周平,朱衛(wèi)國,李永玲,陳松,龔雪
(安徽建筑大學機械與電氣工程學院,合肥 230601)
隨著我國市場經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,工業(yè)現(xiàn)代化被提上日程,為滿足工業(yè)現(xiàn)代化需求,順應信息時代信息的不斷變更,實現(xiàn)信息化帶動工業(yè)化的腳步已經(jīng)成為第一要務,也是我國發(fā)展前進的重要戰(zhàn)略指導方針[1]。
測控技術(shù)與儀器是以信息技術(shù)最新成果為支撐,以網(wǎng)絡化、智能化的現(xiàn)代檢測方法和先進的儀器設備為手段,為研究解決開放復雜系統(tǒng)提供準確、可靠、及時的信息為目標,是培養(yǎng)信息化高級人才、帶動工業(yè)化、實現(xiàn)國家現(xiàn)代化的重要專業(yè)。安徽建筑大學(以下簡稱“我校”)作為以土建類學科專業(yè)為特色的地方性高校,深入貫徹新工科建設理念,充分利用專業(yè)處于機電學院的優(yōu)勢,對接地方經(jīng)濟發(fā)展需求和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新要求,充分發(fā)揮自身優(yōu)勢和特色,培養(yǎng)具有機電設備故障診斷特色的應用型和技術(shù)技能型人才。
測控技術(shù)與儀器(以下簡稱“測控”)專業(yè)以光、機、電、計算機一體化為特色,旨在培養(yǎng)具有現(xiàn)代科學創(chuàng)新意識、知識面寬、基礎理論扎實、計算機和外語能力強,可從事計算機應用、電子信息、智能儀器、虛擬儀器、測量與控制等多領域的產(chǎn)品設計制造、科技開發(fā)、應用研究、企業(yè)管理等多方面的高級工程技術(shù)及經(jīng)營管理人才[2]。此外,當代人工智能的研究成果為機械故障診斷注入了新的活力,故障診斷的專家系統(tǒng)不僅在理論上得到了相當?shù)陌l(fā)展,且已有成功的應用實例。我校測控專業(yè)于2009年開始招生,經(jīng)過九年的建設發(fā)展,雖已取得一定的成效,但尚未形成鮮明的專業(yè)特色及方向,在工程實踐教育、課程體系設置等方面仍存在不足。與此同時,為適應國家“以信息化帶動工業(yè)化”重大決策的需要,需探索新形勢下測控專業(yè)在人才培養(yǎng)模式、課程體系建設、教學模式與實踐教學、教學改革等方面的改革思路與方法,因此,本文利用SWOT分析的方法,根據(jù)新經(jīng)濟對工程教育的新要求,結(jié)合自身的專業(yè)基礎尋求“新工科”背景下測控專業(yè)的發(fā)展策略,科學合理地提出相應的改革建議,以期推動我校測控專業(yè)建設與人才培養(yǎng)工作,提高專業(yè)競爭力。
SWOT分析法,即優(yōu)勢(Strengths)-劣勢(Weaknesses)-機遇(Opportunities)-威脅(Threats)矩陣分析法,又稱為態(tài)勢分析法,由美國舊金山大學的管理學教授韋里克于20世紀80年代初首先提出[3],作為一種能夠比較客觀而準確地分析和研究一個客體現(xiàn)實情況的方法,在教育環(huán)節(jié)中已得到廣泛應用。
SWOT分析法主要是通過分析和調(diào)查內(nèi)外環(huán)境,找到密切影響研究對象的各種主要優(yōu)勢、劣勢、機遇和威脅等因素,其中優(yōu)勢和劣勢是對研究對象自身內(nèi)部的評價,而機會和威脅是對研究對象外部環(huán)境的考察和評價;依照矩陣形式匹配成S-O、S-T、W-O、W-T四種發(fā)展戰(zhàn)略,經(jīng)綜合評估與分析后,得到有效的專業(yè)改革策略。運用這種方法能夠?qū)⒀芯繉ο蟮膬?nèi)部資源、外部環(huán)境及其發(fā)展戰(zhàn)略進行有機結(jié)合,從而抓住內(nèi)外部發(fā)展機會,發(fā)揮有利優(yōu)勢,最大限度削減劣勢,從戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)兩個層面上對實施措施與配置資源加以調(diào)整,以保障所要實現(xiàn)目標的達成。
