以培養(yǎng)實(shí)踐與創(chuàng)新能力為導(dǎo)向的微機(jī)測(cè)控課程教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)踐

林紅舉

摘 要：針對(duì)應(yīng)用型高校特點(diǎn)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的需要，針對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)微機(jī)測(cè)控課程群存在的問題，改革人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建基于培養(yǎng)實(shí)踐和創(chuàng)新能力為重點(diǎn)的立體化教學(xué)體系。包括優(yōu)化課程體系、改革教學(xué)模式；建設(shè)示范中心，強(qiáng)化課內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)；以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)改革課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)教學(xué)模式；改革專業(yè)技能、科研技能訓(xùn)練模式、全方位鼓勵(lì)學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)。實(shí)踐證明學(xué)生的學(xué)科研素養(yǎng)得到有效提升，學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力得到有效增強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：微機(jī)測(cè)控課程 教學(xué)體系 實(shí)踐 創(chuàng)新 構(gòu)建

中圖分類號(hào)：F240 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-4914（2015）07-198-02

人才培養(yǎng)的核心問題是人才標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量，其由社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求性所決定，呈現(xiàn)一定的時(shí)代性特征?！爱?dāng)代社會(huì)的發(fā)展是在嚴(yán)峻復(fù)雜的國(guó)內(nèi)外環(huán)境中進(jìn)行的。科技創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)，社會(huì)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐不斷加快，社會(huì)的發(fā)展和人的發(fā)展更加充分。但與此同時(shí)，社會(huì)可持續(xù)發(fā)展所面臨的各種矛盾和困擾更加復(fù)雜化、尖銳化，尤其是所受到的人口、資源、環(huán)境承載力的約束日益趨緊。要謀求在復(fù)雜環(huán)境中占有一席之地，創(chuàng)新是唯一出路?！备咝Ｗ鳛楦叩冉逃闹髁姡渚哂腥瞬排囵B(yǎng)、科學(xué)研究、社會(huì)服務(wù)、文化傳承創(chuàng)新四大職能，其中最根本的職能是人才培養(yǎng)。因而積極構(gòu)建創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系，培養(yǎng)具有實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的大批高素質(zhì)人才，不僅是國(guó)家創(chuàng)新體系建設(shè)對(duì)廣大高校的根本要求，也是服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要，更是高校自身持續(xù)發(fā)展的必然選擇。因而，如何根據(jù)應(yīng)用型高校特點(diǎn)和社會(huì)對(duì)高校培養(yǎng)具有實(shí)踐和創(chuàng)新能力人才的現(xiàn)實(shí)需求，改革和優(yōu)化人才培養(yǎng)模式，創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案，改革和優(yōu)化課程體系建設(shè)，努力構(gòu)建以培養(yǎng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神為核心的培養(yǎng)體系，是此類大學(xué)進(jìn)一步深化教學(xué)改革，切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。

在國(guó)家提倡大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新，高校分類轉(zhuǎn)型的大背景下，河北科技師范學(xué)院作為河北省十所應(yīng)用型試點(diǎn)高校之一，迎來了難得的發(fā)展機(jī)遇；其作為教育部全國(guó)首批職教師資培訓(xùn)重點(diǎn)建設(shè)基地院校，長(zhǎng)期以來一直定位為應(yīng)用型地方高校，其在人才培養(yǎng)模式做了很多先行先試工作，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也存在一些急迫需要解決的問題。當(dāng)前我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)微機(jī)測(cè)控課程群存在教學(xué)模式和教學(xué)手段單一、缺乏多樣性、適應(yīng)性，不利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神；實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)相對(duì)薄弱，對(duì)學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)重視和投入不足；綜合型、設(shè)計(jì)型、研究型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不足；傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不利于發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性；缺乏自主研究、自主創(chuàng)新的環(huán)境和氛圍。

基于以上分析，本文提出“構(gòu)建微機(jī)測(cè)控群教學(xué)體系”，旨在通過課程體系結(jié)構(gòu)包括理論教學(xué)和實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系結(jié)構(gòu)改革，將科技競(jìng)賽等納入其中，多角度全方位為學(xué)生創(chuàng)新培養(yǎng)搭建舞臺(tái)，大力促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的提高，培養(yǎng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)急需的電氣工程創(chuàng)新人才，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

一、構(gòu)建課程體系，綜合運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，改革教學(xué)模式，培育精品課程

