周平 朱衛國 李永玲 陳松 龔雪

【摘要】為適應國家“以信息化帶動工業化”重大決策的需要,探索測控技術與儀器專業改革思路與發展方向,論文采用SWOT析的方法,深入研究了信息產業建設下,測控技術與儀器專業建設面臨的機遇與挑戰,以及所處優勢與劣勢。結合專業基礎,綜合分析應采取扭轉型發展戰略,并科學合理地提出相應的改革建議,以期推動新經濟形勢下測控技術與儀器專業建設與人才培養工作,提高學科專業競爭力。
【關鍵詞】sWOT分析;測控專業;專業改革
【中圖分類號】TH7
【文獻標志碼】A
【文章編號】1673-1069(2018)11-0148-04
1引言
隨著我國市場經濟的迅猛發展,工業現代化被提上日程,為滿足工業現代化需求,順應信息時代信息的不斷變更,實現信息化帶動工業化的腳步已經成為第一要務,也是我國發展前進的重要戰略指導方針。
測控技術與儀器是以信息技術最新成果為支撐,以網絡化、智能化的現代檢測方法和先進的儀器設備為手段,為研究解決開放復雜系統提供準確、可靠、及時的信息為目標,是培養信息化高級人才、帶動工業化、實現國家現代化的重要專業。安徽建筑大學(以下簡稱“我校”)作為以土建類學科專業為特色的地方性高校,深入貫徹新工科建設理念,充分利用專業處于機電學院的優勢,對接地方經濟發展需求和企業技術創新要求,充分發揮自身優勢和特色,培養具有機電設備故障診斷特色的應用型和技術技能型人才。
測控技術與儀器(以下簡稱“測控”)專業以光、機、電、計算機一體化為特色,旨在培養具有現代科學創新意識、知識面寬、基礎理論扎實、計算機和外語能力強,可從事計算機應用、電子信息、智能儀器、虛擬儀器、測量與控制等多領域的產品設計制造、科技開發、應用研究、企業管理等多方面的高級工程技術及經營管理人才。此外,當代人工智能的研究成果為機械故障診斷注入了新的活力,故障診斷的專家系統不僅在理論上得到了相當的發展,且已有成功的應用實例。我校測控專業于2009年開始招生,經過九年的建設發展,雖已取得一定的成效,但尚未形成鮮明的專業特色及方向,在工程實踐教育、課程體系設置等方面仍存在不足。與此同時,為適應國家“以信息化帶動工業化”重大決策的需要,需探索新形勢下測控專業在人才培養模式、課程體系建設、教學模式與實踐教學、教學改革等方面的改革思路與方法,因此,本文利用SWOT分析的方法,根據新經濟對工程教育的新要求,結合自身的專業基礎尋求“新工科”背景下測控專業的發展策略,科學合理地提出相應的改革建議,以期推動我校測控專業建設與人才培養工作,提高專業競爭力。
2SWOT分析法基本概念與應用
SWOT分析法,即優勢(strengths)一劣勢(Weaknesses)一機遇(0pportunities)一威脅(Threats)矩陣分析法,又稱為態勢分析法,由美國舊金山大學的管理學教授韋里克于20世紀80年代初首先提出-引,作為一種能夠比較客觀而準確地分析和研究一個客體現實情況的方法,在教育環節中已得到廣泛應用。
SWOT分析法主要是通過分析和調查內外環境,找到密切影響研究對象的各種主要優勢、劣勢、機遇和威脅等因素,其中優勢和劣勢是對研究對象自身內部的評價,而機會和威脅是對研究對象外部環境的考察和評價;依照矩陣形式匹配成S-O、S-T、W-O、W-T四種發展戰略,經綜合評估與分析后,得到有效的專業改革策略。運用這種方法能夠將研究對象的內部資源、外部環境及其發展戰略進行有機結合,從而抓住內外部發展機會,發揮有利優勢,最大限度削減劣勢,從戰略、戰術兩個層面上對實施措施與配置資源加以調整,以保障所要實現目標的達成。
3測控專業建設的SWOT分析
