測控技術(shù)與儀器專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目結(jié)合的探索

宋赫禹 李雅峰 邱大均

摘 要：本文介紹了我校在培養(yǎng)測控技術(shù)與儀器專業(yè)教學(xué)實踐培養(yǎng)中，立足本校創(chuàng)新性應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目申請、在研及結(jié)題整個過程，重點培養(yǎng)測控專業(yè)學(xué)生的工程實踐和創(chuàng)新能力，為后續(xù)的就業(yè)或研究生培養(yǎng)提供良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；創(chuàng)新實踐；測控技術(shù)與儀器專業(yè)

測控技術(shù)與儀器專業(yè)是以“機、光、電”一體化為基礎(chǔ)，并整合精密儀器設(shè)計理論、控制理論以及檢測技術(shù)于一身的學(xué)科。本專業(yè)不僅需要廣闊的理論知識覆蓋面，同時也與工程實踐有十分密切的關(guān)系，固本專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生，既需要有十分扎實的理論科目功底，也需要具有將自己所學(xué)知識實際運用到工程實踐的創(chuàng)新與使用之上的能力。而由于其專業(yè)本身的理論知識覆蓋面廣，理論深度較深，同時還要兼顧學(xué)生的實踐能力，這就巨大提高了測控專業(yè)人才培養(yǎng)的難度。

現(xiàn)今，測控技術(shù)與儀器課程多以“課堂+實踐”的模式開展。而這種模式雖能讓學(xué)生理解和鞏固課堂所學(xué)理論知識的同時使學(xué)生熟悉各項科目的實際實踐操作技能，但是不能完全激發(fā)學(xué)生自己本身的獨立思考及獨立解決問題的能力，學(xué)生在以后工作時的能力也會大打折扣。因此，測控技術(shù)與儀器專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)加重學(xué)生在面對問題時獨立自主解決的能力。

在2006年教育部提出大學(xué)應(yīng)開展“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練”，促進(jìn)學(xué)生提高自身的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力，使自身成為符合“創(chuàng)新性國家”需求的人才。大創(chuàng)項目提高學(xué)生的獨立創(chuàng)新能力，不僅是滿足了國家對于創(chuàng)新性人才的需求，也在同時促進(jìn)了現(xiàn)今高校的教育改革，大大提高了高校的創(chuàng)新型教育能力，完善了人才培養(yǎng)模式。對于類似測控技術(shù)與儀器這種需要扎實的理論基礎(chǔ)和很強的自主創(chuàng)新實踐能力兼顧的學(xué)科具有不可替代的作用。本文結(jié)合“基于無線物聯(lián)網(wǎng)的客車安全運行監(jiān)測及逃生控制系統(tǒng)設(shè)計”大創(chuàng)項目，探討大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目與測控專業(yè)結(jié)合教學(xué)。

一、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新性散發(fā)思維

大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目課題沒有學(xué)科和課題方向的限制，且由學(xué)生調(diào)研社會及生產(chǎn)需求之后自主提出，可以有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維和思路。同時相對于原有指導(dǎo)教師申請項目，再給學(xué)生分配布置課題任務(wù)的方式，學(xué)生自主創(chuàng)新和學(xué)習(xí)實踐的熱情和積極性更高。創(chuàng)新性思維依托于學(xué)生對于日常生活經(jīng)驗和專業(yè)知識的積累，只有綜合運用普及性的多學(xué)科文化知識、社會生活經(jīng)驗以及自身專業(yè)知識儲備，使這三方相互彌補、相輔相成，才能具有創(chuàng)新性思維。要想同時提高這三個方面就需要激發(fā)學(xué)生的自主性、實踐性、和協(xié)作性。測控專業(yè)教學(xué)課程多以理論性知識為主且難度較大，不便于引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性；缺乏實際實踐機會，也不便學(xué)生發(fā)展自身的實踐能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。

