基于新工科的測控專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式初探

羅小燕 杜紅霞 談曉輝

摘 ?要：“新工科”建設(shè)行動(dòng)路線的提出對傳統(tǒng)工科專業(yè)加快轉(zhuǎn)型與升級提供了發(fā)展機(jī)遇，工科專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革是實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工科專業(yè)新發(fā)展的有益探索。以江西理工大學(xué)測控專業(yè)為研究對象，提出了測控專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)改革應(yīng)該堅(jiān)持產(chǎn)教融合、突出先進(jìn)、加強(qiáng)實(shí)踐創(chuàng)新三個(gè)原則，從優(yōu)化專業(yè)課程體系、改革教育教學(xué)手段、協(xié)同創(chuàng)新、改善師資隊(duì)伍建設(shè)和“學(xué)訓(xùn)研賽”一體化實(shí)踐教學(xué)體制等多維度進(jìn)行了改革探索，研究結(jié)果表明，基于新工科的測控專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的改革具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：新工科;測控專業(yè);創(chuàng)新;人才培養(yǎng)

中圖分類號：C961 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）20-0029-04

Abstract： The proposed action line of emerging engineering construction provides development opportunities for the accelerated transformation and upgrading of traditional engineering majors. The reform of innovative talent training mode for engineering majors is a beneficial exploration to realize the new development of traditional engineering majors. Taking the Measurement and Control major of Jiangxi University of Technology as the research object， the paper put forward that the innovative training reform of professional talentsmajored in measure and control should adhere to the three principles of integration of production and education， highlighting the advanced， strengthening the practice innovation， and making multi-dimensional exploration from optimization of professional education curriculum system， reform of teaching methods， collaboration and innovation， improvement of teachers' troop construction and the integration of 'academic of training and research competition' practical teaching system and so on. The results show that the innovation personnel training mode reform of measurement and control specialty based on new engineering has important theoretical and practical significance.

Keywords： emerging engineering; measurement and control specialty; innovation; talents training

隨著經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的不斷轉(zhuǎn)變，新的人才需求形勢對傳統(tǒng)工科專業(yè)的人才培養(yǎng)提出了挑戰(zhàn)?！靶鹿た啤苯ㄔO(shè)行動(dòng)路線（“天大行動(dòng)”）提出要培養(yǎng)工程實(shí)踐能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、學(xué)科交叉融合和跨界整合能力的新工科人才[1]。測控技術(shù)與儀器專業(yè)是電子、光學(xué)、精密機(jī)械、計(jì)算機(jī)、信息與控制技術(shù)多學(xué)科相互交叉形成的一門高新技術(shù)密集型綜合學(xué)科，滿足了新經(jīng)濟(jì)形勢對跨學(xué)科人才的需求，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有重要作用。該專業(yè)對相關(guān)產(chǎn)業(yè)的人才培養(yǎng)，尤其是適應(yīng)社會發(fā)展要求的高素質(zhì)的人才培養(yǎng)，起到了關(guān)鍵的作用?；诖耍孕鹿た平ㄔO(shè)為背景，為滿足產(chǎn)業(yè)界對創(chuàng)新型跨學(xué)科人才的需求形勢，研究測控專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的完善方法和優(yōu)化路徑，對培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型測控人才具有重要的指導(dǎo)意義和實(shí)踐價(jià)值。

一、問題提出：測控專業(yè)人才培養(yǎng)模式目前存在的問題

（一）教學(xué)理念落后

新工科內(nèi)涵強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才[2]，同時(shí)，“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展”、“中國制造2025”等重大戰(zhàn)略對人才培養(yǎng)提出更高要求[3]。在這樣的背景下，傳統(tǒng)的教學(xué)方法必然存在一些問題。一方面，教學(xué)內(nèi)容沒有做到與時(shí)俱進(jìn)，僅是在專業(yè)技術(shù)課程上搭配一些與之相關(guān)的課程，難以有很大突破。另一方面，專業(yè)技能的培養(yǎng)缺乏市場需求指導(dǎo)，導(dǎo)致最后學(xué)非所用。因此，測控專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革勢在必行，培養(yǎng)測控專業(yè)創(chuàng)新型人才需以學(xué)生為中心，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識，加強(qiáng)創(chuàng)新訓(xùn)練，提高創(chuàng)新水平。