測控專業知識面寬廣,主要從事測試、計量、控制工程、智能儀器儀表、計算機軟硬件等高新技術領域的相關工作。
以經濟社會發展對測控專業人才的需求為導向、以學科建設為龍頭、以科學研究為支撐、以結構合理的師資隊伍和良好的教學條件為保障,以改革創新為動力、以課程建設為核心,貫徹和落實科學發展觀,以保障和提高教育教學質量為根本追求,圍繞人才培養這一中心工作,堅持教育以育人為本、以學生為主體,教學以教師為本、以教師為主體的辦學要求,緊跟測控技術領域的最新發展趨勢,結合我校在信息技術方面的特色和優勢,努力激發教師、學生的積極主動性和創造性,充分發揮本專業教師踏實肯干的精神,進一步轉變教育教學觀念,積極推進教育教學改革和創新人才培養模式,強化基礎、拓寬專業、追求質量,強調學生實踐動手能力和綜合素質的培養,培養多學科交叉的高素質、具有創新精神的工程研究應用型人才,更好地為國民經濟和社會發展服務。
3.1優勢分析
①學科教學條件優勢:擁有良好的實踐教學條件,有測控電路實驗室、光電檢測實驗室、測控實踐創新實驗室、虛擬儀器技術實驗室、嵌入式系統實驗室、傳感器原理實驗室,其中本專業的專屬教學與科研設備共250萬元。
此外,我校測控專業積極與省內外多家機械或電子公司建立橫向聯系,設立實習基地,安徽新東方礦業設備有限公司,安徽宿州防爆變壓器有限公司,合肥安達數控有限公司,合肥長城制冷、華田變壓器、神虹變壓器有限公司、合肥華欣自控設備有限公司,合肥科派實業發展有限公司,為實習教學的正常進行提供了良好的條件,目前每年有半數以上的學生在校外實習基地實習。
②地區優勢:作為地方本科高校,我校測控專業在新工科建設中須依托區域經濟發展和產業轉型升級。由于地理位置上的優勢,易于了解當地區域經濟發展的需求、地方企事業單位所需的技術創新及人才市場的發展動向,并基于當地經濟發展的需要,對已有專業教學內容進行調整,與當地企業合作辦學,共同做好專業建設。
③師資隊伍建設f青況良好:測控專業教師職稱結構、學歷結構、專業知識結構合理,發展潛力較大。整個教學團隊共有10名專職教師,其中:教授2名,副教授5名,講師1人,助教2人,6人已獲得博士學位,3人已獲得碩士學位。形成了老中青相結合、中青骨干為主,職稱結構層次較為合理的教學團隊。
④學生發展良好:我校測控專業開辦時間是2009年,2013年已有第一屆畢業生,近三年畢業生就業率均超過95%,列機電學院首位。從業領域:在科研院所、中外合資、獨資企業等部門從事檢測技術與自動化裝置領域的理論研究與技術開發,從事自動化精密科學儀器、自動化監測、控制或生產系統的設計開發、運行管理等工作;從事機電、測控、儀器儀表等行業的商貿工作;在高等院校從事與測控專業相關的教學研究工作。從測控專業近五屆畢業生的就業信息和用人單位的反饋意見來看,學生和社會整體對測控專業的各項工作還比較滿意。社會評價良好。
3.2劣勢分析
①課程內容系統性不強。測控技術課程是電子信息技術、機械技術、檢測傳感技術等多種技術的融合。教學的中心內容是從系統的角度理解和掌握測控技術的基礎和應用設計原理,而學生在針對具體測控系統進行解析和研究時,常會忽視其整體性與系統性,缺少總體把握能力和認識。
②理論概念煩瑣,教學形式單一。不少高校尚未從足夠的高度、廣度、深度與力度上對現行教學內容進行全面系統的梳理、辨析、選擇、更新和重組。一些陳舊內容,仍然出現在教材當中并占有較大比例,而那些已屬于新知識體系內核的科學前沿知識,在教材上卻無一席之地。再者,過于注重教材內容完整性,致使主次不分明,重點不突出。在教學方法上,個別教師仍以“灌輸式”為主導,從而忽視了學生“學”的主體,學生被動接受知識,囫圇吞棗,缺乏思考,對所學知識不能深刻理解。缺乏啟發式教學及師生間的交流,強調接受性而忽略其能動性,不注重培養學生自主獲取知識的能力。
