社會(huì)需求導(dǎo)向下測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)專創(chuàng)教育融合探索及實(shí)踐

王欣欣 王麗君 楊杰

摘 要：為適應(yīng)新時(shí)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，實(shí)現(xiàn)專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的有機(jī)融合，即“1+1>2”的協(xié)同效應(yīng)，高校應(yīng)依托自身優(yōu)勢(shì)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(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)為例，依據(jù)學(xué)科優(yōu)勢(shì)方向，構(gòu)建“堅(jiān)定信念思政導(dǎo)入—儀器導(dǎo)論專業(yè)初識(shí)—公共教育引導(dǎo)培養(yǎng)—專業(yè)教育能力躍升—實(shí)踐創(chuàng)新”五階更迭升級(jí)培養(yǎng)體系，探索“五融合”實(shí)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(huì)需求；五階更迭升級(jí)培養(yǎng)體系；專創(chuàng)“五融合”教育

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

作者簡(jiǎn)介：王欣欣（1980— ），女，華北水利水電大學(xué)副教授，研究方向?yàn)橹悄芸刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)；王麗君（1971— ），女，華北水利水電大學(xué)教授，研究方向?yàn)闄C(jī)電系統(tǒng)檢測(cè)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?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)線智能控制。

隨著5G、云計(jì)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(huì)正經(jīng)歷新一輪科學(xué)技術(shù)革命。各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的興起與發(fā)展，正快速推進(jìn)世界各國(guó)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)并重塑世界經(jīng)濟(jì)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(cè)控技術(shù)與儀器作為我國(guó)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(dòng)支持國(guó)家創(chuàng)新高地戰(zhàn)略和行業(yè)發(fā)展需求，融入引導(dǎo)實(shí)踐應(yīng)用的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，實(shí)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(guó)家夯實(shí)人才基礎(chǔ)，以滿足我國(guó)對(duì)智能設(shè)備、高端傳感器持續(xù)增長(zhǎng)的需求。華北水利水電大學(xué)測(cè)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(cè)控專業(yè)教育為例，探索與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的實(shí)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(cè)控專業(yè)以區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)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(jìn)”的教學(xué)理念，構(gòu)建“思政導(dǎo)入—專業(yè)初識(shí)—引導(dǎo)培養(yǎng)—能力躍升—實(shí)踐創(chuàng)新”的五階更迭升級(jí)培養(yǎng)體系。

（一）思政導(dǎo)入階

對(duì)于通過激烈高考競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)的學(xué)生而言，會(huì)出現(xiàn)沒有奮斗目標(biāo)、失去學(xué)習(xí)動(dòng)力的問題，因此對(duì)大一新生，要及時(shí)進(jìn)行思政教育，使學(xué)生樹立遠(yuǎn)大理想，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀和價(jià)值觀。堅(jiān)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(shí)踐環(huán)節(jié)中。在后續(xù)教學(xué)中不斷進(jìn)行課程思政改革，潛移默化地進(jìn)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(shí)階

學(xué)校在大一上學(xué)期開設(shè)16學(xué)時(shí)的測(cè)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(shí)以項(xiàng)目切入，通過我國(guó)高質(zhì)量發(fā)展的航空航天事業(yè)中測(cè)控站的視頻資料展示測(cè)控系統(tǒng)的主要組成部分，通過身邊的工程實(shí)例、往屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)作品展示，激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)動(dòng)力、創(chuàng)新意識(shí)，講好新學(xué)期測(cè)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(jìn)行工程實(shí)踐及理論分析奠定了基礎(chǔ)。此階段的項(xiàng)目問題是依據(jù)相關(guān)學(xué)科競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目對(duì)知識(shí)能力的要求而設(shè)計(jì)，使得學(xué)生在專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)的學(xué)習(xí)、操作、探索和提高。通過對(duì)項(xiàng)目的剖解、分析、總結(jié)及改進(jìn)，提高了學(xué)生的競(jìng)賽水平、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)知識(shí)水平，為真正的參賽做好準(zhǔn)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(xí)。考慮到實(shí)際項(xiàng)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(jī)原理及應(yīng)用課程，并進(jìn)行相應(yīng)實(shí)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(qǐng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，開展科技創(chuàng)新活動(dòng)，加入導(dǎo)師的科研團(tuán)隊(duì)，從而讓學(xué)生體會(huì)到所學(xué)知識(shí)的實(shí)用性。通過問題分析和現(xiàn)代工具綜合學(xué)習(xí)能力考核，注重資料查閱、方案確定、硬件搭建、軟件設(shè)計(jì)，通過現(xiàn)場(chǎng)答辯、實(shí)物展示、設(shè)計(jì)說明書質(zhì)量等方式綜合給定實(shí)踐環(huán)節(jié)成績(jī)。經(jīng)過此過程，學(xué)生的專業(yè)水平、工程實(shí)踐動(dòng)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(jìn)行創(chuàng)新性研究。