（二）課程體系不夠健全

由于測控專業(yè)是面向高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)制定人才培養(yǎng)方向，這使得培養(yǎng)方案的設(shè)計(jì)存在諸多問題：課程改革特別是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革滯后，課程及課程內(nèi)容跟不上行業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求;課程多、難，且針對性不足，每門課程學(xué)生都要花費(fèi)很多時(shí)間，效果卻不顯著;實(shí)踐教學(xué)方式較為單一，內(nèi)容不夠豐富，各專業(yè)課之間、理論課程與實(shí)踐教學(xué)之間不夠協(xié)調(diào)。

（三）師資力量不足

高等教育擴(kuò)招后帶來的師資不足問題，在大多數(shù)地方本科院校中還未得到根本解決。測控專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容由于其交叉學(xué)科的屬性，導(dǎo)致許多教師對該專業(yè)缺乏深刻的理解，缺乏工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力，缺乏進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)性的科研活動(dòng)能力，缺乏相關(guān)的科研成果支撐教學(xué)，難以達(dá)到預(yù)先設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)。這些因素都制約了測控專業(yè)卓越型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

（四）實(shí)踐教學(xué)課時(shí)少

測控專業(yè)是一門對實(shí)際操作能力要求極高的學(xué)科，不僅要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論知識，還要求學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐技能的鍛煉，達(dá)到理論與實(shí)踐相互結(jié)合、相互促進(jìn)的目的。然而目前的工程學(xué)科的培養(yǎng)模式仍存在重理論知識傳授、輕實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)等現(xiàn)象，教學(xué)成果評價(jià)體系也往往如此，忽略對學(xué)生實(shí)踐能力的鍛煉、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，其考核評價(jià)過程不夠重視;在實(shí)踐實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)中對技術(shù)、技能訓(xùn)練等實(shí)踐教學(xué)的重視往往只停留于口頭，工程教育意識淡薄。

二、原則遵循：測控專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式建設(shè)新內(nèi)涵

（一）建設(shè)目標(biāo)

測控專業(yè)圍繞信息準(zhǔn)確、可靠、穩(wěn)定地獲取及應(yīng)用這一中心任務(wù)來組織教學(xué)，以培養(yǎng)信息技術(shù)領(lǐng)域的測量控制與儀器儀表類優(yōu)秀工程人才為培養(yǎng)目標(biāo)，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、提升學(xué)生的工程素養(yǎng)和加強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)能力和創(chuàng)新能力，強(qiáng)化新工科人才培養(yǎng)質(zhì)量的核心定位，強(qiáng)化新工科教育教學(xué)的評價(jià)導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)社會對人才需求和人才培養(yǎng)的無縫對接。測控專業(yè)創(chuàng)新人才應(yīng)具備的專業(yè)能力和專業(yè)素質(zhì)如圖1所示。

學(xué)生就業(yè)方向不僅可以瞄準(zhǔn)相關(guān)領(lǐng)域的研究所和企事業(yè)單位的研發(fā)部門的理論研究、工程設(shè)計(jì)或項(xiàng)目管理等一系列崗位，還可以同時(shí)匹配國民經(jīng)濟(jì)其它領(lǐng)域相關(guān)崗位，從事計(jì)算機(jī)測控、智能化儀器儀表、智能信息處理、精密儀器與導(dǎo)航，以及機(jī)電一體化等方面的研究、設(shè)計(jì)、集成與開發(fā)工作。

