工科專業(yè)認(rèn)證背景下測控專業(yè)實踐教學(xué)體系的建立

唐娟 李麗華 霍曉靜

摘 要：實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)不僅體現(xiàn)在理論教學(xué)過程中，更體現(xiàn)在實踐教學(xué)過程中。實踐教學(xué)是高校教學(xué)工作的重要環(huán)節(jié)之一，理論和實踐完美融合是本科教學(xué)支撐實現(xiàn)的統(tǒng)一體系，對提高學(xué)生的綜合實踐能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神有著不可替代的作用。在工科專業(yè)認(rèn)證背景下， 對于應(yīng)用型本科院校，構(gòu)建一個多元化的創(chuàng)新性實踐教學(xué)體系至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：實踐能力;創(chuàng)新能力;多元化;實踐教學(xué)體系

測控技術(shù)與儀器專業(yè)是儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的本科專業(yè)，是電子、光學(xué)、精密機械、計算機與信息技術(shù)多學(xué)科相互融合、相互滲入的一門新興的綜合學(xué)科。對于這樣一個知識面寬、適應(yīng)性和就業(yè)范圍廣的專業(yè)來說，在培養(yǎng)人才方面更應(yīng)突出對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以適應(yīng)當(dāng)今社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展。我校的測控技術(shù)及儀器專業(yè)在工科專業(yè)認(rèn)證背景[1]下，秉承“學(xué)以致用”的教學(xué)理念，構(gòu)建多元化的創(chuàng)新性實踐教學(xué)體系，堅持立足河北，服務(wù)京津冀、雄安新區(qū)建設(shè)，以工農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控、智能農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)新研發(fā)和設(shè)計等方面為特色，培養(yǎng)富有創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力的應(yīng)用型復(fù)合型人才。

一、以信息流為主線，建立模塊化實踐教學(xué)體系

根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、人才培養(yǎng)規(guī)格和專業(yè)技能規(guī)范的要求，遵循構(gòu)建課程之間的相互聯(lián)系和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，以信息流為主線，建立與理論教學(xué)內(nèi)容相互銜接、循序漸進(jìn)、層次分明的模塊化實踐教學(xué)體系[2]。實踐教學(xué)體系構(gòu)建遵循目標(biāo)性原則和系統(tǒng)化原則，除了培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能，也要同時注重培養(yǎng)學(xué)生的非專業(yè)技能，如創(chuàng)新、管理等能力。因此，在實踐教學(xué)體系中分為基礎(chǔ)能力、專業(yè)核心能力、拓展能力三個模塊，每部分層層深入、相互銜接。

二、以雙創(chuàng)教育為引領(lǐng)，實行本科生課外科技創(chuàng)新導(dǎo)師制

在當(dāng)前“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的時代背景下，做好創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育已成為高校提升學(xué)生創(chuàng)新能力和就業(yè)能力的重要抓手，因此，測控專業(yè)實踐教學(xué)體系中，拓展能力培養(yǎng)模塊是十分重要的一環(huán)。為了培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣、科研能力、創(chuàng)新能力和社會實踐技能，從而進(jìn)一步提高本科生人才培養(yǎng)質(zhì)量，大力提升學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力和就業(yè)競爭力，測控專業(yè)教師團隊于2016年起開始推行“本科生課外科技創(chuàng)新導(dǎo)師制”，積極指導(dǎo)學(xué)生開展各類社會實踐和科研創(chuàng)新活動，并取得了良好的成效。具體的做法有：

1）針對大一新生，發(fā)揮測控專業(yè)教師擔(dān)任志愿班主任的有利條件，全方位開展專業(yè)教育，如帶領(lǐng)學(xué)生參觀專業(yè)實驗室、展示歷屆學(xué)生參加競賽獲獎作品、與大三、大四學(xué)生結(jié)對進(jìn)行課程設(shè)計環(huán)節(jié)觀摩等活動，引導(dǎo)學(xué)生樹立專業(yè)思想、激發(fā)其創(chuàng)新探索的興趣。

2）針對大二、大三年級學(xué)生，結(jié)合傳感器與檢測技術(shù)課程設(shè)計、虛擬儀器課程設(shè)計等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)組織專業(yè)技能大賽，為各參賽組配備指導(dǎo)教師，對于獲獎團隊予以獎勵，并將有興趣繼續(xù)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計活動的同學(xué)進(jìn)行優(yōu)化重組，在指導(dǎo)教師的協(xié)調(diào)下與農(nóng)機化等其他相關(guān)專業(yè)的學(xué)生聯(lián)合組隊，為后續(xù)參加“互聯(lián)網(wǎng)+”等各類科技創(chuàng)新競賽奠定基礎(chǔ)。

