面向卓越人才培養的測控專業課程體系的改革與實踐

摘 要 對面向卓越人才培養的測控專業課程體系進行了研究與改革實踐；在卓越人才的培養計劃、教學內容、培養模式的改革與重構、工程素養和創新能力培養等方面進行了介紹。

關鍵詞 卓越人才 測控專業 課程體系

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

1 測控技術與儀器專業的發展與現狀

隨著科學技術特別是計算機及電子信息技術的飛速發展，我國設有儀器儀表專業的高校數量也有顯著增加，由1997 年有80 多所，增至2012年已達170多所。

我校測控專業從1987年招收首屆本科生起，在20多年的辦學歷程中積累了進行本科專業教育的完整教學過程的經驗，創建了完備的教學文件，建立了完整的教學環節、實踐環節、設計環節等教學體系。同時開始不斷開展教學改革和研究，探索如何適應科學技術發展和國民經濟發展的需要、構建面向未來的測控技術與儀器本科專業的人才培養體系。

傳統的人才培養的教學課程體系的特點是：重知識傳授，輕能力培養，重理論輕實踐、重課堂教學輕創造能力的培養，將知識的傳授置于教學的中心位置。這也是目前國內測控專業教學課程體系的現狀。在中國，這個問題應該說更加嚴重，尤其是理論脫離實際、實踐環節薄弱、產學脫節的問題。這首先是受中國傳統的教育思想和理念影響。在教學方法上，中國通行的是以教師為中心、以課堂講授為主，以理論考試成績評價學生的模式。人們誤認為這就是一千多年前韓愈所倡導“傳道，授業，解惑”。其實，這是一種誤解。

社會經濟的發展與轉型也給中國的教育帶來了影響。我國的高等工科教育從建國初期的通識教育，到50年代學習蘇聯、院系調整后的分科很細的專業教育，又回到90年代末至今的通識教育。但教育工作者對如何兼顧通識教育與專業教育、兼顧理論與實踐未能厘清。有些觀點認為，通識教育就是強調基礎科學理論、弱化專業內容和工程實踐，基礎打得越寬越好，理論學得越多越好，什么知識都學點兒，什么工作都能應付。這種弱化教學中實踐環節的通識教育，造成了忽視產業實踐和工程訓練、忽視學生能力的培養的后果，培養出的學生只能了解一些表面的理論，不會應用，沒有實踐能力，根本無法滿足產業轉型和升級的需要。

在辦學機制上，我國高校的工科專業大多是關門辦學，缺乏跟產業和社會的溝通互動。這就造成高校沒有傾聽企業的聲音和需求，卻一廂情愿地為它們提供“人才產品”，這樣的工程教育難以滿足產業需求是必然的。

此外，在中國最需要產業經驗的工科大學教師中，大多數都是從校門到校門，都有高學歷的教育背景，但缺乏產業經驗，缺乏和工業界的溝通和共同語言。應該說，這是造成我國工程教育和社會需求脫節的主要原因之一。

綜上所述，我國經濟在持續高速發展30多年后，產業正面臨著從勞動密集型向知識密集型、創新型和高附加值服務型產業升級的緊迫形勢。企業迫切需要即具備寬口徑的扎實的理論基礎知識，又具備卓越的工程實踐能力的測控領域人才。但我國的工科教育從理念、機制、師資等眾多方面都存在著與產業和社會發展脫節的問題，嚴重影響了人才培養的質量，已經不能滿足中國產業升級的需要，必須進行深入改革。為此，我校測控專業在2010年底開始“卓越工程師教育培養計劃”試點申報，2011年5月獲得教育部批準，這是人才培養模式改革的重要契機。

創新實踐能力是卓越工程師培養的核心，培養創新能力首先應該是培養創新的思維，而課程體系是高等教育創新思維培育的主戰場。測控專業的課程體系的改革的方向，就是要依據本專業卓越計劃培養標準，遵循工程的集成與創新特征，以強化工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力為核心，重構課程體系和教學內容。

面向卓越人才培養的本科課程體系改革，涉及測控專業的方向選擇和定位、課程內容的整合與重構、實踐環節的整合與重構以及課程內容、課程教學形式、實驗平臺的創新等研究內容；同時也是一項長期的艱巨的研究工作，目前國內還沒有一所高校的測控專業通過立項專門對此課題進行研究。因此，本課題的研究將有力地促進測控專業卓越人才培養體系的構建、發展和進步，并為在工科類專業貫徹落實卓越計劃，提高人才培養質量，推動教育教學改革，起到重要的示范和引導作用。