測控專業(yè)知識面寬廣,主要從事測試、計量、控制工程、智能儀器儀表、計算機軟硬件等高新技術(shù)領域的相關工作。
以經(jīng)濟社會發(fā)展對測控專業(yè)人才的需求為導向、以學科建設為龍頭、以科學研究為支撐、以結(jié)構(gòu)合理的師資隊伍和良好的教學條件為保障,以改革創(chuàng)新為動力、以課程建設為核心,貫徹和落實科學發(fā)展觀,以保障和提高教育教學質(zhì)量為根本追求,圍繞人才培養(yǎng)這一中心工作,堅持教育以育人為本、以學生為主體,教學以教師為本、以教師為主體的辦學要求[4],緊跟測控技術(shù)領域的最新發(fā)展趨勢,結(jié)合我校在信息技術(shù)方面的特色和優(yōu)勢,努力激發(fā)教師、學生的積極主動性和創(chuàng)造性,充分發(fā)揮本專業(yè)教師踏實肯干的精神,進一步轉(zhuǎn)變教育教學觀念,積極推進教育教學改革和創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,強化基礎、拓寬專業(yè)、追求質(zhì)量,強調(diào)學生實踐動手能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng),培養(yǎng)多學科交叉的高素質(zhì)、具有創(chuàng)新精神的工程研究應用型人才,更好地為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展服務。
①學科教學條件優(yōu)勢:擁有良好的實踐教學條件,有測控電路實驗室、光電檢測實驗室、測控實踐創(chuàng)新實驗室、虛擬儀器技術(shù)實驗室、嵌入式系統(tǒng)實驗室、傳感器原理實驗室,其中本專業(yè)的專屬教學與科研設備共250萬元。
此外,我校測控專業(yè)積極與省內(nèi)外多家機械或電子公司建立橫向聯(lián)系,設立實習基地,安徽新東方礦業(yè)設備有限公司,安徽宿州防爆變壓器有限公司,合肥安達數(shù)控有限公司,合肥長城制冷、華田變壓器、神虹變壓器有限公司、合肥華欣自控設備有限公司,合肥科振實業(yè)發(fā)展有限公司,為實習教學的正常進行提供了良好的條件,目前每年有半數(shù)以上的學生在校外實習基地實習。
②地區(qū)優(yōu)勢:作為地方本科高校,我校測控專業(yè)在新工科建設中須依托區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。由于地理位置上的優(yōu)勢,易于了解當?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的需求、地方企事業(yè)單位所需的技術(shù)創(chuàng)新及人才市場的發(fā)展動向,并基于當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的需要,對已有專業(yè)教學內(nèi)容進行調(diào)整,與當?shù)仄髽I(yè)合作辦學,共同做好專業(yè)建設。
③師資隊伍建設情況良好:測控專業(yè)教師職稱結(jié)構(gòu)、學歷結(jié)構(gòu)、專業(yè)知識結(jié)構(gòu)合理,發(fā)展?jié)摿^大。整個教學團隊共有10名專職教師,其中:教授2名,副教授5名,講師1人,助教2人,6人已獲得博士學位,3人已獲得碩士學位。形成了老中青相結(jié)合、中青骨干為主,職稱結(jié)構(gòu)層次較為合理的教學團隊。
④學生發(fā)展良好:我校測控專業(yè)開辦時間是2009年,2013年已有第一屆畢業(yè)生,近三年畢業(yè)生就業(yè)率均超過95%,列機電學院首位。從業(yè)領域:在科研院所、中外合資、獨資企業(yè)等部門從事檢測技術(shù)與自動化裝置領域的理論研究與技術(shù)開發(fā),從事自動化精密科學儀器、自動化監(jiān)測、控制或生產(chǎn)系統(tǒng)的設計開發(fā)、運行管理等工作;從事機電、測控、儀器儀表等行業(yè)的商貿(mào)工作;在高等院校從事與測控專業(yè)相關的教學研究工作。從測控專業(yè)近五屆畢業(yè)生的就業(yè)信息和用人單位的反饋意見來看,學生和社會整體對測控專業(yè)的各項工作還比較滿意。社會評價良好。
