測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)本科課程體系改革與探索

任紅格+史濤

摘要：測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)是集光、機(jī)、電、算一體化的綜合性和工程型極強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)，針對(duì)測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)課程特點(diǎn)，構(gòu)建了以信息流為主線的課程體系，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)思想，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改革，建立了以學(xué)生為主體的研究型教學(xué)模式，注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和自覺(jué)性，促進(jìn)個(gè)性化發(fā)展。改革了考核方式方法，建立了新型綜合評(píng)價(jià)體系。實(shí)踐表明，這種新型教學(xué)方法及綜合評(píng)價(jià)體系能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自覺(jué)性，使學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力得到提高。

關(guān)鍵詞：測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)；應(yīng)用型人才；課程體系；創(chuàng)新能力

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）10（a）-0000-00

The Reform and Exploration of the Course System of Measurement and Control Technology and Instrument

Abstract： Measurement and control technology and instrument has characteristics of comprehensiveness and engineering， which combines light， machine， electricity and computer. According to the characteristics of measurement and control technology and instrument， we construct the curriculum system with information flow as the main line and guide students to scientific think and innovative think. We reform the teaching method and set up the research teaching mode that takes the student as the main body. Pay attention to the cultivation of students' learning initiative and consciousness， and promote the development of individuation. We reformed the way of assessment and set up a new comprehensive evaluation system. Practice shows that this new teaching method and comprehensive evaluation system can stimulate students' interest in learning and improve the initiative and consciousness of learning， which improves the ability of hands-on and innovation.

Keywords： measurement and control technology and instrument； practical personnel； curriculum system； innovation ability

測(cè)控技術(shù)與儀器本科專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，是以科學(xué)發(fā)展觀為原則，以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo)，以“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重能力”作為人才培養(yǎng)思路。為了適應(yīng)21世紀(jì)對(duì)人才的需求，提出了一種“產(chǎn)學(xué)研”相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式。

一、測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)

我院將測(cè)控技術(shù)與儀器本科專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是：確定工業(yè)自動(dòng)化儀表專(zhuān)業(yè)方向，具有高級(jí)和復(fù)合性技術(shù)和技能，就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)，滿(mǎn)足社會(huì)需求；加強(qiáng)學(xué)科間 的交叉與融合，注重實(shí)踐應(yīng)用能力與科研能力的有機(jī)結(jié)合，使通識(shí)教育與專(zhuān)才教 育相結(jié)合，協(xié)調(diào)發(fā)展[1]。這些原則體現(xiàn)了我院對(duì)測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)厚基礎(chǔ)、寬口徑、重實(shí)踐、高素質(zhì)、求創(chuàng)新的人才培養(yǎng)目標(biāo)，不僅可以保證學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，而且能夠保證學(xué)生具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力，以適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

二、構(gòu)建新型測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)課程體系

按照“厚基礎(chǔ)、寬口徑、多方向、重實(shí)踐、強(qiáng)能力、高素質(zhì)并具有創(chuàng)新”的方針，構(gòu)建了以信息流為主線、集成傳感器原理及應(yīng)用、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、過(guò)程控制系統(tǒng)的課程體系。

新型課程體系重在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，“測(cè)控技術(shù)與儀器”專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)學(xué)生掌握信息的獲取、處理、傳輸和控制等方面的基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能，因此自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)就成為本專(zhuān)業(yè)核心技術(shù)學(xué)科，它包括傳感器原理及應(yīng)用、工程光學(xué)、測(cè)控電路、光電檢測(cè)技術(shù)、過(guò)程控制系統(tǒng)等。傳感技術(shù)作為信息獲取技術(shù)，在自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)中占據(jù)重要地位，相應(yīng)的傳感器原理及應(yīng)用課程是“測(cè)控技術(shù)與儀器”專(zhuān)業(yè)最重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。設(shè)置以光、機(jī)、電、算技術(shù)相結(jié)合的自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)課程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

通過(guò)儀器設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的模塊化，加強(qiáng)學(xué)生新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的工程能力。儀器設(shè)計(jì)和制造技術(shù)模塊，旨在培養(yǎng)具有“測(cè)控技術(shù)與儀器”工程能力的專(zhuān)門(mén)人才，這個(gè)模塊包括過(guò)程控制裝置、測(cè)控儀器設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、虛擬儀器技術(shù)、智能儀器、誤差理論與精度分析、測(cè)控總線技術(shù)、光電檢測(cè)技術(shù)等課程，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的儀器設(shè)計(jì)、制造和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的工程能力。

強(qiáng)調(diào)知識(shí)的相互銜接和滲透，注重工程實(shí)例，組織成套教材。根據(jù)已構(gòu)建的課程體系，整合各門(mén)課程內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的相互銜接和滲透，同時(shí)，為了加強(qiáng)學(xué)生工程能力培養(yǎng)，在教學(xué)中引人更多的工程實(shí)例。并構(gòu)建了與之相對(duì)應(yīng)的成套教材。