2 課程體系改革的內容與目標

課程體系是實施培養目標的施工藍圖，是組織教學活動的最主要依據。學生創新能力的培養主要是通過富有創造性的課程體系和教學內容的系統教育而實現的。本項目以測控技術與儀器專業本科教學課程體系為研究對象，研究建立適應經濟建設和社會發展的卓越工程師人才培養的新教學課程體系。具體的研究內容是：

（1）探索卓越人才本科專業課程體系建設與學科建設的內在關系，研究本專業的卓越人才培養的方向和專業定位。卓越人才本科專業課程體系一方面必須滿足社會經濟發展對人才的需求，另一方面必須基于學校的學科發展條件，體現我校在光纖傳感技術與儀器、機電裝備檢測與控制、動態測試與故障診斷等具有代表性的學科特色和三大行業優勢，使卓越人才本科專業課程體系成為提高學校核心競爭力的重要標志之一。

（2）優化和完善面向卓越人才培養的專業課程體系結構。遵循工程的集成與創新特征，以強化工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力為核心，整合與重構專業課程體系和教學內容、整合與改革實踐環節的形式和內容?？刹捎谩捌脚_+模塊”的課程結構體系，對那些服務面較寬，體現學科基礎的課程用平臺結構組織，以保障全面發展的共性要求；服務面較窄且需一定靈活的課程用模塊結構組織，用于柔化個性發展要求。通過2～3年的探索與改革實踐，優化和完善面向卓越人才培養的專業課程體系結構。

（3）探索高校和企業聯合培養機制、探索高校和企業聯合建設創新實驗平臺和創新實踐基地的模式。在項目末期能建立2～4個新模式下的創新實驗平臺和創新實踐基地。

（4）從加強學生創新能力入手，著力研究基于問題的學習、基于項目的學習、基于案例的學習等多種研究性、實踐性和工程性的學習方法。

3 測控專業卓越人才培養的課程體系的核心框架

學生創新能力的培養主要是通過富有創造性的課程體系和教學內容的系統教育而實現的。本項目的目的就是以測控專業本科教學課程體系為研究對象，研究建立適應經濟建設和社會發展的卓越工程師人才培養的新教學課程體系。

組織測控專業積極參與國家教育部關于“卓越工程師培養計劃”方案的實施，通過深入推進本專業的教育教學改革，借鑒世界先進國家和地區高等工程教育的成功經驗，努力創建具有本專業特色的工程教育模式，著力提高工科學生的工程意識、工程素養和工程實踐能力，培養適應我國經濟社會發展需要的測控專業工程技術人才。2011年測控專業獲教育部批準成為全面推行“卓越工程師培養計劃”的試點專業。目前，已在2011級本科生中開辦1個“卓越工程師”試點班，計劃在2012級本科生中開辦2個“卓越工程師”試點班，已在專業培養方案制定、課程體系整合、教學方法改革、校企合作共建、師資隊伍建設和對外交流方面取得了顯著的建設成果。初步形成了測控專業卓越人才培養的教育體系的核心框架。主要內容有：

3.1 專業培養方案制訂

在教育部“卓越工程師培養計劃”的指導思想指導下，積極探索適合本專業實際的工程教育培養新體系。通過對著名高校測控專業的廣泛調研和長期的教育改革探索，并結合本校實際，制訂了測控技術與儀器“卓越計劃”試點專業培養方案，提出了“強化基礎、突出實踐、面向創新、服務行業、追求卓越”的測控技術與儀器專業“卓越”人才培養方針，培養創新意識強、實踐能力強和社會責任感強的測控技術與儀器專業“卓越”人才；以信號流為知識體系構建基礎，以電子和機械為主，電、機、控、光、儀、計算機結合，使學生掌握信息獲取、處理、傳輸、控制及應用的基本理論與方法，具有系統設計及集成的能力；堅持理論與實踐相結合、教學與科研相結合、就業與行業相結合的原則，鼓勵學生全面發展，以適應國民經濟建設對測控領域人才的需求。