（五）實(shí)踐創(chuàng)新階

本專業(yè)涉及儀器學(xué)、電子學(xué)、精密機(jī)械等多學(xué)科領(lǐng)域，對(duì)創(chuàng)新素養(yǎng)的培養(yǎng)體現(xiàn)在綜合能力、知識(shí)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(shì)方向，注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)，深度打造有梯度的實(shí)踐環(huán)節(jié)專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)。通過“項(xiàng)目分析—方案構(gòu)思—元器件選擇—硬件電路設(shè)計(jì)—軟件仿真—實(shí)物制作—調(diào)試—封裝—完善”等一系列實(shí)踐操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，在此訓(xùn)練基礎(chǔ)上進(jìn)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(shí)施效果

在測(cè)控專業(yè)培養(yǎng)體系的引導(dǎo)下，按照掌握知識(shí)與發(fā)展能力相統(tǒng)一的原則開展專業(yè)課程學(xué)習(xí)和動(dòng)手實(shí)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(shí)現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入專業(yè)教育。在具體實(shí)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(jiān)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(guó)情懷、人生目標(biāo)、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(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，能夠樹立愛國(guó)愛家、勇于探索的人生理念，并將其貫穿今后的學(xué)習(xí)、工作和生活中。從而培養(yǎng)在知識(shí)體系、創(chuàng)新能力和人格素養(yǎng)等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)的創(chuàng)新型人才，以滿足社會(huì)發(fā)展需求。

（二）實(shí)踐環(huán)節(jié)融入理論學(xué)習(xí)

對(duì)高校學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，重點(diǎn)體現(xiàn)在實(shí)踐環(huán)節(jié)。本專業(yè)借助虛擬仿真技術(shù)和實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行理論與實(shí)踐融合，讓學(xué)生參與科研項(xiàng)目，階梯式提升學(xué)生創(chuàng)新能力。首先，加強(qiáng)基礎(chǔ)課程課內(nèi)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，開展基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。其次，結(jié)合實(shí)際課題進(jìn)行綜合性實(shí)驗(yàn)，包含實(shí)驗(yàn)分析、方案設(shè)計(jì)、元器件準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(shí)踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)，學(xué)生可以將基礎(chǔ)理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為綜合實(shí)踐應(yīng)用能力，做到學(xué)以致用。

（三）學(xué)科競(jìng)賽融入教學(xué)活動(dòng)

學(xué)科競(jìng)賽是重要的教學(xué)活動(dòng)，在對(duì)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)的培養(yǎng)上發(fā)揮了積極作用。學(xué)校每年都會(huì)舉辦或者組織學(xué)生參加各種全國(guó)性的學(xué)科競(jìng)賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，如中國(guó)“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(jìng)賽、大學(xué)生機(jī)器人競(jìng)賽、大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等。本專業(yè)從學(xué)生選拔、項(xiàng)目選題、賽前培訓(xùn)、賽中指導(dǎo)和賽后總結(jié)各個(gè)環(huán)節(jié)入手，呈現(xiàn)出“以賽促學(xué)、賽學(xué)共進(jìn)”的良好氛圍，學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力得以提升，便于進(jìn)行持續(xù)培養(yǎng)。

（四）畢業(yè)設(shè)計(jì)融入科研活動(dòng)

畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生走向工作崗位或繼續(xù)深造學(xué)習(xí)的過渡階段。學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和基本技能，通過自我學(xué)習(xí)，分析、解決復(fù)雜工程問題的能力得以提高。整個(gè)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(xiàng)目相結(jié)合，貼近本學(xué)科的實(shí)際工程應(yīng)用。近年，學(xué)生通過對(duì)各類科技項(xiàng)目的研究，感受并了解行業(yè)發(fā)展的前沿動(dòng)態(tài)，真正做到理論應(yīng)用于實(shí)踐。經(jīng)過四年學(xué)習(xí)，學(xué)生依據(jù)要求進(jìn)行“查閱文獻(xiàn)—確定方案—仿真—實(shí)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(shì)資源和獨(dú)特功能上進(jìn)行協(xié)同合作，創(chuàng)新技術(shù)，實(shí)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(jìn)生產(chǎn)一線，在實(shí)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(dòng)加強(qiáng)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(xiàng)目三項(xiàng)，并積極開展校外實(shí)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(jī)、社會(huì)需求為出發(fā)點(diǎn)、OBE為教學(xué)理念，構(gòu)建“思政導(dǎo)入—專業(yè)初識(shí)—引導(dǎo)培養(yǎng)—能力躍升—實(shí)踐創(chuàng)新”的五階更迭升級(jí)培養(yǎng)體系，促進(jìn)專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育有機(jī)融合。結(jié)合本專業(yè)實(shí)情、企業(yè)需求，通過專業(yè)課項(xiàng)目、綜合課程項(xiàng)目、畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目作為項(xiàng)目式教學(xué)的載體，進(jìn)一步探索專創(chuàng)融合的實(shí)施途徑，包括思政教育、實(shí)踐環(huán)節(jié)教育、學(xué)科競(jìng)賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)、產(chǎn)學(xué)研等“五融合”，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力、在動(dòng)手實(shí)踐方面的積極主動(dòng)性，面向工程應(yīng)用培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)業(yè)能力的應(yīng)用型人才，為國(guó)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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