社會需求導(dǎo)向下測控技術(shù)與儀器專業(yè)專創(chuàng)教育融合探索及實踐

王欣欣 王麗君 楊杰

摘 要：為適應(yīng)新時代經(jīng)濟社會發(fā)展需求，實現(xiàn)專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的有機融合，即“1+1>2”的協(xié)同效應(yīng)，高校應(yīng)依托自身優(yōu)勢開展專創(chuàng)教育深度融合。本研究以華北水利水電大學(xué)測控技術(shù)與儀器專業(yè)為例，依據(jù)學(xué)科優(yōu)勢方向，構(gòu)建“堅定信念思政導(dǎo)入—儀器導(dǎo)論專業(yè)初識—公共教育引導(dǎo)培養(yǎng)—專業(yè)教育能力躍升—實踐創(chuàng)新”五階更迭升級培養(yǎng)體系，探索“五融合”實踐途徑，大力培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力的應(yīng)用型專業(yè)人才。

關(guān)鍵詞：社會需求；五階更迭升級培養(yǎng)體系；專創(chuàng)“五融合”教育

基金項目：河南省高等教育教學(xué)改革研究與實踐重點項目（編號：2021SJGLX150）；河南省高等教育教學(xué)改革研究與實踐項目（學(xué)位與研究生教育）成果（編號：2021SJGLX014Y）；華北水利水電大學(xué)教改項目（編號：華水政〔2021〕245號-11）

作者簡介：王欣欣（1980— ），女，華北水利水電大學(xué)副教授，研究方向為智能控制系統(tǒng)設(shè)計；王麗君（1971— ），女，華北水利水電大學(xué)教授，研究方向為機電系統(tǒng)檢測及故障診斷；楊杰（1976— ），男，華北水利水電大學(xué)副教授，研究方向為工業(yè)生產(chǎn)線智能控制。

隨著5G、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的快速發(fā)展，人類社會正經(jīng)歷新一輪科學(xué)技術(shù)革命。各項先進技術(shù)的興起與發(fā)展，正快速推進世界各國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級并重塑世界經(jīng)濟格局，其中儀器儀表業(yè)是制造業(yè)和信息化高度結(jié)合的行業(yè)。而測控技術(shù)與儀器作為我國該行業(yè)唯一的本科專業(yè)，在專業(yè)教育過程中，應(yīng)積極主動支持國家創(chuàng)新高地戰(zhàn)略和行業(yè)發(fā)展需求，融入引導(dǎo)實踐應(yīng)用的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，實現(xiàn)專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的深度融合，為建設(shè)創(chuàng)新型國家夯實人才基礎(chǔ)，以滿足我國對智能設(shè)備、高端傳感器持續(xù)增長的需求。華北水利水電大學(xué)測控專業(yè)為河南省一流本科專業(yè)，本研究以華北水利水電大學(xué)測控專業(yè)教育為例，探索與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的實踐途徑及融合效果。

一、建立專創(chuàng)融合的人才培養(yǎng)體系

華北水利水電大學(xué)測控專業(yè)以區(qū)域經(jīng)濟、社會和行業(yè)發(fā)展的需求為導(dǎo)向，貫徹執(zhí)行“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向（OBE）、持續(xù)改進”的教學(xué)理念，構(gòu)建“思政導(dǎo)入—專業(yè)初識—引導(dǎo)培養(yǎng)—能力躍升—實踐創(chuàng)新”的五階更迭升級培養(yǎng)體系。

（一）思政導(dǎo)入階

對于通過激烈高考競爭進入大學(xué)學(xué)習的學(xué)生而言，會出現(xiàn)沒有奮斗目標、失去學(xué)習動力的問題，因此對大一新生，要及時進行思政教育，使學(xué)生樹立遠大理想，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀和價值觀。堅持立德樹人根本任務(wù)，始終將思政教育貫穿理論課程體系、實踐環(huán)節(jié)中。在后續(xù)教學(xué)中不斷進行課程思政改革，潛移默化地進行思政教育，有目的地將專業(yè)課與思政教育結(jié)合。

