加強實踐教學提高學生綜合能力

韓芳芳等

[摘 要]測控技術(shù)與儀器專業(yè)是信息科學技術(shù)學科領(lǐng)域的重要分支。知識經(jīng)濟的快速發(fā)展，使得當今社會對實踐能力強、綜合素質(zhì)高、具備創(chuàng)新精神的人才的需求量大大增加，因此，對測控技術(shù)與儀器專業(yè)人才的培養(yǎng)也提出了新的要求。實踐教學是培養(yǎng)學生動手能力與實踐精神的重要環(huán)節(jié)，如何安排實踐教學的具體內(nèi)容，使其既有各環(huán)節(jié)獨立的特點和能力訓(xùn)練針對性，又能夠相互補充，使學生得到綜和、全面的鍛煉，這是值得深入探討的課題。

[關(guān)鍵詞]高等教育 實踐教學 實踐能力 儀器科學

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）07-0109-03

一、測控技術(shù)與儀器專業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀

測控技術(shù)與儀器專業(yè)是測量和儀器科學領(lǐng)域唯一的本科專業(yè)，經(jīng)過多年的發(fā)展，目前已成為信息科學領(lǐng)域的重要分支，主要研究信息獲取、處理，以及對相關(guān)要素進行控制的理論與技術(shù)；集合了機械、光學、電學、自動控制技術(shù)、計算機與信息技術(shù)等多門類學科的高新技術(shù)密集型綜合學科。[1] [2] [3] [4]隨著各類科學技術(shù)日新月異的高速發(fā)展，知識經(jīng)濟以信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為支柱也必將隨之快速發(fā)展，儀器科學領(lǐng)域和測量儀表行業(yè)將會越來越多地與各種高新技術(shù)相互融合。因此，越來越多技術(shù)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用大量需要測控技術(shù)與儀器專業(yè)的人才，特別是實踐能力強、綜合素質(zhì)高、具備創(chuàng)新精神的技術(shù)人才，這就需要對測控技術(shù)與儀器專業(yè)的人才培養(yǎng)模式提出新的要求。

根據(jù)天津市高等院校的長遠發(fā)展規(guī)劃，天津理工大學是以電子信息類學科為特色，科研和教學并重，本科生教育與研究生培養(yǎng)共同發(fā)展的多學科綜合性大學。我校的測控技術(shù)與儀器專業(yè)隸屬于我校自動化學院，是自動化學院信息類專業(yè)之一。我校的測控技術(shù)與儀器專業(yè)（原為精密儀器專業(yè)）始建于1983年，1996年專業(yè)調(diào)整后，專業(yè)口徑被拓展，形成了集合機械、光學、電學、自動控制技術(shù)、計算機與信息技術(shù)等多門類學科的高新技術(shù)綜合學科。我校的辦學定位為服務(wù)地方區(qū)域經(jīng)濟建設(shè)、培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才，因此測控專業(yè)的培養(yǎng)目標要體現(xiàn)我校的辦學定位，并側(cè)重于在工業(yè)生產(chǎn)中的測控技術(shù)應(yīng)用的特點，重點培養(yǎng)能夠從事產(chǎn)品質(zhì)量檢測與控制、能夠服務(wù)于企事業(yè)單位、具有創(chuàng)新精神與科研能力的“研究型”和“復(fù)合型”高級工程技術(shù)人才。

二、大學生實踐能力培養(yǎng)的重要性

隨著企業(yè)和市場競爭的日益激烈，企業(yè)對員工的要求也愈來愈高，不僅要求應(yīng)聘者要有高文憑、高學歷，而且更看重他們的自身能力和綜合素質(zhì)。通過對學生找工作情況的調(diào)查反饋，以及對一些企業(yè)的調(diào)研了解，我們得知企業(yè)對畢業(yè)生最強烈的反映是，大部分畢業(yè)生解決實際問題的能力較差。因此， 如何加強實用型人才的培養(yǎng)，提高學生的全面素質(zhì)和綜合能力，已成為當前普通高等院校教育的重要課題。

那么，實踐能力是什么？實踐能力就是把學到的理論知識轉(zhuǎn)化為自身能力，而實質(zhì)上是指對各類知識的綜合運用能力。觀察能力、調(diào)查能力、實驗?zāi)芰椭谱髂芰?gòu)成了自然科學教學中的實踐能力，它源于實踐活動，并在實踐活動中得以表現(xiàn)和發(fā)展。要培養(yǎng)學生的實踐能力，就應(yīng)該先讓學生參與到實踐活動中去。

教育部于2005年初印發(fā)的《關(guān)于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》中指出，“高等學校要強化實踐育人的意識， 并要大力加強實踐教學， 切實提高大學生的實踐能力”。在第二次全國普通高等院校的教學工作會議上，周濟部長也強調(diào)要“著力培養(yǎng)大學生的學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力”。[5]

