新工科建設(shè)背景下測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)培養(yǎng)方案研究*

◆王玉林 王超 蔣彥

0 引言

自黨的十八大以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入以中高速增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)等為特點(diǎn)的新常態(tài)。面對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)，測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)教育迫切需要以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，適應(yīng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的新形勢(shì)，更加注重有特色、創(chuàng)新型專業(yè)人才的培養(yǎng)與供給，通過(guò)供給側(cè)的創(chuàng)新教育模式改革，更好地適應(yīng)新常態(tài)下發(fā)展的需要。

面對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新常態(tài)，湖南省電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，以及地方高校應(yīng)用型人才教育轉(zhuǎn)型的背景，都要求培養(yǎng)更多具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才。然而現(xiàn)實(shí)問(wèn)題是地方高校培養(yǎng)的能夠適應(yīng)電子信息行業(yè)需求的創(chuàng)新應(yīng)用型人才太少，學(xué)生應(yīng)用能力差、創(chuàng)新能力不強(qiáng)問(wèn)題較突出，開(kāi)展自主創(chuàng)新性工作存在一定困難。面對(duì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的窘境，倒逼研究、改革創(chuàng)新教育的模式，在新工科建設(shè)背景下修訂測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的培養(yǎng)方案，以培養(yǎng)更多適應(yīng)社會(huì)需求的創(chuàng)新人才。本文以南華大學(xué)為例，開(kāi)展新工科建設(shè)背景下的測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)培養(yǎng)方案研究。

1 南華大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)培養(yǎng)方案存在的問(wèn)題

目前，南華大學(xué)測(cè)控專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的內(nèi)容體系不健全，總體而言，貫穿創(chuàng)新教育的人才培養(yǎng)體系力度和深度還不夠，在專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)上還是以認(rèn)知能力為主，仍過(guò)于專業(yè)化，對(duì)學(xué)生的實(shí)踐性、個(gè)性化的創(chuàng)新能力培養(yǎng)重視不足，難以保障創(chuàng)新教育的實(shí)施。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1 專業(yè)課程設(shè)置特色不夠鮮明

由于歷史原因，之前測(cè)控專業(yè)設(shè)置在機(jī)械工程學(xué)院，定位服務(wù)于機(jī)械類專業(yè)，學(xué)生既學(xué)機(jī)械類課程，又學(xué)測(cè)控類課程，機(jī)械類課程占據(jù)25學(xué)分，總學(xué)分為174學(xué)分，機(jī)械類課程占比較大，所以造成什么都學(xué)而什么都不能學(xué)精的局面。這樣就主要壓縮了開(kāi)設(shè)測(cè)控類專業(yè)基礎(chǔ)課的課時(shí)和專業(yè)課的課時(shí)，模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)以及電路原理的這些重要的基礎(chǔ)課的課時(shí)都進(jìn)行了壓縮。專業(yè)課程應(yīng)開(kāi)的而由于總學(xué)分的限制又不能開(kāi)設(shè)，故而學(xué)生的電類基礎(chǔ)和測(cè)控專業(yè)所學(xué)的知識(shí)打了折扣，且限制專業(yè)的特色，導(dǎo)致沒(méi)有鮮明的方向。

1.2 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容不夠豐富，實(shí)踐基地建設(shè)不足

老版培養(yǎng)方案的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)只設(shè)置課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，這種固定模式的教學(xué)設(shè)計(jì)嚴(yán)重限制了學(xué)生的主動(dòng)積極創(chuàng)新能力，學(xué)生完全按照教師的教學(xué)設(shè)計(jì)固化在這個(gè)思維模式中，沒(méi)有充分發(fā)揮出創(chuàng)造性和主觀能動(dòng)性，因此亟待設(shè)置一套科學(xué)的實(shí)踐教學(xué)體系，幫助他們積極探索科學(xué)問(wèn)題，提高實(shí)踐動(dòng)手能力。另外，之前的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)只限于在學(xué)校里面，學(xué)生的視野受到很大限制，不能了解社會(huì)上專業(yè)技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，不能緊跟時(shí)代知識(shí)的潮流，這樣培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生不能滿足社會(huì)和企業(yè)的需求。因此，迫切需要建設(shè)校外實(shí)踐基地，緊跟行業(yè)發(fā)展，讓學(xué)生與企業(yè)實(shí)踐能手交流學(xué)習(xí)，了解更多的行業(yè)動(dòng)態(tài)，提升專業(yè)實(shí)踐能力。

