌入式系统课程和误差理论与数据处理，以及控制显示有智能仪器、自动化仪表与装置、测控仪器设计和自动控制原理）等课程；由于移动互联网的高速发展，迫切需要仪器的升级和联网；开设物联网技术和Java 语言程序设计，学生通过学习可设计手机APP，实现对仪器的联网与控制和数据通信；另外，虚拟仪器也是仪器仪表领域一个重要的发展方向，虚拟仪器的理念是软件就是仪器，为此开设虚拟仪器和Visual C++程序设计两门课。通过这些专业课程的开设，逐步形成专业培养体系，建设成三个主要的培养方向：智能化仪器、虚拟仪器和网络化仪器。

为了结合学校的核特色，开设选修课程核测控，有兴趣的学生可以把测控专业所学的专业知识与核技术相结合，培养核监测和控制以及核仪表方面的人才，突出特色。

2.2 实践教学内容逐步提升，建设长期的实践基地

实践教学对工科专业来讲至关重要，可培养学生的科学实践精神和工程实践能力。为了提升实践教学水平，在培养方案的制订过程中对实践教学内容进行有效设计。除每门理论课开设相应实验外，针对本专业的特点还开设电子线路CAD实训、电子技术课程设计、电工电子实训、单片机原理及应用课程设计、测控与仪器综合课程设计、测控生产实习、测控毕业设计等实践教学内容。电子线路CAD实训课程实训三周，强化学生的绘制电路原理图和绘制PCB板的能力。电工电子实训课程实训两周，强化学生的焊接、调试电路能力。电子技术课程设计实训两周，强化学生的模拟电路和数字电路设计能力。单片机原理及应用课程设计实训两周，强化学生的单片机软硬件设计能力。测控与仪器综合课程设计是一门综合性实训，实训三周，开设在第七学期，让学生利用所学知识设计一个测控系统完成测试任务，制作电路板完成调试和测试功能。测控生产实习区别于以往的只在企业实习参观的单一教学形式，增设在粤嵌（长沙）实训一周的教学内容，主要培训嵌入式系统方面的内容。这一环节既让学生了解企业的产品和文化，又让学生得到实训能力的提升。最后的一个实训教学环节是测控毕业设计，让学生综合运用大学所学知识完成一个较大型的毕业作品的设计制作并撰写毕业设计论文。这些实践教学环节与课程实验一起构筑整个测控专业的实践教学内容，相辅相成、环环相扣，有效提升学生的实践能力。

不仅如此，通过努力，联系衡阳衡仪电气有限公司和粤嵌（长沙）两家单位作为本专业的实践教学基地。衡阳衡仪电气有限公司是一家专业生产声级计和电控仪表的企业，与测控专业非常对口，离学校也近，便于开展实践教学。学生可以接触产品一线的设计、生产、调试、销售过程，锻炼非常明显。粤嵌（长沙）公司是一家专业做嵌入式人才培训的企业。学生通过嵌入式系统理论课的学习，已经具备一定的基础；通过实践基地产品一线工程师提供的实训，可以有效提升实际操作能力。通过这一环节学习，学生的求职竞争力大大加强。

2.3 探索形成竞赛机制，提升学生的竞争优势

测控技术与仪器专业对学生的实践动手能力要求较高，侧重实践教学内容，重点打造实习基地建设，可以使学生的实践动手能力普遍得到提高；而通过竞赛强化训练方式，可以培养高水平动手能力很强的尖子生，通过尖子生带动其他学生，这样可使整个专业的实践动手能力提高一个台阶，形成良性发展。而推动竞赛取得好的效果和成绩需要形成一个行之有效的机制，才能对竞赛活动的持续发展提供保障。首先，筛选一批有能力、有精力、甘于奉献的教师，组成一个团队，定期举办专题知识讲座；平时把学生的基础知识打扎实，然后在竞赛前三月进行强化训练，重点突破。针对本专业的特点，重点面向全国电子设计竞赛中的仪器仪表方向进行努力。其次，组建学生竞赛团队，以电子协会的方式建设团队，从大一开始进行引导，大二正式实施，以大三、大四学生为主力军，逐步形成传帮带的模式。最后，为了让教师乐于奉献和让学生乐于竞赛，学校近几年出台很好的奖励政策，给竞赛获奖者提供丰厚奖金，还给指导教师晋升职称和学生研究生推免提供制度优惠，有很好的政策制度保障。

3 结束语

人才培养方案是实现人才培养目标的重要途径，直接影响着培养人才的知识结构、质量和社会、企业的符合度，必须引起高校教育工作者的高度重视。以新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新经济的蓬勃发展，对仪器类工科人才的培养提出新的要求。因此，本科专业人才培养不能再固守陈旧理念，必须抛弃传统的人才培养模式，按照新工科要求进行人才培养方案的制订与实施。南华大学人才培养方案完成修订，经过同行专家论证通过，目前已经开始实施，根据专业教师和学生的反馈，效果良好。