大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目在設(shè)計上就要求由多個學(xué)生共同完成，且以制作成品或其他實踐性的成果結(jié)題。以“基于無線物聯(lián)網(wǎng)的客車安全運行監(jiān)測及逃生控制系統(tǒng)設(shè)計”項目為例，此項目結(jié)合機械機構(gòu)、移動通信、傳感器測量以及自動控制等多種技術(shù)，需要學(xué)生全面了解多學(xué)科的基礎(chǔ)知識的同時還要了解大量的實用案例，這就有效地激發(fā)了學(xué)生對于專業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣；無論在設(shè)計環(huán)節(jié)還是制作環(huán)節(jié)都需要學(xué)生主動動手實踐完成各個階段，例如：多種傳感器的調(diào)試，總控系統(tǒng)的軟件編程，多個模塊的組裝與安裝，實驗樣機的制作，這些都需要學(xué)生親力親為，使得學(xué)生在實踐過程中不僅更加深刻的理解課堂上所學(xué)的知識，也這就提高了學(xué)生的實踐能力；在項目完成過程中也需要多個學(xué)生做不同分工的工作，協(xié)同工作，相互配合。例如在此項目中整體裝置被分為車內(nèi)信息采集模塊、數(shù)據(jù)處理及傳輸模塊和破窗動作模塊，這三個模塊進(jìn)行創(chuàng)新制作，并于最終整合在一起，能使學(xué)生的協(xié)作能力大大提高。

大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目周期通常為兩年左右，在兩年中創(chuàng)新項目與測控專業(yè)課程對學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有全方位、綜合性的特點，可以實際、有效并且高效率的提升學(xué)生的創(chuàng)新能力，結(jié)合測控技術(shù)與儀器專業(yè)本身所學(xué)科目種類多、方面全、系統(tǒng)化的特點可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科綜合運用能力。使學(xué)生成為綜合型、創(chuàng)新型人才，為以后的畢業(yè)設(shè)計、考研或就業(yè)工作打好夯實的基礎(chǔ)。

二、教學(xué)相長，促進(jìn)高校創(chuàng)新型教學(xué)氛圍

本校的測控技術(shù)與儀器專業(yè)開設(shè)于機械工程學(xué)院，測控專業(yè)學(xué)生開展自主的學(xué)習(xí)和研究以及工程實踐訓(xùn)練，大都是基于機械設(shè)備的測量、測試及控制。在本文所分析的客車安全領(lǐng)域大創(chuàng)項目，即由機械、控制以及通信三方面內(nèi)容相結(jié)合的創(chuàng)新項目。此項目中在數(shù)據(jù)分析傳輸模塊制作中學(xué)生會使用到未曾接觸過的傳感器與設(shè)備，例如GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊，在學(xué)生不了解的領(lǐng)域及設(shè)備的使用調(diào)試上指導(dǎo)老師不僅可以在學(xué)生在研究及制作環(huán)節(jié)時遇到困難及問題時教授學(xué)生有關(guān)此種設(shè)備的相關(guān)知識，還可以結(jié)合自身的知識以及經(jīng)驗將高效的研究方法傳授給學(xué)生，使學(xué)生學(xué)習(xí)到在實際實踐中的高效研究方法。

在指導(dǎo)教師的帶領(lǐng)下，測控學(xué)生運用自己課堂所學(xué)電路、機械設(shè)計及測控原理知識結(jié)合在“大創(chuàng)項目”中所學(xué)的實踐操作技術(shù)與經(jīng)驗，實現(xiàn)自主的創(chuàng)新研究和制造的目的。以此次大創(chuàng)項目為例，本項目對理論知識和綜合實踐能力都有較高的要求，且理論知識學(xué)習(xí)及各種設(shè)備使用和調(diào)試都較為復(fù)雜，在正常測控專業(yè)課程計劃實踐試驗教學(xué)時間較短并且實驗所用儀器有限，學(xué)生對此次項目中所使用的振動傳感器、紅外傳感器等設(shè)備較為陌生，但在此次項目中可以在指導(dǎo)教師帶領(lǐng)下全面了解操作各種設(shè)備，在提高自身獨立思考和創(chuàng)新能力的同時，也提高自身的實踐操作能力可以彌補教學(xué)上實踐操作不足的缺點，使參與項目的學(xué)生綜合能力有巨大提高。