三、課程體系改革與實(shí)踐

（1） 教學(xué)現(xiàn)狀

華北理工大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)有多種課程設(shè)計(jì)，包括已經(jīng)存在的過(guò)程控制系統(tǒng)、單片微機(jī)原理及接口、測(cè)控儀器設(shè)計(jì)，并且各門(mén)課程設(shè)計(jì)也都有自己的培養(yǎng)目標(biāo)和實(shí)踐內(nèi)容，旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

目前，測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)仍存在一些問(wèn)題，如：選題內(nèi)容單一，許多課程的教學(xué)計(jì)劃和設(shè)計(jì)內(nèi)容已使用多年，更新較少，并且指導(dǎo)教師也是同一個(gè)或同一課題組人，導(dǎo)致每屆學(xué)生的設(shè)計(jì)理念都大同小異，限制了學(xué)生的創(chuàng)新思維；教師在指導(dǎo)課設(shè)的過(guò)程中，會(huì)無(wú)意地把自己的設(shè)計(jì)思路和理念傳授給學(xué)生，學(xué)生只需按固定的工作完成，從而導(dǎo)致課程設(shè)計(jì)缺乏整體構(gòu)思和設(shè)計(jì)方面的訓(xùn)練；缺乏健全的課程設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)體系，導(dǎo)致有些學(xué)生就很難把全部精力投入到課程設(shè)計(jì)中，難以達(dá)到課程設(shè)計(jì)最初的目的。

因此，測(cè)控技術(shù)與儀器課程體系應(yīng)從多方面進(jìn)行探索和改革，從讓學(xué)生真正了解專(zhuān)業(yè)知識(shí)的本質(zhì)出發(fā)，提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)理念和創(chuàng)新能力。

（2） 新型教學(xué)方法

培養(yǎng)工程應(yīng)用型本科人才，既要有牢固的基礎(chǔ)理論知識(shí)，又要具備相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能，因此擬建立一種以學(xué)生為主體的研究型教學(xué)模式，利用研究型教學(xué)方法組織教學(xué)，將課程內(nèi)容按知識(shí)點(diǎn)劃分為若干問(wèn)題分配給學(xué)生，學(xué)生通過(guò)自學(xué)、互學(xué)、小組討論、教師指導(dǎo)，完成課設(shè)報(bào)告，這種研究型教學(xué)方法，不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，而且也培養(yǎng)了學(xué)生探索精神和創(chuàng)新能力；將課程內(nèi)容交叉融合，強(qiáng)化學(xué)生綜合能力，課程設(shè)計(jì)是本專(zhuān)業(yè)理論與實(shí)際相結(jié)合的重要途徑和手段，也是實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容交叉融合的重要途徑，把課設(shè)類(lèi)型分為設(shè)計(jì)型、綜合型和創(chuàng)新型，要求學(xué)生完成設(shè)計(jì)型項(xiàng)目，然后再在此基礎(chǔ)上選做綜合型或創(chuàng)新型項(xiàng)目，將相關(guān)聯(lián)的課程按照信息流這個(gè)主線融會(huì)貫通，訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力[2-3]；構(gòu)建形式多樣的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力，利用專(zhuān)業(yè)課實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有資源，組織和指導(dǎo)大學(xué)生開(kāi)展課外創(chuàng)新項(xiàng)目、創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目以及創(chuàng)業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目等，促進(jìn)大學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)自主學(xué)習(xí)的能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的發(fā)展。

四、新型綜合評(píng)價(jià)體系的建立

考核是督促學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)的重要手段之一。要實(shí)現(xiàn)卓有成效的新型綜合評(píng)價(jià)體系，就要使學(xué)生成為教學(xué)的主人，能主動(dòng)自覺(jué)的學(xué)習(xí)，并重視整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，而不僅僅是期末考試成績(jī)，這樣才能真正起到考核學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程和實(shí)踐創(chuàng)新能力的作用[4]。

傳統(tǒng)高校的考核方式以理論考核為主，難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，高?？荚嚫母飫?shì)在必行?；诖朔N背景，結(jié)合探究式教學(xué)方法的實(shí)施，我們對(duì)考試綜合評(píng)價(jià)體系進(jìn)行了改革，提出了一種形成型新型綜合評(píng)價(jià)體系與期末考核相結(jié)合的考試方式[5]，并擬在我校測(cè)控專(zhuān)業(yè)“傳感器原理及應(yīng)用”課程中進(jìn)行實(shí)踐。

（1） 強(qiáng)調(diào)知識(shí)的系統(tǒng)性和實(shí)用性，重點(diǎn)考核學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)能力和創(chuàng)新思維能力