1.3 學(xué)生競(jìng)賽機(jī)制不夠成熟

學(xué)生競(jìng)賽是檢驗(yàn)學(xué)生在校期間實(shí)踐能力的一把尺子。目前各高校非常重視學(xué)生的競(jìng)賽成績(jī)，積極探索提高學(xué)生競(jìng)賽成績(jī)的方法。測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的學(xué)生可參加的競(jìng)賽主要有電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽（分為國(guó)賽和省賽）以及虛擬儀器大賽。要在大賽中取得好的成績(jī)，沒(méi)有一套完善的培養(yǎng)機(jī)制和學(xué)生的刻苦努力是不可能的。在這方面，學(xué)校過(guò)往雖取得過(guò)一些成績(jī)，也拿過(guò)全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽國(guó)家一等獎(jiǎng)，但是成績(jī)不穩(wěn)定，時(shí)好時(shí)壞，究其原因，還是培養(yǎng)機(jī)制的設(shè)計(jì)問(wèn)題，碰到學(xué)生自身努力，可能會(huì)取得較好的成績(jī)，所以沒(méi)有持續(xù)性。必須從組織機(jī)制和培養(yǎng)方案上下功夫，提升學(xué)生的實(shí)踐能力，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，促進(jìn)競(jìng)賽成績(jī)穩(wěn)步提高。

2 人才培養(yǎng)方案修訂方法

為滿足創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要，必須對(duì)課程進(jìn)行改革，有必要在地方高校新工科應(yīng)用型轉(zhuǎn)型背景下，探索以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為目標(biāo)的人才培養(yǎng)方案，以保障創(chuàng)新教育的開(kāi)展。

2.1 專業(yè)課程設(shè)置穩(wěn)步改革，形成專業(yè)特色

打破專業(yè)歷史局限，破除利益壁壘，一切以專業(yè)發(fā)展為重。經(jīng)過(guò)與專業(yè)教師溝通和做思想工作，形成統(tǒng)一戰(zhàn)線，大家齊心協(xié)力，一致努力把專業(yè)建設(shè)好。專業(yè)課程設(shè)置遵循專業(yè)知識(shí)體系架構(gòu)所需，在專業(yè)基礎(chǔ)課程方面，增加電路原理、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)等核心專業(yè)基礎(chǔ)課程的課時(shí)，把基礎(chǔ)打牢固扎實(shí)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課的信心；開(kāi)設(shè)傳感器、測(cè)控電路、單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自動(dòng)控制原理、信號(hào)與系統(tǒng)、誤差理論與數(shù)據(jù)處理、虛擬儀器、電子測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)、自動(dòng)化儀表與裝置、測(cè)控儀器設(shè)計(jì)、智能儀器、DSP技術(shù)及應(yīng)用、微弱信號(hào)檢測(cè)與處理等專業(yè)核心課程，促使測(cè)控專業(yè)人才培養(yǎng)形成體系；前端課程有信號(hào)的采集（傳感器和電子測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)）等課程，中間有信號(hào)的處理（測(cè)控電路和微弱信號(hào)檢測(cè)與處理）等課程，后端有數(shù)據(jù)的計(jì)算處理（單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)課程和誤差理論與數(shù)據(jù)處理，以及控制顯示有智能儀器、自動(dòng)化儀表與裝置、測(cè)控儀器設(shè)計(jì)和自動(dòng)控制原理）等課程；由于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，迫切需要儀器的升級(jí)和聯(lián)網(wǎng)；開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和Java 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)可設(shè)計(jì)手機(jī)APP，實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器的聯(lián)網(wǎng)與控制和數(shù)據(jù)通信；另外，虛擬儀器也是儀器儀表領(lǐng)域一個(gè)重要的發(fā)展方向，虛擬儀器的理念是軟件就是儀器，為此開(kāi)設(shè)虛擬儀器和Visual C++程序設(shè)計(jì)兩門(mén)課。通過(guò)這些專業(yè)課程的開(kāi)設(shè)，逐步形成專業(yè)培養(yǎng)體系，建設(shè)成三個(gè)主要的培養(yǎng)方向：智能化儀器、虛擬儀器和網(wǎng)絡(luò)化儀器。

