面向工程應用的儀器儀表類人才培養模式的探究

段志偉 劉霞 李夢達 劉均 劉小斌

摘要：提出了面向工程應用的儀器儀表類專業人才培養模式的教學改革新思路，重視大學生的實踐工程能力、創新思維能力、理論聯系實踐能力的有效培養問題。對目前高等院校常規實踐教學體系中不完善之處進行了分析，并結合實際對實踐教學培養體系、實踐教學課程體系、實踐教學內容和方法等方面提出了一些改革措施。

關鍵詞：工程應用 儀器儀表類專業 實踐教學體系

近年來，我國儀器儀表類專業的辦學規模可謂是速度空前，招生與就業人數與十年前相比翻了兩番。究其發展原因，一方面是人才市場對本專業的需求量越來越大，另一方面是社會上對本專業的人才培養模式認可度越來越高。儀器儀表類專業是以光、機、電、算為學科基礎的知識結構，以培養學科基礎厚、知識層面廣的寬口徑復合型人才為目標，畢業生符合人才市場的需求，也順應信息技術蓬勃發展的勢頭。目前，許多高等院校已對儀器儀表類專業的人才培養模式進行了深入的探討，為該學科的蓬勃發展提供了諸多的寶貴經驗。根據儀器儀表類專業人才知識結構特點，東北石油大學測控技術與儀器專業在2013年申報了面向工程應用的儀器儀表類創新型人才實踐教學體系的研究與改革項目。面向工程應用的儀器儀表類創新型人才應具備較豐富的專業理論知識，同時，具備較強的運用專業理論解決實際問題的能力，以及能夠隨著專業工作要求的變化和專業理論的發展而持續更新專業知識和提高專業工作能力的專門人才。它強調的是將理論轉化為實際工作的能力或者運用理論解決實際工作問題的能力。

1 “面向工程應用”人才的實踐教學培養體系

實施工程應用人才培養模式的一個重要環節是實踐教學，實踐教學也是整套人才培養體系中最為重要的一個組成部分。工程應用型人才培養模式的另一個有效途徑就是與產學研相結合。通過產學研，可以有效的培養大學生的實踐動手能力與創新思維能力，同時，還可以從產學研中進一步探索高等院校與公司企業聯合培養人才的有效模式，根據公司企業的用人需求對人才培養進行準確定位，明確學生到操作現場學習階段的培養目標和標準。從大一到大三設置三個小學期的實踐周，在實踐周內，根據培養要求，進行校企聯合培養，在三個小學期內，讓學生到企業中進行認識實習、生產實習以及工程實訓等內容；按照雙師制，配備校內指導教師和校外指導教師完成課程設計、畢業設計等環節，校企雙方導師共同為學生確定研發方向和課題，指導學生的課程設計和畢業設計。

2 完善“面向工程應用”的實踐教學課程體系

培養學生的實踐工程能力是“面向工程應用”的實踐教學培養體系的核心內容，實踐工程能力可以作為衡量工程師最重要、最基本的職業素質能力之一。然而，目前，高等教育中普遍存在對大學生實踐工程能力培養不足的現象，究其原因，主要是由實踐教學手段單一、實踐教學課程體系不健全等因素造成的。完善實踐教學課程體系，有利于提高學生的工程實踐能力，實踐課程體系大體上可以分為三個層次：基本技能層次、綜合應用能力與初步設計能力層次、工程實踐與創新能力層次；五個方面：實驗、實習、課程設計、畢業設計、課外科技活動。對于大學生工程能力的培養層次的開展，可以通過在不同學期安排不同的實踐教學課程內容來完成，在整個學年安排上應采用“由淺入深、從部分到整體”的組織形式，通過安排合理的實踐教學課程，讓低年級學生盡早的參與到實踐工程能力的培養環節中來，以培養興趣為主，同時兼顧工程能力的提高。對于高年級學生上可采用“三位一體”的組織形式，即將課堂、校園、企業三部分相結合。同時，將課堂理論知識與課外實踐操作相結合，以有效提高學生的實踐工程能力與創新思維能力為主。

3 改革實踐教學內容和方法

3.1 實驗教學內容和方法的改革。傳統的實驗教學大多數是采取在固定的時間、以固定的方式完成固定的實驗。為提高學生的實驗能力，根據實驗室的情況可開放相應的實驗，包括：實驗時間靈活，由實驗室教師在實驗前下達實驗任務書，并以答疑的方式對實驗內容進行指導，同時，鼓勵學生在實驗前完成相關的電路設計、模型制作及軟件仿真調試等工作，最后集中現場調試和考核；實驗方式靈活，實驗分為基礎型實驗、選做實驗、自主設計型實驗等不同層次的實驗環節，學生可根據自己的能力完成相應的實驗內容，體現實驗課程的因材施教，分層次教學，大大提高了學生的學習興趣，培養學生分析問題和解決問題的能力；實驗內容多樣，在實驗教學中采用“積木式項目驅動法”，對實驗內容進行模塊化設計，每個模塊設計一個實例項目，在項目驅動下展開理論教學和實踐教學，再將每個模塊像搭積木一樣進行組合，從而完成比較復雜的項目。并且不斷豐富和更新實驗內容，特別注意了實驗之間的進階聯系，強化實驗之間的科學銜接，使學生由淺到深，逐步提高設計及應用能力。