“傳感器原理及應(yīng)用”教材內(nèi)容是按知識(shí)點(diǎn)循序漸進(jìn)的，課堂教學(xué)過(guò)程也是如此，因而學(xué)生所學(xué)知識(shí)是不成完整體系的?！皞鞲衅髟砑皯?yīng)用”教材和授課都是以傳感器的原理劃分章節(jié)的，如應(yīng)變傳感器、電感傳感器、電容傳感器、壓電傳感器、數(shù)字傳感器等。而在生產(chǎn)實(shí)踐中傳感器卻是測(cè)量物理信號(hào)的工具，如位移、速度、壓力、液位等，而測(cè)量位移的傳感器有很多，如應(yīng)變傳感器、電感傳感器、電容傳感器等，但究竟選擇哪種傳感器，是與具體的測(cè)量環(huán)境、測(cè)量要求、被測(cè)對(duì)象相關(guān)的，而我們的培養(yǎng)目標(biāo)就是要能夠使學(xué)生正確地設(shè)計(jì)、選擇和使用不同類(lèi)型的傳感器。為此，我們將課程理論內(nèi)容和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，模擬生產(chǎn)實(shí)踐中的真實(shí)情況，給出課程考核題目，檢驗(yàn)學(xué)生思維創(chuàng)新和知識(shí)綜合運(yùn)用的能力。

（2） 學(xué)生互評(píng)學(xué)習(xí)過(guò)程

改變以往用期末考試評(píng)價(jià)學(xué)生課程學(xué)習(xí)成績(jī)的方法，將形成型新型綜合評(píng)價(jià)體系與期末考核相結(jié)合的考試方式結(jié)合起來(lái)，將考核分布于整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程。在平時(shí)考核中引入學(xué)生互評(píng)學(xué)習(xí)過(guò)程，把教師評(píng)價(jià)與學(xué)生互評(píng)的綜合結(jié)果作為平時(shí)成績(jī)。這樣的新型考核方式能極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、思維能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力。

（3） 新型綜合考試評(píng)價(jià)體系的設(shè)計(jì)

根據(jù)上述考核的改革思路，設(shè)計(jì)了新型綜合考試評(píng)價(jià)體系。新型綜合考試評(píng)價(jià)體系包括平時(shí)考核+學(xué)生互評(píng)考核+實(shí)驗(yàn)考核+期中考核+期末考核，平時(shí)考核成績(jī)占總成績(jī)的20%，學(xué)生互評(píng)考核10%，實(shí)驗(yàn)考核10%，期中考核20%，期末考核40%。

五、結(jié)論

按照“厚基礎(chǔ)、寬口徑、多方向、重實(shí)踐、強(qiáng)能力、高素質(zhì)并具有創(chuàng)新”的方針，構(gòu)建了以信息流為主線、能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的測(cè)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)的課程體系，打破了各門(mén)課程之間的壁壘，實(shí)現(xiàn)了專(zhuān)業(yè)知識(shí)的交叉融合。研究了新型的教學(xué)理念和綜合評(píng)價(jià)體系，使學(xué)生提高了學(xué)習(xí)主動(dòng)性和自覺(jué)性，培養(yǎng)了學(xué)生研究能力、創(chuàng)新能力、工程能力等。體現(xiàn)了華北理工大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和專(zhuān)業(yè)特色，隨著教學(xué)改革的深化，測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式仍需要不斷的探索和改進(jìn)，進(jìn)一步加大應(yīng)用型人才的培養(yǎng)力度，緊扣社會(huì)需求，使測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)成為可持續(xù)發(fā)展的專(zhuān)業(yè)。同時(shí)，這種改革方法還具有可操作性，可以在本校工科類(lèi)課程中逐步推廣應(yīng)用，其思想同樣可以推廣至其它類(lèi)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)中，也可推廣至其它高校的教學(xué)中。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉偉. 構(gòu)建熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新教學(xué)體系[J]. 高等工程教育研究， 2005， （1）： 44-47.

[2] 苑惠娟， 秦勇， 周真. “傳感技術(shù)”課程設(shè)計(jì)改革探索[J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2010， 32（4）： 91-92.

[3] 周真， 秦勇， 苑慧娟， 等. “傳感技術(shù)與測(cè)控電路”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)， 2011， 32（6）： 96-97.

[4] 苑惠娟， 蘇子美， 孫永全， 等. 測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)課程體系構(gòu)建及教學(xué)方法改革[J]. 傳承與創(chuàng)新——提升高等教育質(zhì)量， 2014.

[5] 苑惠娟， 孫永全， 蘇子美， 等. 高校考試改革與創(chuàng)新能力培養(yǎng)[Z]. 哈爾濱： 2013第三屆高等教育理工類(lèi)課程教學(xué)研討會(huì)， 2013： 568-571.

聯(lián)系方式：任紅格，華北理工大學(xué)電氣工程學(xué)院，15032551007，randyray@126.com，河北省唐山市路南區(qū)新華西道46號(hào)，華北理工大學(xué)主校區(qū)，063009.