加強實踐教學提高學生綜合能力

韓芳芳等

[摘 要]測控技術與儀器專業是信息科學技術學科領域的重要分支。知識經濟的快速發展，使得當今社會對實踐能力強、綜合素質高、具備創新精神的人才的需求量大大增加，因此，對測控技術與儀器專業人才的培養也提出了新的要求。實踐教學是培養學生動手能力與實踐精神的重要環節，如何安排實踐教學的具體內容，使其既有各環節獨立的特點和能力訓練針對性，又能夠相互補充，使學生得到綜和、全面的鍛煉，這是值得深入探討的課題。

[關鍵詞]高等教育 實踐教學 實踐能力 儀器科學

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）07-0109-03

一、測控技術與儀器專業發展的現狀

測控技術與儀器專業是測量和儀器科學領域唯一的本科專業，經過多年的發展，目前已成為信息科學領域的重要分支，主要研究信息獲取、處理，以及對相關要素進行控制的理論與技術；集合了機械、光學、電學、自動控制技術、計算機與信息技術等多門類學科的高新技術密集型綜合學科。[1] [2] [3] [4]隨著各類科學技術日新月異的高速發展，知識經濟以信息技術產業作為支柱也必將隨之快速發展，儀器科學領域和測量儀表行業將會越來越多地與各種高新技術相互融合。因此，越來越多技術領域的研究和應用大量需要測控技術與儀器專業的人才，特別是實踐能力強、綜合素質高、具備創新精神的技術人才，這就需要對測控技術與儀器專業的人才培養模式提出新的要求。

根據天津市高等院校的長遠發展規劃，天津理工大學是以電子信息類學科為特色，科研和教學并重，本科生教育與研究生培養共同發展的多學科綜合性大學。我校的測控技術與儀器專業隸屬于我校自動化學院，是自動化學院信息類專業之一。我校的測控技術與儀器專業（原為精密儀器專業）始建于1983年，1996年專業調整后，專業口徑被拓展，形成了集合機械、光學、電學、自動控制技術、計算機與信息技術等多門類學科的高新技術綜合學科。我校的辦學定位為服務地方區域經濟建設、培養應用型本科人才，因此測控專業的培養目標要體現我校的辦學定位，并側重于在工業生產中的測控技術應用的特點，重點培養能夠從事產品質量檢測與控制、能夠服務于企事業單位、具有創新精神與科研能力的“研究型”和“復合型”高級工程技術人才。

二、大學生實踐能力培養的重要性

隨著企業和市場競爭的日益激烈，企業對員工的要求也愈來愈高，不僅要求應聘者要有高文憑、高學歷，而且更看重他們的自身能力和綜合素質。通過對學生找工作情況的調查反饋，以及對一些企業的調研了解，我們得知企業對畢業生最強烈的反映是，大部分畢業生解決實際問題的能力較差。因此， 如何加強實用型人才的培養，提高學生的全面素質和綜合能力，已成為當前普通高等院校教育的重要課題。

那么，實踐能力是什么？實踐能力就是把學到的理論知識轉化為自身能力，而實質上是指對各類知識的綜合運用能力。觀察能力、調查能力、實驗能力和制作能力構成了自然科學教學中的實踐能力，它源于實踐活動，并在實踐活動中得以表現和發展。要培養學生的實踐能力，就應該先讓學生參與到實踐活動中去。

教育部于2005年初印發的《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》中指出，“高等學校要強化實踐育人的意識， 并要大力加強實踐教學， 切實提高大學生的實踐能力”。在第二次全國普通高等院校的教學工作會議上，周濟部長也強調要“著力培養大學生的學習能力、實踐能力和創新能力”。[5]

在高等教育中，通常是通過實踐教學環節來進行學生實踐能力的培養，它也是高校教育中非常重要的教學環節，一般由實驗、設計、實習等內容構成，具備較強的操作性與直觀性，是對理論教學內容的補充和延展，目的在于培養學生的動手能力和創新意識。

加強理論教學與實踐教學相結合，培養學生的創新意識與創新精神，能夠對學生起到積極的作用，激勵學生自主參加各類外聯活動，鼓勵學生投入學習活動，激發學生獨立思考的學習興趣；通過實際問題的解決，能夠提高學生分析問題、解決問題的思維意識與動手能力，促進學生全面、綜合發展。

三、測控技術與儀器專業實踐教學環節設置的探討

目前，進入專業課程學習后，測控專業的實踐教學環節主要包括：課程實驗、課程設計、專業綜合實驗、生產實習、專業設計、畢業設計和畢業實習?？梢哉f，實踐環節設置的種類較多，但如何安排好這些環節中的具體內容，既有其獨立的特點和能力訓練針對性，又能夠相互補充，使學生得到綜合、全面的鍛煉，是一個值得我們深入研究的課題。在這里結合測控專業實踐教學環節設置情況做一個初步探討。圖1所示為目前測控專業實踐環節設置的結構、內容及相互關系圖。

（一） 課程實驗

課程實驗一般是隨著專業課程而設置的，其主要目的是理論結合實際，加深學生對專業知識的理解，比如傳感器、信號與系統、微控制器原理與應用等課程都有課程實驗。實驗一般分為驗證型、設計型、綜合型幾種，主要是針對該門課程的一個或某幾個知識點進行的。課程實驗是實踐教學環節中最基本的環節，也是培養學生動手能力的最基本手段。通過一個實驗項目，可以考查學生對一門課程的一個或幾個知識點的掌握與理解程度，并鍛煉學生運用所學知識點來解決實際問題的能力，同時培養學生認真嚴謹的科學態度。課程實驗的主要目的是讓學生掌握實驗理論原理和操作過程，培養學生的數據采集、處理、分析及繪制實驗圖表的技能，鍛煉學生用規范、嚴謹的語言撰寫實驗報告，為以后的各項實踐環節奠定基礎。