3）針對大三、大四年級學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入教師承擔(dān)的科研項目組，在教師與項目組研究生的帶領(lǐng)下參與科研項目的研究與實施，大四的學(xué)生還可以銜接畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容的完成。

導(dǎo)師制下，從科技創(chuàng)新項目的選題到實施，學(xué)生們都能得到指導(dǎo)教師的理論和實踐指導(dǎo)，重點培養(yǎng)其文獻(xiàn)閱讀與分析、方案設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試、試驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析處理、論文撰寫等方面的能力，并形成一個相對穩(wěn)定的科技創(chuàng)新團隊，從而更好地提升其科研協(xié)作與創(chuàng)新實踐能力。

三、以全面性、發(fā)展性與激勵性為原則，改革實踐教學(xué)考核評價方式

傳統(tǒng)的實踐環(huán)節(jié)的考察方式大多采用實驗報告或?qū)嵙?xí)報告的形式，造成一部分學(xué)生在實踐過程中偷奸耍滑，動手少，通過抄襲報告獲得不錯的成績，無法體現(xiàn)學(xué)生的真實水平[3]。本項目成果以全面性、發(fā)展性與激勵性為原則，改革實踐教學(xué)考核評價方式，將過程與結(jié)果相結(jié)合，從而做出全面性評價。

具體評價方案如下：

在實踐環(huán)節(jié)結(jié)束之后，進(jìn)行匯報答辯，然后按照制定好的評價量化表進(jìn)行評分，評價標(biāo)椎如表1所示。

評價形式：學(xué)生自評—小組評價—教師評價。

評價內(nèi)容：任務(wù)完成情況、信息的收集和處理、問題及處理方法、實踐與合作能力、回答問題、研究報告。

成績形式：總成績=匯報答辯*80%+實驗平時表現(xiàn)*20%，其中匯報答辯=（小組互評*20%+教師評分*80%）*排名系數(shù)，其中排名系數(shù)分別為：100%、95%、88%、82%。

采用新的考核方式后，學(xué)生的積極性及創(chuàng)新型顯著提高.

四、以持續(xù)化改進(jìn)為舉措，實施實踐教學(xué)精準(zhǔn)化管理

作為我國高等教育質(zhì)量保障的重要組成部分，工程教育專業(yè)認(rèn)證制度認(rèn)同度不斷提高，越來越受到各高校重視[4]。基于工程教育認(rèn)證理念構(gòu)建的質(zhì)量管理體系具有雙閉環(huán)特征——內(nèi)部閉環(huán)和外部閉環(huán)，通過監(jiān)督發(fā)現(xiàn)偏差，并分析產(chǎn)生偏差的原因，進(jìn)一步采取改進(jìn)措施減小偏差，所以工程教育是一個持續(xù)改進(jìn)的過程[1]。實踐教學(xué)體系以持續(xù)化改進(jìn)為舉措，實施實踐教學(xué)精準(zhǔn)化管理。

1、實驗平臺的持續(xù)改進(jìn)

（1）在原有主干專業(yè)實驗室、實驗設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行模式重組，內(nèi)容拓展，基本設(shè)備儀器更新，機制優(yōu)化，構(gòu)建測控類綜合實驗實踐教學(xué)中心的基本框架。

（2）以整體優(yōu)化為出發(fā)點，改造和拓展傳統(tǒng)的實驗教學(xué)環(huán)境，采用縱向的實驗實踐教學(xué)環(huán)節(jié)與各個教學(xué)階段教學(xué)課程體系中相互關(guān)聯(lián)的并行結(jié)點，成為各系列課程的有機組成部分。

（3）在現(xiàn)有傳感器實驗儀基礎(chǔ)上，將各種類型的傳感器實物和數(shù)據(jù)采集卡相結(jié)合，自行設(shè)計開發(fā)了基于虛擬儀器的計算機測試綜合實驗平臺;自行設(shè)計開發(fā)了基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室自動測控系統(tǒng);拓展了基于PLC的自動控制系統(tǒng)，自行設(shè)計開發(fā)了相關(guān)設(shè)備軟件。