（二）培養(yǎng)模式新特征

對于測控技術(shù)與儀器專業(yè)的學(xué)生而言，測控專業(yè)培養(yǎng)模式應(yīng)具備有三個(gè)特點(diǎn)：一是行業(yè)或企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程，二是學(xué)校按照通用和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程技術(shù)人才，三是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、工程素養(yǎng)、專業(yè)能力和創(chuàng)新能力。

1. 堅(jiān)持“產(chǎn)教融合、校企協(xié)同”原則

近十年高等教育改革與發(fā)展實(shí)踐的基本經(jīng)驗(yàn)表明，應(yīng)用型大學(xué)的轉(zhuǎn)型升級，必須遵循開放辦學(xué)的基本思路，走“產(chǎn)教融合、校企協(xié)同”的道路[4]。而測控作為應(yīng)用型專業(yè)，自然也需要同企業(yè)合作，展開產(chǎn)業(yè)與教育的融合，它要求學(xué)校尋求與企業(yè)的深度合作，有效突破學(xué)科邊界，打破專業(yè)壁壘，將工匠精神培養(yǎng)融入基礎(chǔ)教育，推動(dòng)學(xué)科專業(yè)建設(shè)與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級相適應(yīng)，建立產(chǎn)教融合、校企協(xié)同的產(chǎn)業(yè)體系，如圖2所示。

2. 堅(jiān)持“理念先進(jìn)、適應(yīng)職業(yè)”原則

新工科建設(shè)的全過程中有四個(gè)新理念指導(dǎo)著高校的具體行動(dòng)：“服務(wù)國家戰(zhàn)略”理念、“對接產(chǎn)業(yè)行業(yè)”理念、“引領(lǐng)未來發(fā)展”理念、“以學(xué)生為中心”理念[5]。而測控專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)過程則要求以職業(yè)崗位的能力培養(yǎng)為核心，立足測控專業(yè)基礎(chǔ)，緊跟測控技術(shù)發(fā)展前沿，牢牢把握住時(shí)代前進(jìn)方向，在教學(xué)思想中突出理念先進(jìn)性，在教學(xué)內(nèi)容中突出職業(yè)適應(yīng)性。

3. 堅(jiān)持“強(qiáng)化實(shí)踐、培養(yǎng)創(chuàng)新”原則

在新工科建設(shè)背景下，地方高校測控人才培養(yǎng)不僅要有深厚的理論基礎(chǔ)，還要加強(qiáng)工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，建設(shè)“通識教育+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育”的新模式。培養(yǎng)過程中應(yīng)致力于拓展學(xué)生跨專業(yè)、跨行業(yè)、跨領(lǐng)域、跨地域、跨文化和跨時(shí)空視野與能力，以獲取靈感，培養(yǎng)其強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識;強(qiáng)化學(xué)生知行合一、學(xué)以致用的綜合實(shí)踐能力，固化學(xué)生的“工匠精神”，為以后在行業(yè)或科研事業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、改革方案：測控專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的建設(shè)內(nèi)容與實(shí)施方案

（一）優(yōu)化課程體系，模塊化創(chuàng)新整合

測控專業(yè)課程體系是學(xué)科建設(shè)和教學(xué)改革的核心內(nèi)容，是提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)測控專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)建設(shè)科學(xué)的課程體系，并分為三個(gè)模塊：通識教育基礎(chǔ)知識模塊單元、學(xué)科基礎(chǔ)知識模塊單元和專業(yè)學(xué)科應(yīng)用知識模塊單元。單個(gè)模塊內(nèi)部有高的邏輯關(guān)系，實(shí)現(xiàn)某一特定教學(xué)目標(biāo);模塊間又相互銜接，各學(xué)科交融整合，組成一有機(jī)整體，測控專業(yè)課程體系如圖3所示。