①課程內(nèi)容系統(tǒng)性不強。測控技術(shù)課程是電子信息技術(shù)、機械技術(shù)、檢測傳感技術(shù)等多種技術(shù)的融合。教學的中心內(nèi)容是從系統(tǒng)的角度理解和掌握測控技術(shù)的基礎和應用設計原理,而學生在針對具體測控系統(tǒng)進行解析和研究時,常會忽視其整體性與系統(tǒng)性,缺少總體把握能力和認識。
②理論概念煩瑣,教學形式單一。不少高校尚未從足夠的高度、廣度、深度與力度上對現(xiàn)行教學內(nèi)容進行全面系統(tǒng)的梳理、辨析、選擇、更新和重組[5]。一些陳舊內(nèi)容,仍然出現(xiàn)在教材當中并占有較大比例,而那些已屬于新知識體系內(nèi)核的科學前沿知識,在教材上卻無一席之地。再者,過于注重教材內(nèi)容完整性,致使主次不分明,重點不突出。在教學方法上,個別教師仍以“灌輸式”為主導,從而忽視了學生“學”的主體,學生被動接受知識,囫圇吞棗,缺乏思考,對所學知識不能深刻理解。缺乏啟發(fā)式教學及師生間的交流,強調(diào)接受性而忽略其能動性,不注重培養(yǎng)學生自主獲取知識的能力。
③實驗環(huán)節(jié)與工程實際脫節(jié)情況嚴重。受實驗設備和條件的限制,實驗課的內(nèi)容多年未有更新,針對性不強,學生很難感受到實踐的知識性和實驗成功后的成就感,難以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。工程訓練是高等工程教育不可或缺的環(huán)節(jié),但近年來不少工科院校的實踐教學均遭到不同程度地削弱,實驗課課時量明顯下降。學生實操的機會減少,連工程訓練最基本的要求都很難達到,致使高校工程教育的質(zhì)量受到嚴重影響。
①特色專業(yè)建設與高等教育深化改革相契合。測控專業(yè)建設之初就以社會需求為導向,面向區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展,形成與地方經(jīng)濟發(fā)展良性互動的專業(yè)格局[6]。而特色專業(yè)建設就是要關注以需求為導向的問題解決,國家層面對特色專業(yè)的重視,為測控專業(yè)工程教育改革提供了契機。教育部、有關行業(yè)主管部門和各級政府對特色專業(yè)建設的重點支持,為測控專業(yè)人才培養(yǎng)提供良好的政策環(huán)境。②戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對具有故障診斷特色的測控專業(yè)人才需求不斷擴大?!爸袊圃?025”規(guī)劃的提出,為信息化和工業(yè)化深度融合開辟了更為廣闊的發(fā)展空間。規(guī)劃中涉及到的突破新型傳感器、智能測量儀表、工業(yè)控制系統(tǒng)、伺服電機及驅(qū)動器和減速器等智能核心裝置、推進工程化和產(chǎn)業(yè)化,加快機械、航空、船舶、汽車等行業(yè)生產(chǎn)設備的智能化改造,提高精準制造、敏捷制造能力等均與測控技術(shù)與儀器領域密切相關[7]。同時,戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,亟需大量與之相適應的測控專業(yè)人才,這將為專業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)帶來巨大的機遇。③網(wǎng)絡教學資源豐富。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展,新時代微課、橙色課堂、慕課等網(wǎng)絡課堂的興起,為特色專業(yè)建設提供了廣闊的外延基礎。具有機電設備故障診斷特色的測控專業(yè)課程中多涉及傳統(tǒng)課堂難以實現(xiàn)的教授內(nèi)容,而利用網(wǎng)絡系統(tǒng)則可以打破傳統(tǒng)教學瓶頸,豐富教學過程,增強教學效果,突出對學生素質(zhì)、知識、能力的培養(yǎng)。