3.2 課程設計教學內容和方法的改革。合理選題，使課程設計趣味化、實用化、工程化。課程設計所選設計題目大多是生活中常見或者學生比較感興趣的應用電路，具有充分的趣味性。從方案的設計、器件的選擇、電路的焊接和調試、分析總結都由學生作為主體來完成，學生通過自己焊接調試的實物實現所要求的功能，調動學生主動實踐的積極性。充分激發學生參與設計的主動性，培養學生的創新思維能力。

3.3 實習教學內容和方法的改革。儀器儀表類專業實習包括生產實習和認識實習，實習是以實際操作為主，以鍛煉學生理論聯系實際、了解工業現場生產流程為目的。通過實習可有效的培養學生適應工作環境的能力、提高實踐動手能力和創新思維能力。開展實習的場所可安排在工業現場和專業實驗室進行，同時充分發揮工業現場與專業實驗室的各自特點，優勢互補，提高實習效率和實習質量。

3.4 畢業設計教學內容和方法的改革。畢業設計將改變教學管理方法，加強指導教師力量，引入企業客座教師、指導老師進行指導。針對青年學生善于接受新生事物、喜歡面對挑戰性工作的特點，將企業的問題引入到畢業設計中，使學生在好奇興趣的驅動下，在老師的指導下完成任務提高工作的自信心。因此，將校企合作理念引入到畢業設計指導中，具有現實意義。

4 資源共享，建設開放實驗室

實驗對象開放，不但對本專業師生開放，而且對全院師生開放，做到資源共享；實驗內容開放，學生在課堂教學內時間不夠可以課后再來申請補充實驗。同時，學生也可以根據自己的需要，主動申請和進行自己的實驗；對畢業設計學生開放，為學生綜合運用各學科的理論知識與技能，提高分析解決實際問題的能力提供方便條件。

5 改革實踐教學考核方式

實踐教學考評體系的建設是深化教學改革的重要內容之一，實踐教學體系作為育人體系的一個環節，有其自身的特點。在很多過程的考核上難以量化，但可以從定性的角度來進行考核，這可認為是新時期下對學生素質、能力方面的考核。為了采用全面的實踐教學考核方式，實施創新教育，充分發揮學生參與實習的積極性和主觀能動性。全過程確保學生實踐環節得到一個公平公正的成績，改革之后的考核模式可分三個階段進行：第一階段，準備工作考核積分；第二階段，實踐過程現場考核積分；第三階段，實踐報告與實習作品的考核積分。以上三個階段的實踐考核積分評價模式是一個全方位的、立體的考核模式，是一種以“能力”或“素質”為本位，教育方法的具體體現，其對學生實踐具有很強的“導向”作用，并能最大限度地開發學生的創新意識。

6 結束語

東北石油大學測控技術與儀器專業歸屬于電氣信息工程學院，本專業堅持以培養科技創新型人才與面向工程應用型人才為目的，近來年，本專業學生先后在全國大學生電子設計競賽、全國大學生“挑戰杯”課外學術大賽、物聯網創新創業大賽等科技競賽中多次獲得優異成績。面向工程應用的儀器儀表類創新型人才培養模式是將實踐教學體系建設與儀器儀表人才培養相結合進行研究，并以創新應用型人才培養計劃為標準，目的在于不斷提高學生的工程實踐能力和創新精神。人才培養目標是通過實踐教學的改革與實踐，培養面向工程應用的儀器儀表類創新型人才，以滿足企業和人才市場需求。

參考文獻：

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基金項目：本文系2013年東北石油大學高等教育教學改革項目“面向工程應用的測控技術與儀器專業創新型人才實踐教學體系的研究與實踐”、2013年黑龍江省教育廳十二·五教育規劃重點課題“依托科技競賽探索應用型測控專業本科學生創新能力培養的新模式”、2013年黑龍江省教育廳十二·五教育規劃青年專項課題“基于SECI模型實現工科院校卓越工程師培養計劃的研究”的研究成果。

作者簡介：段志偉（1980-），男，黑龍江木蘭人，東北石油大學電氣信息工程學院，講師；劉霞（1970-），黑龍江訥河人，東北石油大學電氣信息工程學院，教授。