參與項目的學(xué)生可以在指導(dǎo)教師的輔導(dǎo)下，實現(xiàn)在測控專業(yè)本科階段就得到全面而具有針對性的課題研究式的輔導(dǎo)和培養(yǎng)，提高學(xué)生的動手能力和發(fā)散性創(chuàng)新思維，彌補了現(xiàn)今高等教育多以知識灌輸而忽略學(xué)生實踐能力的不足。這也是現(xiàn)今社會教育思維轉(zhuǎn)變的體現(xiàn)，在高校中起到優(yōu)化創(chuàng)新型教育的氛圍，大大提高高校的教學(xué)能力。

三、提高社會實踐能力

大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目可以使學(xué)生更加貼近現(xiàn)實生活中的工程實踐及制造過程。本校對于測控專業(yè)人才培養(yǎng)上已經(jīng)大大加強學(xué)生的實踐能力，設(shè)立多樣的實踐類科目，例如：精工實習(xí)、電工實踐，但課程內(nèi)容設(shè)置過于落后，不能滿足現(xiàn)今社會對本專業(yè)實踐能力的需求。在平時測控專業(yè)學(xué)生課上實踐過程中所用到的材料及零件也多為學(xué)校提前準(zhǔn)備，學(xué)生在課程中的實踐也多為簡單的組裝或制造過程，無法大幅度提高學(xué)生自身的自主創(chuàng)新能力。

在本次項目實施過程中，學(xué)生不僅要自主研究、提出方案，在樣機制造過程中還需要從材料與零件的購買做起，不再像以往課程中單純組裝學(xué)校所準(zhǔn)備的材料，學(xué)生要甄選不同型號的傳感器，選擇合適于本次項目的傳輸模塊以及破窗器的設(shè)計選材，自主研究比較各種零件的優(yōu)缺點，同時也需要考慮各種零件的具體價位以及成本。參與項目的學(xué)生也有機會去市場中親身購買挑選各種所需儀器與設(shè)備，使得學(xué)生可以更加貼近現(xiàn)實的工程制造環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)實社會中工業(yè)化生產(chǎn)的綜合意識，這不僅提高了學(xué)生的創(chuàng)新與實踐能力，也在同時加強了學(xué)生的社會實踐能力，為以后學(xué)生就業(yè)及工作能力打下夯實基礎(chǔ)。在本校測控專業(yè)的畢業(yè)生中，已經(jīng)有利用創(chuàng)新項目進(jìn)一步深化研究，在大創(chuàng)項目基礎(chǔ)上成功實現(xiàn)個人創(chuàng)業(yè)。

四、結(jié)語

大創(chuàng)項目是一次全新的人才培養(yǎng)模式的改革，既培養(yǎng)學(xué)生的自主性、創(chuàng)造性和獨立思考性，同時也不同于以往常規(guī)的課堂教學(xué)模式，實現(xiàn)了以學(xué)生為主體，讓學(xué)生得到充分調(diào)動和提高自身的創(chuàng)新性思維和創(chuàng)新實踐能力的機會，使得學(xué)生具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力與意識，可以滿足現(xiàn)今創(chuàng)新型社會的人才需求，同時也是高校內(nèi)部創(chuàng)新教學(xué)模式的重大突破，成功得將理論科目教學(xué)和學(xué)生自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)結(jié)合于一體，且不受年紀(jì)限制，貫穿于高校人才培養(yǎng)的所有過程。全面培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力、自主學(xué)習(xí)能力、動手實踐能力和社會實踐經(jīng)驗，對于創(chuàng)新型社會的人才培養(yǎng)及儲備具有不可估量的作用。

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（作者單位：天津工業(yè)大學(xué)機械學(xué)院）