為了結(jié)合學(xué)校的核特色，開(kāi)設(shè)選修課程核測(cè)控，有興趣的學(xué)生可以把測(cè)控專業(yè)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)與核技術(shù)相結(jié)合，培養(yǎng)核監(jiān)測(cè)和控制以及核儀表方面的人才，突出特色。

2.2 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容逐步提升，建設(shè)長(zhǎng)期的實(shí)踐基地

實(shí)踐教學(xué)對(duì)工科專業(yè)來(lái)講至關(guān)重要，可培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐精神和工程實(shí)踐能力。為了提升實(shí)踐教學(xué)水平，在培養(yǎng)方案的制訂過(guò)程中對(duì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效設(shè)計(jì)。除每門(mén)理論課開(kāi)設(shè)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)外，針對(duì)本專業(yè)的特點(diǎn)還開(kāi)設(shè)電子線路CAD實(shí)訓(xùn)、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、電工電子實(shí)訓(xùn)、單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)、測(cè)控與儀器綜合課程設(shè)計(jì)、測(cè)控生產(chǎn)實(shí)習(xí)、測(cè)控畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。電子線路CAD實(shí)訓(xùn)課程實(shí)訓(xùn)三周，強(qiáng)化學(xué)生的繪制電路原理圖和繪制PCB板的能力。電工電子實(shí)訓(xùn)課程實(shí)訓(xùn)兩周，強(qiáng)化學(xué)生的焊接、調(diào)試電路能力。電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)兩周，強(qiáng)化學(xué)生的模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計(jì)能力。單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)兩周，強(qiáng)化學(xué)生的單片機(jī)軟硬件設(shè)計(jì)能力。測(cè)控與儀器綜合課程設(shè)計(jì)是一門(mén)綜合性實(shí)訓(xùn)，實(shí)訓(xùn)三周，開(kāi)設(shè)在第七學(xué)期，讓學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)控系統(tǒng)完成測(cè)試任務(wù)，制作電路板完成調(diào)試和測(cè)試功能。測(cè)控生產(chǎn)實(shí)習(xí)區(qū)別于以往的只在企業(yè)實(shí)習(xí)參觀的單一教學(xué)形式，增設(shè)在粵嵌（長(zhǎng)沙）實(shí)訓(xùn)一周的教學(xué)內(nèi)容，主要培訓(xùn)嵌入式系統(tǒng)方面的內(nèi)容。這一環(huán)節(jié)既讓學(xué)生了解企業(yè)的產(chǎn)品和文化，又讓學(xué)生得到實(shí)訓(xùn)能力的提升。最后的一個(gè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)是測(cè)控畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生綜合運(yùn)用大學(xué)所學(xué)知識(shí)完成一個(gè)較大型的畢業(yè)作品的設(shè)計(jì)制作并撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。這些實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)與課程實(shí)驗(yàn)一起構(gòu)筑整個(gè)測(cè)控專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，相輔相成、環(huán)環(huán)相扣，有效提升學(xué)生的實(shí)踐能力。