在高等教育中，通常是通過實踐教學環(huán)節(jié)來進行學生實踐能力的培養(yǎng)，它也是高校教育中非常重要的教學環(huán)節(jié)，一般由實驗、設(shè)計、實習等內(nèi)容構(gòu)成，具備較強的操作性與直觀性，是對理論教學內(nèi)容的補充和延展，目的在于培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新意識。

加強理論教學與實踐教學相結(jié)合，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新精神，能夠?qū)W生起到積極的作用，激勵學生自主參加各類外聯(lián)活動，鼓勵學生投入學習活動，激發(fā)學生獨立思考的學習興趣；通過實際問題的解決，能夠提高學生分析問題、解決問題的思維意識與動手能力，促進學生全面、綜合發(fā)展。

三、測控技術(shù)與儀器專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)設(shè)置的探討

目前，進入專業(yè)課程學習后，測控專業(yè)的實踐教學環(huán)節(jié)主要包括：課程實驗、課程設(shè)計、專業(yè)綜合實驗、生產(chǎn)實習、專業(yè)設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)實習?？梢哉f，實踐環(huán)節(jié)設(shè)置的種類較多，但如何安排好這些環(huán)節(jié)中的具體內(nèi)容，既有其獨立的特點和能力訓(xùn)練針對性，又能夠相互補充，使學生得到綜合、全面的鍛煉，是一個值得我們深入研究的課題。在這里結(jié)合測控專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)設(shè)置情況做一個初步探討。圖1所示為目前測控專業(yè)實踐環(huán)節(jié)設(shè)置的結(jié)構(gòu)、內(nèi)容及相互關(guān)系圖。

（一） 課程實驗

課程實驗一般是隨著專業(yè)課程而設(shè)置的，其主要目的是理論結(jié)合實際，加深學生對專業(yè)知識的理解，比如傳感器、信號與系統(tǒng)、微控制器原理與應(yīng)用等課程都有課程實驗。實驗一般分為驗證型、設(shè)計型、綜合型幾種，主要是針對該門課程的一個或某幾個知識點進行的。課程實驗是實踐教學環(huán)節(jié)中最基本的環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學生動手能力的最基本手段。通過一個實驗項目，可以考查學生對一門課程的一個或幾個知識點的掌握與理解程度，并鍛煉學生運用所學知識點來解決實際問題的能力，同時培養(yǎng)學生認真嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。課程實驗的主要目的是讓學生掌握實驗理論原理和操作過程，培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)采集、處理、分析及繪制實驗圖表的技能，鍛煉學生用規(guī)范、嚴謹?shù)恼Z言撰寫實驗報告，為以后的各項實踐環(huán)節(jié)奠定基礎(chǔ)。

（二） 課程設(shè)計

課程設(shè)計是系統(tǒng)地學習完一門課程后，綜合運用該門課程的知識體系來進行一項較完整的、面向解決工程內(nèi)容的設(shè)計。以測控電路課程設(shè)計和精密機械課程設(shè)計為例進行說明。測控電路是一門實踐性很強的課程，在理論學習之后，要求學生通過實用電路設(shè)計完成課程設(shè)計任務(wù)，使學生學會如何運用所學的單元電路，圍繞具體測控任務(wù)，設(shè)計實用、完整的電路。而精密機械課程設(shè)計要求學生在理論學習之后，通過設(shè)計一臺完整的測量儀器，培養(yǎng)學生的實踐能力，使學生學會如何運用所學的基礎(chǔ)知識，對測量儀器的精度、總體設(shè)計、機械系統(tǒng)進行分析與論述，培養(yǎng)學生具有設(shè)計精密機械傳動和精密儀器機械結(jié)構(gòu)的能力以及正確使用各種標準、規(guī)范和手冊的能力。

（三） 專業(yè)綜合實驗

在目前我校測控專業(yè)的培養(yǎng)方案中，設(shè)有一個為期兩周的專業(yè)綜合實驗環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)的設(shè)置目的有兩方面：一是與課程實驗和課程設(shè)計不同，不僅僅針對一門課程，而是結(jié)合多門課程的理論知識，進行結(jié)合機、光、電等多信息處理手段的綜合性實驗；二是用這兩周的集中時間，讓學生在老師的帶領(lǐng)下，充分接觸實驗室的實驗設(shè)備，廣泛開展實驗，增強學生的動手能力。

（四） 實習

實習是高校教育的重要組成部分，是學生對所學專業(yè)建立感性認識、鞏固所學理論知識、培養(yǎng)專業(yè)技能和實際工作能力的重要環(huán)節(jié)。在目前我校測控專業(yè)的培養(yǎng)方案中，主要有兩個實習環(huán)節(jié)：生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習。對兩個實習環(huán)節(jié)的主要安排是：用一個實習環(huán)節(jié)（生產(chǎn)實習）要求學生完成一項較完整、綜合的儀器設(shè)計項目，提高學生的實踐動手能力；用另一個實習環(huán)節(jié)（畢業(yè)實習）把學生帶出校園，走入各類型企業(yè)進行參觀，了解企業(yè)的生產(chǎn)組織與管理，通過親眼所見去了解一般儀器的加工過程、工藝方法、加工手段，了解儀器的使用與檢定方法，能夠為學生走入社會工作打下認知基礎(chǔ)。