①生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習由于時間較短,不能很好地培養(yǎng)學生的實踐能力。校企合作過程建設不到位,存在問題需解決:當前校企合作共建實訓基地的現(xiàn)狀并不樂觀。難以達成合作共建的首因就是校企目標不一致。目前,由學校提供場所,而由企業(yè)投入資金設備是校企共建校內(nèi)實訓基地最常采用的方式。但企業(yè)追逐的是利益最大化,雖前期已作出詳盡合作方案,但后期企業(yè)將產(chǎn)出納入考量后,多出現(xiàn)合作終止的情況。再者,即便校企雙方排除萬難實現(xiàn)合作,待實訓基地建成后,常出現(xiàn)企業(yè)參與度不高、交流模式單一、缺乏長遠規(guī)劃和深度合作內(nèi)容等問題。直接反映出在我國高等教育中,校企合作人才培養(yǎng)的長期有效機制尚未建立[8]。②專業(yè)競爭力較弱,學生就業(yè)受限:目前,全國開設測控專業(yè)的公辦高等院校已超過90所,且已有本科、碩士、博士、博士后流動站等多種層次。我校測控專業(yè)建設與發(fā)展主要來自兩方面壓力:一是高校同行,高校知名度是社會、教育界對其教育質(zhì)量、科研能力認可的重要標志。作為地方高校的新建專業(yè)在承擔國家級項目上存在明顯劣勢;二是測控專業(yè)與相關熱門專業(yè)存在激烈的競爭,如電子科學與技術(shù)、電子信息工程、通信工程等。③部分老師沒有取得博士學位,需要進一步推動青年教師的“博士化、國際化”,繼續(xù)引進高層次人才,吸收國內(nèi)外先進的教育理念和方法。
基于上述對我校測控專業(yè)建設的優(yōu)勢、劣勢、機遇和威脅的詳細分析,當前背景下測控專業(yè)建設面臨著復雜的內(nèi)、外部環(huán)境,如何將測控專業(yè)的學科優(yōu)勢與地區(qū)優(yōu)勢、政策優(yōu)勢等相結(jié)合,轉(zhuǎn)化為專業(yè)建設的優(yōu)勢成為關鍵。表1給出了我校測控專業(yè)建設SWOT分析的發(fā)展戰(zhàn)略,其中S-O(交叉增長型)、W-O(扭轉(zhuǎn)型)、S-T(多種經(jīng)營型)、W-T(防御型)均為可行的備選戰(zhàn)略。從特色專業(yè)建設的內(nèi)涵方面看,我校測控專業(yè)建設具有一定的內(nèi)部優(yōu)勢;從宏觀環(huán)境來看,測控專業(yè)改革與發(fā)展存在很大的機遇;從總體上看,該專業(yè)建設的劣勢比較突出,外部機遇大于威脅。結(jié)合測控專業(yè)目前情況綜合分析,要實現(xiàn)具有機電設備故障診斷特色的專業(yè)改革與發(fā)展應采取扭轉(zhuǎn)型WO戰(zhàn)略,即利用地方政府支持特色專業(yè)建設這個大環(huán)境,克服師資結(jié)構(gòu)不合理、專業(yè)特色不明顯等不足之處,實現(xiàn)突破,為提高我校測控專業(yè)的核心競爭力,具體采取以下幾個步驟來進行。
以我校的教學資源和辦學優(yōu)勢為依托,采用CDIO培養(yǎng)模式,在測控專業(yè)的大框架下不斷發(fā)展進取,把科研優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為教學資源和學科特色,形成安徽建筑大學測控技術(shù)與儀器專業(yè)的特色:以建筑機械與設備為研究對象,基于通信、計算機、電子、控制等多學科交叉的測控技術(shù)。
新增專業(yè)課程“建筑機電設備故障診斷”,“課程設計(儀器系統(tǒng))”,使學生掌握故障診斷的相關知識和技能,研究如何利用測控技術(shù)對多種機電設備工作狀態(tài)進行檢測。