根據人才的不同定位，對基礎課程、核心專業課程的教學內容進行了重大整合與內容創新。分別制定了《武漢理工大學測控技術與儀器專業現場型卓越工程師培養標準》、《武漢理工大學測控技術與儀器專業“卓越工程師培養計劃”培養方案（含本科和碩士階段）》、《武漢理工大學測控技術與儀器專業“卓越工程師培養計劃”企業學習階段培養方案 》。

3.2 課程體系整合與內容重構

通過分析測控技術與儀器“卓越計劃”試點專業建設現狀，總結建設經驗，明確卓越人才培養方向，突出本專業學科和行業特色，制訂了測控技術與儀器“卓越計劃”試點專業培養計劃，進行了課程體系整合。

（1）在新的培養計劃中，突出了電子和機械類基礎課程，以信號流為主線，構建測控技術與儀器專業課程群，提出了機械與電子、電子與電路、信息與儀器3個課程群的課程體系，每個課程群由1名教授擔任課程群負責人；

（2）每個課程群包含多門專業基礎課和專業課程。每門主干專業課程至少由3名教師組成教學團隊，并由1名教師擔任課程負責人；50歲以下教師每人至少可以承擔2門主干課程的教學任務，每名教師每年至少承擔1門主干課。

（3）針對部分課程內容重合的現狀，整合課程及其內容，并新設誤差理論與測試信號處理、測控系統微處理芯片及應用、現代儀器設計等課程；針對光纖傳感技術學科優勢和汽車行業特色，新設光纖傳感器、汽車電子技術等課程；針對專業發展趨勢，新設無線傳感器及其網絡技術等課程。

（4）加強實踐環節的建設和校企合作新模式的探索。卓越人才培養成功與否的關鍵之一是校企聯合的模式和機制。必須研究解決將形式上的3+1模式落實到實質內涵上的問題。要破解與工業界缺乏溝通及與工業界缺乏共同語言的問題。理順課堂與企業、專業知識與工程實踐能力的關聯關系。例如利用學生在企業的實踐過程，與企業一起開設了專業實習、測控系統、設備與儀器應用綜合能力訓練、測控系統現代儀器設計、測控設備軟硬件集成設計、測控設備與儀表機構零件及工藝設計等實踐課程。

4 教學方法與培養模式的改革

針對測控技術與儀器“卓越計劃”試點專業培養目標和“卓越”人才培養方針，本專業積極開展教學方法與培養模式的研究與改革工作。

（1）開展教學研究工作。以“卓越計劃”實施為導向，積極開展教學研究工作，“面向卓越人才培養的測控專業課程體系整合優化及重構的改革與實踐”、“適應卓越工程師培養的測控專業實踐教學體系及內容的優化研究與實踐”、“測控技術與儀器品牌專業的專業內涵建設研究與實踐”分別獲2011年湖北省級教學研究項目、2012年湖北省級教學研究項目和2012年武漢理工大學教學研究項目立項，在教學研究中探索“卓越計劃”教學方法改革途徑。

（2）拓展精品課程建設。在省級精品課程《傳感器原理及應用》、校級精品課程《控制工程基礎》建設的基礎上，《精密機械設計》課程于2012年被批準為校級精品課程。

（3）加強特色教材建設。針對測控技術與儀器“卓越計劃”試點專業課程特色，本專業與電子工業出版社合作出版十二五規劃系列教材，其中《傳感器原理及工程應用》、《PLC-從原理到應用程序設計》已經出版。2013年即將要出版的后繼教材是：《控制工程基礎》、《現代儀器設計》、《測控系統微處理芯片》。

（4）校企合作建立工程實踐教育中心。卓越人才培養成功與否的關鍵之一是校企聯合的模式和機制。在學校和學院的支持下，本專業充分發揮各種資源，積極建設校外實習實踐基地，與5家測控儀器類的生產和研發企業等合作建立了卓越計劃工程實踐教育中心。

國家級工程實踐教育中心是指高校依托企業建立的，為落實高校“卓越計劃”培養方案中的企業學習階段的任務，由高校和企業密切合作開展工程人才培養的綜合平臺。本專業依托本省的一家大型企業，充分發揮已有合作基礎，已于2012年獲批準進行國家級工程實踐教育中心的建設。

參考文獻

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