（五） 設(shè)計環(huán)節(jié)

從設(shè)計環(huán)節(jié)開始，學生將成為實踐的主體，而教師只是起到輔助和指導(dǎo)的作用。該環(huán)節(jié)要充分發(fā)揮學生的主觀能動性，讓學生自行設(shè)計項目方案、自己動手實際操作、自己分析問題和解決問題，并撰寫總結(jié)報告。在目前我校測控專業(yè)的培養(yǎng)方案中，主要有兩個設(shè)計環(huán)節(jié)：專業(yè)設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計。專業(yè)設(shè)計是為了在課程設(shè)計的基礎(chǔ)上，幫助學生從簡單的原理性設(shè)計階段進入復(fù)雜的實用型設(shè)計階段，循序漸進地提高創(chuàng)新設(shè)計能力而設(shè)計的一種實踐性教學環(huán)節(jié)，由學生在第7學期的課外時間完成，一般不超過3人一組完成一個課題設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計的教學目標是使學生能夠綜合運用大學期間所學的專業(yè)知識和技能來解決實際工程問題，提高分析與解決實際問題的能力，一般一人一題，獨立完成一項課題的設(shè)計，主要培養(yǎng)學生的調(diào)研能力、方案設(shè)計能力、分析問題與解決問題的能力、專業(yè)技能應(yīng)用能力、設(shè)計說明書撰寫能力，以及研究中與他人的溝通協(xié)作能力等。

以上所有實踐教學環(huán)節(jié)，按照如圖1所示的“串聯(lián)”形式來完成。不僅需要考慮每一個實踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容，而且需要把所有環(huán)節(jié)作為一個整體前后銜接的安排設(shè)置完成。從針對一門課程的實踐環(huán)節(jié)到針對多門課程的綜合實驗；從全班一題、三人一題到最后一人一題的訓(xùn)練；從校內(nèi)實驗室到校外企業(yè)實習的培養(yǎng)模式；通過這種“串聯(lián)”組合的實踐環(huán)節(jié)設(shè)置模式，循序漸進而又全面地訓(xùn)練和提高學生的實踐能力。

四、小結(jié)

測控技術(shù)與儀器是儀器科學領(lǐng)域中唯一的本科專業(yè)，是儀器科學的重要基礎(chǔ)教育。儀器科學對客觀事物提供測量、計量、檢測和控制方法，是生產(chǎn)生活領(lǐng)域中的基礎(chǔ)研究與實驗的重要手段，在現(xiàn)代國防、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和社會生活中的方方面面，都無法離開儀器儀表與測量檢測技術(shù)。

對于我校測控技術(shù)與儀器專業(yè)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，還需要在不斷實踐與改革中摸索、探討，不斷改進與提高。目前，測控專業(yè)實踐能力的培養(yǎng)還需要在以下方面開展工作：

（1） 做好專業(yè)實驗室建設(shè)，使學生有更多機會通過設(shè)備操作而對專業(yè)知識和技能有所了解；多開展“綜合型”、“設(shè)計型”實驗，加強“創(chuàng)新型”實驗設(shè)立，提供實驗創(chuàng)新氛圍，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

（2） 做好專業(yè)實習基地、實踐教育基地的建設(shè)，結(jié)合社會工程實踐來進行畢業(yè)設(shè)計、畢業(yè)實習等教學環(huán)節(jié)，切實培養(yǎng)學生的工程實踐能力，為學生就業(yè)做好鋪墊和基礎(chǔ)。

（3） 實踐教學環(huán)節(jié)的題目，特別是綜合性設(shè)計環(huán)節(jié)的題目，盡量選擇來自生產(chǎn)實踐的題目，例如可以選擇教師的科研方向或參與社會生產(chǎn)實踐的課題。這樣有目的地選用實際課題來鍛煉學生，學生可通過資料整理、方案設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)，強化自身解決實際問題的能力。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 潘盛輝，陳政強，崔惠柳等.測控技術(shù)與儀器專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探索與實踐[J].高教論壇，2005（5）：52-53.

[2] 劉麗麗，何存富，宋國榮等.測控技術(shù)與儀器專業(yè)“實踐教學一條線”體系探索[J].實驗技術(shù)與管理，2005.

[3] 鄔華芝，周祥才.測控技術(shù)與儀器專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)研究與實踐[J].常州工學院學報，2004（8）：74-77.

[4] 周燕，曹楊.測控系列課程實驗教學改革探索與實踐[J].江蘇大學學報（高教研究版），2002（9）：80-82.

[5] 張勇.實踐教學對大學生創(chuàng)新精神與實踐能力培養(yǎng)的作用[J].教育研究，2006：110-1112.

[責任編輯：覃侶冰]