（二）專業(yè)初識階

學(xué)校在大一上學(xué)期開設(shè)16學(xué)時的測控專業(yè)導(dǎo)論課，并由具有工程背景的資深教師講授。導(dǎo)論課主要介紹儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科現(xiàn)狀及未來展望、儀器科學(xué)與技術(shù)的課程體系，使學(xué)生從宏觀上了解專業(yè)的發(fā)展及應(yīng)用。教師在授課時以項目切入，通過我國高質(zhì)量發(fā)展的航空航天事業(yè)中測控站的視頻資料展示測控系統(tǒng)的主要組成部分，通過身邊的工程實例、往屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計作品展示，激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習興趣，提升學(xué)習動力、創(chuàng)新意識，講好新學(xué)期測控專業(yè)第一課。

（三）引導(dǎo)培養(yǎng)階

本層次體現(xiàn)在大一下學(xué)期至大二上學(xué)期，人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)包含電路基礎(chǔ)、復(fù)變函數(shù)與積分變換等內(nèi)容，為后續(xù)進行工程實踐及理論分析奠定了基礎(chǔ)。此階段的項目問題是依據(jù)相關(guān)學(xué)科競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目對知識能力的要求而設(shè)計，使得學(xué)生在專業(yè)知識基礎(chǔ)上進行相關(guān)的學(xué)習、操作、探索和提高。通過對項目的剖解、分析、總結(jié)及改進，提高了學(xué)生的競賽水平、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)知識水平，為真正的參賽做好準備。

（四）能力躍升階

從大二下學(xué)期至大三上學(xué)期，安排專業(yè)課程的學(xué)習?？紤]到實際項目的需要，在模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)課程開課的下半學(xué)期同步開設(shè)單片機原理及應(yīng)用課程，并進行相應(yīng)實踐操作訓(xùn)練。學(xué)生可以根據(jù)自己的專業(yè)興趣，選擇指導(dǎo)教師，申請創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，開展科技創(chuàng)新活動，加入導(dǎo)師的科研團隊，從而讓學(xué)生體會到所學(xué)知識的實用性。通過問題分析和現(xiàn)代工具綜合學(xué)習能力考核，注重資料查閱、方案確定、硬件搭建、軟件設(shè)計，通過現(xiàn)場答辯、實物展示、設(shè)計說明書質(zhì)量等方式綜合給定實踐環(huán)節(jié)成績。經(jīng)過此過程，學(xué)生的專業(yè)水平、工程實踐動手能力得到飛躍性提升，引導(dǎo)學(xué)生在掌握專業(yè)技能的基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新性研究。

（五）實踐創(chuàng)新階

本專業(yè)涉及儀器學(xué)、電子學(xué)、精密機械等多學(xué)科領(lǐng)域，對創(chuàng)新素養(yǎng)的培養(yǎng)體現(xiàn)在綜合能力、知識水平上。從大三下學(xué)期開始，結(jié)合本專業(yè)的特色優(yōu)勢方向，注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)，深度打造有梯度的實踐環(huán)節(jié)專業(yè)綜合課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計。通過“項目分析—方案構(gòu)思—元器件選擇—硬件電路設(shè)計—軟件仿真—實物制作—調(diào)試—封裝—完善”等一系列實踐操作，實現(xiàn)對工程實踐能力的培養(yǎng)，在此訓(xùn)練基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新性研究，以適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要。

二、專創(chuàng)融合的途徑探索及實施效果

在測控專業(yè)培養(yǎng)體系的引導(dǎo)下，按照掌握知識與發(fā)展能力相統(tǒng)一的原則開展專業(yè)課程學(xué)習和動手實踐訓(xùn)練，在人才培養(yǎng)過程中貫穿自學(xué)能力和思辨能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入專業(yè)教育。在具體實施過程中，探索了一些融合途徑，取得了良好的效果，稱之為“五融合”。

（一）思政教育融入專業(yè)教育

本專業(yè)教師堅持教書育人同向同行、言傳身教。專業(yè)教育是思政教育的重要載體，在專業(yè)課程教學(xué)過程中要體現(xiàn)家國情懷、人生目標、科研理論、創(chuàng)新思想、工匠精神等，使專業(yè)教育與思政教育同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)。讓學(xué)生在學(xué)習專業(yè)知識的同時，能夠樹立愛國愛家、勇于探索的人生理念，并將其貫穿今后的學(xué)習、工作和生活中。從而培養(yǎng)在知識體系、創(chuàng)新能力和人格素養(yǎng)等方面具有顯著優(yōu)勢的創(chuàng)新型人才，以滿足社會發(fā)展需求。