2、課程內(nèi)容的持續(xù)改進(jìn)。

推進(jìn)實驗獨立設(shè)課，整合實驗內(nèi)容，獨立開設(shè) 16學(xué)時以上的實驗課7門，包括《數(shù)字電子技術(shù)實驗》、《模擬電子技術(shù)實驗》、《單片機原理與應(yīng)用實驗》、《傳感器與檢測儀表實驗》、《智能儀器設(shè)計實驗》、《機電傳動控制實驗》和《現(xiàn)代控制理論實驗》，進(jìn)行單獨考核。將實踐性較強的課程授課方式改為實驗室授課，如《電路設(shè)計與制版》、《虛擬儀器設(shè)計》 ，將講授與實驗充分融合，提高學(xué)生實際操作水平。新增《測控綜合實驗》課程，開設(shè)4個設(shè)計性實驗，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。

提高集中實踐環(huán)節(jié)的比例，整合課程設(shè)計的內(nèi)容。如將《傳感器與檢測技術(shù)課程設(shè)計》與《單片機原理課程設(shè)計》整合為《自動檢測綜合設(shè)計》，讓學(xué)生在3周的時間設(shè)計一個完整的檢測系統(tǒng)，既包含了傳感器和單片機兩門課的核心內(nèi)容，又進(jìn)一步加深課程之間的相互銜接盒融合，實現(xiàn)學(xué)生對所學(xué)專業(yè)知識靈活運用。

3、評價標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)改進(jìn)

針對畢業(yè)設(shè)計、畢業(yè)實習(xí)等集中實踐性環(huán)節(jié)，構(gòu)建量化評價機制，杜絕印象分、人情分[5]。以畢業(yè)設(shè)計為例，學(xué)生分?jǐn)?shù)評定為：指導(dǎo)教師給分*50%+答辯成績*50%。其中，學(xué)校有統(tǒng)一的答辯量化標(biāo)準(zhǔn)，但指導(dǎo)教師評分往往都是根據(jù)學(xué)生表現(xiàn)，主觀性較強，因此制定了指導(dǎo)教師評分標(biāo)準(zhǔn)。

五、應(yīng)用及效果

（一）人才質(zhì)量顯著提高

學(xué)生反饋不但專業(yè)知識掌握更加牢固，而且實踐能力、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力都得到很好的鍛煉和增強，學(xué)習(xí)積極性提高[6]。為了學(xué)以致用，學(xué)生積極參加全國各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽，如全國大學(xué)生互聯(lián)網(wǎng)+大賽、全國大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計競賽、全國大學(xué)生農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程相關(guān)專業(yè)創(chuàng)新設(shè)計競賽、全國大學(xué)生智能農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)新大賽等，2016年至今，測控專業(yè)學(xué)生獲得省級獎項18項，國家級獎項14項，其中國家級特等獎2項;并公開發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文21篇，申報專利4項。

學(xué)生通過前期實踐能力的培養(yǎng)，在畢業(yè)設(shè)計中將所學(xué)知識能夠靈活運用，實現(xiàn)創(chuàng)新性設(shè)計，近四年畢業(yè)設(shè)計取得良好效果，2012-2015級共有學(xué)生146人，5人獲得校級優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，優(yōu)秀率達(dá)到8.2%，遠(yuǎn)超全院11個專業(yè)校級優(yōu)秀3%的比例。

（二）教學(xué)取得豐碩成果

通過創(chuàng)新性實踐教學(xué)體系的實施，專業(yè)組老師積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗和實踐經(jīng)驗，發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文多篇，其中“測控技術(shù)與儀器專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的綜合實驗平臺建設(shè)”獲得河北農(nóng)業(yè)大學(xué)教研論文一等獎，“Analysis of Current Situation and Optimization Plan for Sensor Course Teaching”被SSCI收錄。

六、結(jié)束語

工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心是確認(rèn)工科專業(yè)畢業(yè)生達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的既定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。河北農(nóng)業(yè)大學(xué)測控技術(shù)及儀器專業(yè)以工程教育專業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)與要求為導(dǎo)向，結(jié)合省屬農(nóng)業(yè)院校實際，構(gòu)建具有鮮明智能農(nóng)業(yè)特色的測控專業(yè)人才培養(yǎng)實踐教學(xué)體系，規(guī)范實踐教學(xué)過程及考核標(biāo)準(zhǔn)，從而實現(xiàn)學(xué)生社會職業(yè)素養(yǎng)和就業(yè)競爭力的提高。

參考文獻(xiàn)：

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[4]工程教育專業(yè)認(rèn)證下自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建[J]. 黃宜慶，陸華才.綏化學(xué)院學(xué)報. 2019（05）.

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