其中，第一學(xué)年構(gòu)建通識基礎(chǔ)課程平臺，開設(shè)通識教育基礎(chǔ)知識課程，要求學(xué)生掌握扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理、制圖和計(jì)算機(jī)方面的基礎(chǔ)知識，同時(shí)提升學(xué)生的人文素養(yǎng)、愛國情操和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。第二、三學(xué)年構(gòu)建以專業(yè)知識為核心的課程平臺，開設(shè)專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)知識課程及專業(yè)應(yīng)用課程，體現(xiàn)專業(yè)特色。要求學(xué)生通過專業(yè)課程的學(xué)習(xí)后，掌握扎實(shí)的電路理論、電子技術(shù)、信號系統(tǒng)、自動(dòng)控制等方面的基礎(chǔ)知識，并在傳感器、微機(jī)電系統(tǒng)、智能儀器儀表等方面擁有寬廣的專業(yè)知識。在電子電路與機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面進(jìn)行大量的實(shí)踐鍛煉，讓學(xué)生了解完整的工程設(shè)計(jì)過程，同時(shí)面對工程實(shí)際問題時(shí)具備較強(qiáng)的分析問題和解決問題的能力。第四學(xué)年設(shè)置綜合性學(xué)科實(shí)踐課程，突顯當(dāng)代測控領(lǐng)域最新發(fā)展方向，在教學(xué)課程中增加測控技術(shù)最新進(jìn)展、光電檢測新方法、儀器與儀表新型元器件等知識擴(kuò)展類課程內(nèi)容，拓寬學(xué)生發(fā)展的空間，與研究生的教學(xué)緊密銜接。采取“做中學(xué)”的教學(xué)方法，讓學(xué)生在完整的實(shí)踐項(xiàng)目中親身經(jīng)歷，并完成一些具有典型意義的綜合性的工作任務(wù)，根據(jù)學(xué)生的興趣愛好及對專業(yè)知識技能的掌握情況進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生參加科研項(xiàng)目和比賽，使其在知識的學(xué)習(xí)和鞏固過程中發(fā)揮重要作用，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

（二）改革教學(xué)手段，理論實(shí)踐互補(bǔ)

傳統(tǒng)教學(xué)方法中，大部分傳教都是在課堂上完成，學(xué)生往往不能很好地吸收以及鞏固所學(xué)知識。在新工科背景下，落實(shí)“以學(xué)生為中心”理念，增強(qiáng)互動(dòng)，以學(xué)生自主討論和講師重點(diǎn)講授相結(jié)合的方式，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識;為適應(yīng)學(xué)生的個(gè)性化需求，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，拓寬學(xué)生知識面的同時(shí)充分調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性和學(xué)習(xí)潛力。

根據(jù)測控專業(yè)的課程體系改革，將專業(yè)教學(xué)劃分為專業(yè)認(rèn)知、專業(yè)提升和專業(yè)應(yīng)用三個(gè)階段，以理論實(shí)踐互補(bǔ)為方法，建立理論教學(xué)夯實(shí)基礎(chǔ)、課程設(shè)計(jì)強(qiáng)化認(rèn)知、現(xiàn)場實(shí)習(xí)深化體驗(yàn)的“三階段互補(bǔ)式”的理論實(shí)踐教學(xué)模式（如圖4），將所學(xué)知識拓展到實(shí)際應(yīng)用中，逐步強(qiáng)化學(xué)生理論知識和實(shí)踐技能的互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)從“學(xué)”到“用”中的過渡，在學(xué)生學(xué)習(xí)能力提升上能起到可觀的效果。

（三）多主體合作，教學(xué)資源協(xié)同創(chuàng)新

基于新工科的測控專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)基礎(chǔ)上，以協(xié)同創(chuàng)新中心建設(shè)為載體，吸收和整合校內(nèi)外資源，通過校地合作、校校合作、校企合作等多方參與的育人模式，將校外資源引入到本校共同參與人才培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)資源共享，共同進(jìn)步。堅(jiān)持建設(shè)企業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，讓學(xué)生參與到企業(yè)和行業(yè)工程中進(jìn)行學(xué)習(xí)，用行業(yè)的要求解決問題，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和跨界整合能力。培養(yǎng)具有厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、復(fù)合型的高級應(yīng)用人才。