根據(jù)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)微機(jī)測(cè)控方向人才培養(yǎng)需求，科學(xué)構(gòu)建8門理論課程和6門實(shí)踐課程組成的微機(jī)測(cè)控群課程體系，如圖所示。其突出“課內(nèi)教學(xué)與課外教學(xué)結(jié)合、理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)并重、基本技能培養(yǎng)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)兼顧”的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生四年能力培養(yǎng)不斷線。每年以新理論與新技術(shù)、科研實(shí)踐中先進(jìn)實(shí)用電路、工程實(shí)際案例等更新部分課程內(nèi)容；開設(shè)2門競(jìng)賽培訓(xùn)、創(chuàng)新研修課程，將前沿科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，在專業(yè)教學(xué)中融合素質(zhì)教育和創(chuàng)新精神；設(shè)置討論課，創(chuàng)設(shè)情境，啟發(fā)思考，自主研究，協(xié)作交流，總結(jié)提高；探索大班上課、小班輔導(dǎo)教學(xué)模式，大班教學(xué)滿足共性需求，小班輔導(dǎo)促進(jìn)個(gè)性發(fā)展。實(shí)施柔性教育方法，通過優(yōu)質(zhì)課件研制、工程設(shè)計(jì)軟件引入課堂、多樣化輔導(dǎo)。制訂啟發(fā)式教學(xué)流程，編寫啟發(fā)式教案。將便攜式實(shí)驗(yàn)箱、口袋實(shí)驗(yàn)室發(fā)給學(xué)生，邊上課邊實(shí)踐、先實(shí)踐后上課、上課后再實(shí)踐；實(shí)施重能力、求創(chuàng)新的累加式考核方法，全面客觀評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)際能力。通過省級(jí)精品課程“微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用”的建設(shè)，帶動(dòng)2門校級(jí)精品課程、1門校級(jí)重點(diǎn)課的建設(shè)，通過國(guó)家規(guī)劃教材、國(guó)家精品教材以及省級(jí)精品教材，帶動(dòng)《微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》等校本教材建設(shè)，形成省、校兩級(jí)精品課程及教材體系，推動(dòng)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源普及共享。

二、建設(shè)示范中心，強(qiáng)化課內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)

加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心硬件設(shè)施和管理體制建設(shè)，依托已有的電工電子省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，建成“開放、共享、高效、自主學(xué)習(xí)”的培養(yǎng)平臺(tái)。精心設(shè)計(jì)電工電子綜合實(shí)驗(yàn)、高級(jí)過程控制綜合實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)系列課程內(nèi)容，與理論課緊密結(jié)合，設(shè)置驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)型、綜合型、創(chuàng)新型、研究型、自主型等多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，每年更新部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；打破電與非電專業(yè)、多學(xué)時(shí)與少學(xué)時(shí)、課程與課程之間界限，建設(shè)開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。利用在研科研項(xiàng)目及成果，研制2種綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，開設(shè)30個(gè)創(chuàng)新型、研究型、自主型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；開設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)真實(shí)實(shí)驗(yàn)不具備或難以完成的教學(xué)功能。關(guān)于不可逆、不可及、高危險(xiǎn)的操作、高耗時(shí)、高成本、高消耗、復(fù)雜工程訓(xùn)練等情況時(shí)，提供經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；例如Labview虛擬儀器軟件在檢測(cè)技術(shù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的使用；過程控制高級(jí)實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)用Wincc仿真軟件觀測(cè)鍋爐水溫度調(diào)節(jié)過程。網(wǎng)絡(luò)化、全開放，強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)、自主研究；建立多段式實(shí)驗(yàn)考核方式，多方位評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)際能力。

三、改革課程設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)教學(xué)模式，以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生工程思維及工程創(chuàng)新能力

以工程實(shí)踐能力、多學(xué)科背景及整體性思維方式、職業(yè)道德和社會(huì)責(zé)任感教學(xué)目標(biāo)，以工程創(chuàng)新實(shí)踐為導(dǎo)向，“項(xiàng)目”驅(qū)動(dòng)，構(gòu)建以“課程設(shè)計(jì)”、“認(rèn)知實(shí)習(xí)項(xiàng)目”“基礎(chǔ)實(shí)習(xí)項(xiàng)目、專業(yè)綜合實(shí)習(xí)項(xiàng)目、創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目、創(chuàng)新競(jìng)賽項(xiàng)目和企業(yè)實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目”為核心內(nèi)容的工程創(chuàng)新項(xiàng)目教學(xué)體系，多維度地為大學(xué)生工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)發(fā)揮重要作用。項(xiàng)目教學(xué)以工程項(xiàng)目實(shí)際為依托，改變傳統(tǒng)學(xué)科知識(shí)邏輯的束縛，切實(shí)按工程項(xiàng)目現(xiàn)實(shí)需要的技術(shù)邏輯構(gòu)建專業(yè)教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生在真實(shí)或模擬的工作情景下，通過課程設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)習(xí)、項(xiàng)目實(shí)踐，整合知識(shí)，創(chuàng)造知識(shí)，提升工程創(chuàng)新能力。學(xué)校構(gòu)建旨在提高大學(xué)生科研素養(yǎng)、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的項(xiàng)目教學(xué)體系，通過跨學(xué)科實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)、項(xiàng)目教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)、多渠道拓展項(xiàng)目來源、加大專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)投入、制訂完善的項(xiàng)目運(yùn)行管理制度等，保障項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施與可持續(xù)發(fā)展。瞄準(zhǔn)學(xué)科前沿技術(shù)，建設(shè)區(qū)域工程研究中心2個(gè)和6個(gè)校內(nèi)外創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)基地。