同時,結(jié)合該專業(yè)的特色與機電學院目前的科研優(yōu)勢,凝練出測控專業(yè)的兩個主要方向:建筑設備測量與控制、機械故障診斷。①建筑設備測量與控制,把傳感器技術(shù)與電子技術(shù)等用于傳統(tǒng)建筑設備,涉及精密機械、電子、人工智能、計算機、網(wǎng)絡等學科,綜合了傳感技術(shù)、嵌入式計算機技術(shù)、電子技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡技術(shù)、無線通信技術(shù)等,在建筑給排水、建筑通風、建筑照明、采暖空調(diào)、建筑通信系統(tǒng)、自動報警系統(tǒng)等許多方面都有重要實用價值;②機械故障診斷,研究利用測控技術(shù)對多種機械設備工作狀態(tài)進行檢測。檢測內(nèi)容包括溫度、轉(zhuǎn)速、部件運動速度、位置、受力大小等參數(shù)。檢測技術(shù)是安全生產(chǎn)的保障,在機械裝備工作狀態(tài)檢測中起到重要作用。
表1 我校測控專業(yè)建設SWOT分析
此外,我專業(yè)正在積極開展專業(yè)核心精品課程的申請工作,以為學生提供高質(zhì)量的課堂環(huán)境。
缺乏工程實踐訓練和創(chuàng)新意識不足,是工程教育中教師存在的兩大主要問題。擬從以下兩方面進行教師隊伍建設:一方面,想方設法于社會生產(chǎn)中吸納人才,將工程實踐經(jīng)驗豐富的高級工程師引進教師隊伍,進行校企聯(lián)合培養(yǎng),提升教師實踐能力和工程技術(shù)應用能力,改善教師隊伍的能力結(jié)構(gòu),提高教學的針對性和應用性;另一方面,要求教師能夠身體力行地站在創(chuàng)新的最前沿去教導和引導學生,積極培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神,養(yǎng)成自覺體驗創(chuàng)新的習慣。
為建成一支在省內(nèi)具有較大影響力和示范性的測控類課程省級一流教學團隊,需繼續(xù)優(yōu)化梯隊職稱結(jié)構(gòu)、學歷結(jié)構(gòu)和年齡結(jié)構(gòu),不斷提升教師的業(yè)務、教學及科研能力,增強團隊創(chuàng)新精神。
校企合作過程中,通常以高校為教學基地,以企業(yè)為產(chǎn)業(yè)基地,采用“基地+基地”一體化人才培養(yǎng)模式,來實現(xiàn)需求對接、資源共享、二位一體培養(yǎng)人才。為提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量,實現(xiàn)專業(yè)內(nèi)涵發(fā)展,需企業(yè)協(xié)助高校完成以下工作:行業(yè)需求調(diào)研、工作任務與職業(yè)能力分析、課程體系修訂、課程標準制定、教學內(nèi)容開發(fā)、教學環(huán)境設計、教學方法創(chuàng)新、評價模式改革、培養(yǎng)模式構(gòu)建等。此外,學生的“能力等級”由校企雙方共同給定,使學生的實踐能力得到真正提升,而非拘泥于“校園”。
同時,在專業(yè)提升計劃建設期間,根據(jù)全國經(jīng)濟建設發(fā)展的需要和專業(yè)培養(yǎng)計劃,建立相對獨立的實驗教學體系。形成測控專業(yè)基礎實驗、專業(yè)實驗、綜合實驗和創(chuàng)新實驗四大實驗教學模塊,重視設計性實驗和新型實驗的開設。鼓勵學生參加課外科技創(chuàng)新比賽,激發(fā)創(chuàng)造性,提高學習興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新精神。新增測控實踐創(chuàng)新實驗室,以塔式起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)為基礎平臺,課程設計,生產(chǎn)實習和學生創(chuàng)新競賽可以在此平臺上進行。鼓勵學生參加各類專業(yè)競賽,鞏固專業(yè)知識,提高實踐能力和創(chuàng)新能力。學生對競賽興趣濃厚,參與積極,并在各類專業(yè)競賽中獲得優(yōu)異成績,其中國家級一等獎兩個,二等獎兩個,三等獎四個。