以江西理工大學(xué)為例，其位于享有“世界鎢都”、“稀土王國”之美譽(yù)的江西贛州，與贛州的以鎢礦、稀土礦為代表的稀金谷產(chǎn)業(yè)群及新能源汽車產(chǎn)業(yè)群展開長期合作，形成了鎢、銅、稀土資源綜合開發(fā)利用的特色和優(yōu)勢。在測控專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面，形成了以礦冶機(jī)電設(shè)備在線監(jiān)測與智能故障診斷、離子型稀土高效萃取過程控制、傳感器網(wǎng)絡(luò)與信息融合技術(shù)為基礎(chǔ)的專業(yè)特色。這不僅為在校本科學(xué)生搭建了良好的企業(yè)交流平臺，解決了部分畢業(yè)生的就業(yè)問題，也為畢業(yè)后的研究生們提供了很好的科研環(huán)境。

（四）改善師資隊(duì)伍現(xiàn)狀，提高雙師型師資比例

師資水平是影響測控專業(yè)提升新工科建設(shè)水平的關(guān)鍵性因素，高校應(yīng)適應(yīng)新工科建設(shè)師資力量的需求，建設(shè)經(jīng)驗(yàn)豐富的雙師型教師隊(duì)伍與靈活個(gè)性化配備的雙導(dǎo)師制。通過繼續(xù)深造、出國進(jìn)修、校企合作等方式，以兼職教師的形式將企業(yè)新技術(shù)人才引進(jìn)學(xué)校對學(xué)生進(jìn)行更為貼近實(shí)際應(yīng)用的培養(yǎng)，為師資隊(duì)伍注入新鮮血液，同時(shí)將學(xué)校內(nèi)年輕教師派駐校企共建的開發(fā)中心或研發(fā)平臺，鍛煉教師的工程實(shí)踐能力，提高教師的科研能力和教學(xué)水平。聘請擁有豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的高水平企業(yè)人員擔(dān)任企業(yè)導(dǎo)師，解決學(xué)生實(shí)戰(zhàn)操作能力不足的問題，增強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力以及更為貼近市場需求的專業(yè)技能。

（五）“學(xué)訓(xùn)研賽”一體化，強(qiáng)化實(shí)踐創(chuàng)新能力

面對新時(shí)代、新形式、新經(jīng)濟(jì)，構(gòu)建測控專業(yè)學(xué)生“課程-實(shí)訓(xùn)-項(xiàng)目-競賽”四位一體的培養(yǎng)模式，能有效促進(jìn)學(xué)生工程實(shí)踐能力提升。根據(jù)新工科教學(xué)特點(diǎn)，搭建學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)平臺，組建專業(yè)學(xué)習(xí)小組，營造大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)氛圍;以測控專業(yè)各類專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)知識競賽、專業(yè)技能競賽為單位，革新并構(gòu)建多層次的學(xué)科競賽體系。引導(dǎo)學(xué)生開展各項(xiàng)實(shí)訓(xùn)活動(dòng)和學(xué)科競賽，有效豐富本專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系，充分培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識、創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力（如圖5所示）。

四、我校測控專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)改革成效

我校基于新工科的測控專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革實(shí)施以來，學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)同率有較大提升，創(chuàng)新能力不斷加強(qiáng)，發(fā)表論文和授權(quán)專利的數(shù)量從2015年的5篇（件）增加到2018年的26篇（件）;在全國和江西省大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、全國和江西省3D大賽、“挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽等全國和省部級以上競賽中獲得獎(jiǎng)勵(lì)10余項(xiàng)。下一步，我們將繼續(xù)按照新工科理念加強(qiáng)知識融合和能力遞進(jìn)，在測控專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革上作出更多積極的探索和嘗試。

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