四、改革專業(yè)技能和科研技能訓(xùn)練模式、全方位鼓勵(lì)學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)

以項(xiàng)目或競(jìng)賽為載體，強(qiáng)調(diào)專業(yè)技能和科研技能項(xiàng)目訓(xùn)練的自主性、個(gè)性化和研究性，引導(dǎo)學(xué)生自主研究、主動(dòng)探索，激發(fā)創(chuàng)新潛能。每年發(fā)布約30個(gè)微機(jī)測(cè)控方向的專業(yè)、科研訓(xùn)練項(xiàng)目，供學(xué)生自主研究和探索；指導(dǎo)學(xué)生成立了“電子愛好者協(xié)會(huì)”、“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)協(xié)會(huì)”、“數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)”等；定期發(fā)布探索性題目，以興趣小組和討論班等開展活動(dòng)。

實(shí)施創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃，組織或承辦各種國(guó)內(nèi)、省內(nèi)、市內(nèi)學(xué)科競(jìng)賽。把微機(jī)測(cè)控群各類競(jìng)賽融入到提高創(chuàng)新意識(shí)和提升創(chuàng)造能力之中，并非為了競(jìng)賽而競(jìng)賽。利用學(xué)校資金、社會(huì)捐贈(zèng)，建成6個(gè)校內(nèi)外創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)；發(fā)展5個(gè)學(xué)生科技創(chuàng)新社團(tuán)，營(yíng)造創(chuàng)新氛圍；實(shí)施創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃，組織或承辦5種各級(jí)學(xué)科競(jìng)賽。積極開展課外科技活動(dòng)，組織“康泰杯”單片機(jī)設(shè)計(jì)競(jìng)賽，指導(dǎo)學(xué)生參加河北省及全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、“挑戰(zhàn)杯”等高水平競(jìng)賽，近年來共獲得省部級(jí)、市級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)100余項(xiàng)，以賽促學(xué)，有效勾連理論知識(shí)與實(shí)際問題，提高學(xué)生分析解決問題能力、創(chuàng)新意識(shí)和開發(fā)設(shè)計(jì)能力。

經(jīng)過近5年的實(shí)踐，學(xué)生科研素養(yǎng)得到有效提升。學(xué)生開展科研訓(xùn)練立項(xiàng)數(shù)達(dá)100余項(xiàng)，其中省級(jí)項(xiàng)目30余項(xiàng)，校級(jí)項(xiàng)目70項(xiàng)，參與人數(shù)近400人；學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力得到有效增強(qiáng)；學(xué)生面向企業(yè)開展了多個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)研究。參與企業(yè)實(shí)戰(zhàn)設(shè)計(jì)和工作的學(xué)生達(dá)到200多人，獲得實(shí)用新型、發(fā)明專利10多項(xiàng)；學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”、“秦皇島市單片機(jī)設(shè)計(jì)大賽”、“飛思卡爾杯”大學(xué)生智能車競(jìng)賽、全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽等國(guó)家級(jí)、省部級(jí)、市廳級(jí)等獎(jiǎng)項(xiàng)30余項(xiàng)；學(xué)生就業(yè)受到用人單位的歡迎，學(xué)生一次就業(yè)率高達(dá)85%以上，用人單位對(duì)學(xué)校人才培養(yǎng)整體質(zhì)量滿意度不斷提高。以此同時(shí)，學(xué)校實(shí)施教師研究能力提升、青年教師培養(yǎng)、教學(xué)名師建設(shè)和教學(xué)研究項(xiàng)目牽引工程，建成校級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)；較好地解決了部分教師研究能力和教學(xué)水平不高；部分教師缺乏工程經(jīng)歷、工程素質(zhì)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等問題。

參考文獻(xiàn)：

[1] 余宏亮，劉學(xué)忠.論大學(xué)人才培養(yǎng)質(zhì)量根本標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)涵.中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2013（10）

[2] 李靜.創(chuàng)新教育要結(jié)合現(xiàn)實(shí)貼近市場(chǎng).中國(guó)教育報(bào)，2006.10.9

[3] 李國(guó)倉.論高等教育人才培養(yǎng)的“一個(gè)中心”和“兩個(gè)基本點(diǎn)”.中國(guó)高教研究，2015（2）

[4] 王洪彪，馮琰，趙洪朋.體育院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的現(xiàn)狀與思考.遼寧體育科技，2013（12）

（作者單位：河北科技師范學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 河北秦皇島 066004）

（責(zé)編：賈偉）