（二） 課程設計

課程設計是系統地學習完一門課程后，綜合運用該門課程的知識體系來進行一項較完整的、面向解決工程內容的設計。以測控電路課程設計和精密機械課程設計為例進行說明。測控電路是一門實踐性很強的課程，在理論學習之后，要求學生通過實用電路設計完成課程設計任務，使學生學會如何運用所學的單元電路，圍繞具體測控任務，設計實用、完整的電路。而精密機械課程設計要求學生在理論學習之后，通過設計一臺完整的測量儀器，培養學生的實踐能力，使學生學會如何運用所學的基礎知識，對測量儀器的精度、總體設計、機械系統進行分析與論述，培養學生具有設計精密機械傳動和精密儀器機械結構的能力以及正確使用各種標準、規范和手冊的能力。

（三） 專業綜合實驗

在目前我校測控專業的培養方案中，設有一個為期兩周的專業綜合實驗環節。該環節的設置目的有兩方面：一是與課程實驗和課程設計不同，不僅僅針對一門課程，而是結合多門課程的理論知識，進行結合機、光、電等多信息處理手段的綜合性實驗；二是用這兩周的集中時間，讓學生在老師的帶領下，充分接觸實驗室的實驗設備，廣泛開展實驗，增強學生的動手能力。

（四） 實習

實習是高校教育的重要組成部分，是學生對所學專業建立感性認識、鞏固所學理論知識、培養專業技能和實際工作能力的重要環節。在目前我校測控專業的培養方案中，主要有兩個實習環節：生產實習和畢業實習。對兩個實習環節的主要安排是：用一個實習環節（生產實習）要求學生完成一項較完整、綜合的儀器設計項目，提高學生的實踐動手能力；用另一個實習環節（畢業實習）把學生帶出校園，走入各類型企業進行參觀，了解企業的生產組織與管理，通過親眼所見去了解一般儀器的加工過程、工藝方法、加工手段，了解儀器的使用與檢定方法，能夠為學生走入社會工作打下認知基礎。

（五） 設計環節

從設計環節開始，學生將成為實踐的主體，而教師只是起到輔助和指導的作用。該環節要充分發揮學生的主觀能動性，讓學生自行設計項目方案、自己動手實際操作、自己分析問題和解決問題，并撰寫總結報告。在目前我校測控專業的培養方案中，主要有兩個設計環節：專業設計和畢業設計。專業設計是為了在課程設計的基礎上，幫助學生從簡單的原理性設計階段進入復雜的實用型設計階段，循序漸進地提高創新設計能力而設計的一種實踐性教學環節，由學生在第7學期的課外時間完成，一般不超過3人一組完成一個課題設計。畢業設計的教學目標是使學生能夠綜合運用大學期間所學的專業知識和技能來解決實際工程問題，提高分析與解決實際問題的能力，一般一人一題，獨立完成一項課題的設計，主要培養學生的調研能力、方案設計能力、分析問題與解決問題的能力、專業技能應用能力、設計說明書撰寫能力，以及研究中與他人的溝通協作能力等。

以上所有實踐教學環節，按照如圖1所示的“串聯”形式來完成。不僅需要考慮每一個實踐環節的內容，而且需要把所有環節作為一個整體前后銜接的安排設置完成。從針對一門課程的實踐環節到針對多門課程的綜合實驗；從全班一題、三人一題到最后一人一題的訓練；從校內實驗室到校外企業實習的培養模式；通過這種“串聯”組合的實踐環節設置模式，循序漸進而又全面地訓練和提高學生的實踐能力。

四、小結

測控技術與儀器是儀器科學領域中唯一的本科專業，是儀器科學的重要基礎教育。儀器科學對客觀事物提供測量、計量、檢測和控制方法，是生產生活領域中的基礎研究與實驗的重要手段，在現代國防、工業、農業和社會生活中的方方面面，都無法離開儀器儀表與測量檢測技術。

對于我校測控技術與儀器專業的應用型人才培養模式，還需要在不斷實踐與改革中摸索、探討，不斷改進與提高。目前，測控專業實踐能力的培養還需要在以下方面開展工作：

（1） 做好專業實驗室建設，使學生有更多機會通過設備操作而對專業知識和技能有所了解；多開展“綜合型”、“設計型”實驗，加強“創新型”實驗設立，提供實驗創新氛圍，培養學生的創新能力。

（2） 做好專業實習基地、實踐教育基地的建設，結合社會工程實踐來進行畢業設計、畢業實習等教學環節，切實培養學生的工程實踐能力，為學生就業做好鋪墊和基礎。

（3） 實踐教學環節的題目，特別是綜合性設計環節的題目，盡量選擇來自生產實踐的題目，例如可以選擇教師的科研方向或參與社會生產實踐的課題。這樣有目的地選用實際課題來鍛煉學生，學生可通過資料整理、方案設計等實踐環節，強化自身解決實際問題的能力。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 潘盛輝，陳政強，崔惠柳等.測控技術與儀器專業人才培養模式的探索與實踐[J].高教論壇，2005（5）：52-53.

[2] 劉麗麗，何存富，宋國榮等.測控技術與儀器專業“實踐教學一條線”體系探索[J].實驗技術與管理，2005.

[3] 鄔華芝，周祥才.測控技術與儀器專業應用型人才培養研究與實踐[J].常州工學院學報，2004（8）：74-77.

[4] 周燕，曹楊.測控系列課程實驗教學改革探索與實踐[J].江蘇大學學報（高教研究版），2002（9）：80-82.

[5] 張勇.實踐教學對大學生創新精神與實踐能力培養的作用[J].教育研究，2006：110-1112.

[責任編輯：覃侶冰]