不僅如此，通過(guò)努力，聯(lián)系衡陽(yáng)衡儀電氣有限公司和粵嵌（長(zhǎng)沙）兩家單位作為本專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)基地。衡陽(yáng)衡儀電氣有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)聲級(jí)計(jì)和電控儀表的企業(yè)，與測(cè)控專業(yè)非常對(duì)口，離學(xué)校也近，便于開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)。學(xué)生可以接觸產(chǎn)品一線的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、調(diào)試、銷售過(guò)程，鍛煉非常明顯。粵嵌（長(zhǎng)沙）公司是一家專業(yè)做嵌入式人才培訓(xùn)的企業(yè)。學(xué)生通過(guò)嵌入式系統(tǒng)理論課的學(xué)習(xí)，已經(jīng)具備一定的基礎(chǔ)；通過(guò)實(shí)踐基地產(chǎn)品一線工程師提供的實(shí)訓(xùn)，可以有效提升實(shí)際操作能力。通過(guò)這一環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)，學(xué)生的求職競(jìng)爭(zhēng)力大大加強(qiáng)。

2.3 探索形成競(jìng)賽機(jī)制，提升學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)對(duì)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力要求較高，側(cè)重實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)打造實(shí)習(xí)基地建設(shè)，可以使學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力普遍得到提高；而通過(guò)競(jìng)賽強(qiáng)化訓(xùn)練方式，可以培養(yǎng)高水平動(dòng)手能力很強(qiáng)的尖子生，通過(guò)尖子生帶動(dòng)其他學(xué)生，這樣可使整個(gè)專業(yè)的實(shí)踐動(dòng)手能力提高一個(gè)臺(tái)階，形成良性發(fā)展。而推動(dòng)競(jìng)賽取得好的效果和成績(jī)需要形成一個(gè)行之有效的機(jī)制，才能對(duì)競(jìng)賽活動(dòng)的持續(xù)發(fā)展提供保障。首先，篩選一批有能力、有精力、甘于奉獻(xiàn)的教師，組成一個(gè)團(tuán)隊(duì)，定期舉辦專題知識(shí)講座；平時(shí)把學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)打扎實(shí)，然后在競(jìng)賽前三月進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，重點(diǎn)突破。針對(duì)本專業(yè)的特點(diǎn)，重點(diǎn)面向全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中的儀器儀表方向進(jìn)行努力。其次，組建學(xué)生競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)，以電子協(xié)會(huì)的方式建設(shè)團(tuán)隊(duì)，從大一開(kāi)始進(jìn)行引導(dǎo)，大二正式實(shí)施，以大三、大四學(xué)生為主力軍，逐步形成傳幫帶的模式。最后，為了讓教師樂(lè)于奉獻(xiàn)和讓學(xué)生樂(lè)于競(jìng)賽，學(xué)校近幾年出臺(tái)很好的獎(jiǎng)勵(lì)政策，給競(jìng)賽獲獎(jiǎng)?wù)咛峁┴S厚獎(jiǎng)金，還給指導(dǎo)教師晉升職稱和學(xué)生研究生推免提供制度優(yōu)惠，有很好的政策制度保障。

3 結(jié)束語(yǔ)

人才培養(yǎng)方案是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要途徑，直接影響著培養(yǎng)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)、質(zhì)量和社會(huì)、企業(yè)的符合度，必須引起高校教育工作者的高度重視。以新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式為特征的新經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，對(duì)儀器類工科人才的培養(yǎng)提出新的要求。因此，本科專業(yè)人才培養(yǎng)不能再固守陳舊理念，必須拋棄傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式，按照新工科要求進(jìn)行人才培養(yǎng)方案的制訂與實(shí)施。南華大學(xué)人才培養(yǎng)方案完成修訂，經(jīng)過(guò)同行專家論證通過(guò)，目前已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施，根據(jù)專業(yè)教師和學(xué)生的反饋，效果良好。