（二）實踐環(huán)節(jié)融入理論學(xué)習

對高校學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，重點體現(xiàn)在實踐環(huán)節(jié)。本專業(yè)借助虛擬仿真技術(shù)和實踐教學(xué)平臺進行理論與實踐融合，讓學(xué)生參與科研項目，階梯式提升學(xué)生創(chuàng)新能力。首先，加強基礎(chǔ)課程課內(nèi)實驗訓(xùn)練，開展基礎(chǔ)性實驗、分析數(shù)據(jù)、撰寫實驗報告得出實驗結(jié)論。其次，結(jié)合實際課題進行綜合性實驗，包含實驗分析、方案設(shè)計、元器件準備、實驗驗證等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生辯證分析和解決問題的能力。最后，經(jīng)過遞升式實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)，學(xué)生可以將基礎(chǔ)理論知識轉(zhuǎn)化為綜合實踐應(yīng)用能力，做到學(xué)以致用。

（三）學(xué)科競賽融入教學(xué)活動

學(xué)科競賽是重要的教學(xué)活動，在對學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識的培養(yǎng)上發(fā)揮了積極作用。學(xué)校每年都會舉辦或者組織學(xué)生參加各種全國性的學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，如中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、大學(xué)生智能車競賽、大學(xué)生機器人競賽、大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽等。本專業(yè)從學(xué)生選拔、項目選題、賽前培訓(xùn)、賽中指導(dǎo)和賽后總結(jié)各個環(huán)節(jié)入手，呈現(xiàn)出“以賽促學(xué)、賽學(xué)共進”的良好氛圍，學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力得以提升，便于進行持續(xù)培養(yǎng)。

（四）畢業(yè)設(shè)計融入科研活動

畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生走向工作崗位或繼續(xù)深造學(xué)習的過渡階段。學(xué)生綜合運用所學(xué)的專業(yè)知識和基本技能，通過自我學(xué)習，分析、解決復(fù)雜工程問題的能力得以提高。整個環(huán)節(jié)的選題體現(xiàn)“前沿、自主、創(chuàng)新”原則，盡量與導(dǎo)師的科研項目相結(jié)合，貼近本學(xué)科的實際工程應(yīng)用。近年，學(xué)生通過對各類科技項目的研究，感受并了解行業(yè)發(fā)展的前沿動態(tài)，真正做到理論應(yīng)用于實踐。經(jīng)過四年學(xué)習，學(xué)生依據(jù)要求進行“查閱文獻—確定方案—仿真—實物調(diào)試—論文撰寫—畢業(yè)答辯”等工作，完成綜合全面訓(xùn)練的工作任務(wù)，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力再次得以提升。

（五）產(chǎn)學(xué)研相互融合

通過與企業(yè)、高校和科研單位等在優(yōu)勢資源和獨特功能上進行協(xié)同合作，創(chuàng)新技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研相互融合，積極開展校企合作，帶領(lǐng)學(xué)生走出學(xué)校、走進生產(chǎn)一線，在實際生產(chǎn)中解決問題提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。本專業(yè)主動加強與省內(nèi)外知名企業(yè)開展產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，全面參與人才培養(yǎng)，先后獲批教育部產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)同育人項目三項，并積極開展校外實踐基地的建設(shè)。

三、結(jié)語

本專業(yè)以新工科建設(shè)為契機、社會需求為出發(fā)點、OBE為教學(xué)理念，構(gòu)建“思政導(dǎo)入—專業(yè)初識—引導(dǎo)培養(yǎng)—能力躍升—實踐創(chuàng)新”的五階更迭升級培養(yǎng)體系，促進專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育有機融合。結(jié)合本專業(yè)實情、企業(yè)需求，通過專業(yè)課項目、綜合課程項目、畢業(yè)設(shè)計項目作為項目式教學(xué)的載體，進一步探索專創(chuàng)融合的實施途徑，包括思政教育、實踐環(huán)節(jié)教育、學(xué)科競賽、畢業(yè)設(shè)計、產(chǎn)學(xué)研等“五融合”，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力、在動手實踐方面的積極主動性，面向工程應(yīng)用培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)業(yè)能力的應(yīng)用型人才，為國家儀器儀表行業(yè)的發(fā)展輸送高水平專業(yè)人才。

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