③實驗環節與工程實際脫節情況嚴重。受實驗設備和條件的限制,實驗課的內容多年未有更新,針對性不強,學生很難感受到實踐的知識性和實驗成功后的成就感,難以培養學生的創新意識。工程訓練是高等工程教育不可或缺的環節,但近年來不少工科院校的實踐教學均遭到不同程度地削弱,實驗課課時量明顯下降。學生實操的機會減少,連工程訓練最基本的要求都很難達到,致使高校工程教育的質量受到嚴重影響。
3.3機遇分析
①特色專業建設與高等教育深化改革相契合。測控專業建設之初就以社會需求為導向,面向區域經濟和社會發展,形成與地方經濟發展良性互動的專業格局。而特色專業建設就是要關注以需求為導向的問題解決,國家層面對特色專業的重視,為測控專業工程教育改革提供了契機。教育部、有關行業主管部門和各級政府對特色專業建設的重點支持,為測控專業人才培養提供良好的政策環境。②戰略新興產業的發展,對具有故障診斷特色的測控專業人才需求不斷擴大。“中國制造2025”規劃的提出,為信息化和工業化深度融合開辟了更為廣闊的發展空間。規劃中涉及到的突破新型傳感器、智能測量儀表、工業控制系統、伺服電機及驅動器和減速器等智能核心裝置、推進工程化和產業化,加陜機械、航空、船舶、汽車等行業生產設備的智能化改造,提高精準制造、敏捷制造能力等均與測控技術與儀器領域密切相關。同時,戰略性新興產業的快速發展,亟需大量與之相適應的測控專業人才,這將為專業發展和人才培養帶來巨大的機遇。③網絡教學資源豐富。隨著互聯網技術的迅猛發展,新時代微課、橙色課堂、慕課等網絡課堂的興起,為特色專業建設提供了廣闊的外延基礎。具有機電設備故障診斷特色的測控專業課程中多涉及傳統課堂難以實現的教授內容,而利用網絡系統則可以打破傳統教學瓶頸,豐富教學過程,增強教學效果,突出對學生素質、知識、能力的培養。
3.4威脅分析
①生產實習和畢業實習由于時間較短,不能很好地培養學生的實踐能力。校企合作過程建設不到位,存在問題需解決:當前校企合作共建實訓基地的現狀并不樂觀。難以達成合作共建的首因就是校企目標不一致。目前,由學校提供場所,而由企業投入資金設備是校企共建校內實訓基地最常采用的方式。但企業追逐的是利益最大化,雖前期已作出詳盡合作方案,但后期企業將產出納入考量后,多出現合作終止的情況。再者,即便校企雙方排除萬難實現合作,待實訓基地建成后,常出現企業參與度不高、交流模式單一、缺乏長遠規劃和深度合作內容等問題。直接反映出在我國高等教育中,校企合作人才培養的長期有效機制尚未建立。②專業競爭力較弱,學生就業受限:目前,全國開設測控專業的公辦高等院校已超過90所,且已有本科、碩士、博士、博士后流動站等多種層次。我校測控專業建設與發展主要來自兩方面壓力:一是高校同行,高校知名度是社會、教育界對其教育質量、科研能力認可的重要標志。作為地方高校的新建專業在承擔國家級項目上存在明顯劣勢;二是測控專業與相關熱門專業存在激烈的競爭,如電子科學與技術、電子信息工程、通信工程等。③部分老師沒有取得博士學位,需要進一步推動青年教師的“博士化、國際化”,繼續引進高層次人才,吸收國內外先進的教育理念和方法。
4測控專業建設發展與改革戰略分析
基于上述對我校測控專業建設的優勢、劣勢、機遇和威脅的詳細分析,當前背景下測控專業建設面臨著復雜的內、外部環境,如何將測控專業的學科優勢與地區優勢、政策優勢等相結合,轉化為專業建設的優勢成為關鍵。表1給出了我校測控專業建設SWOT分析的發展戰略,其中S-O(交叉增長型)、W-0(扭轉型)、S-T(多種經營型)、W-T(防御型)均為可行的備選戰略。從特色專業建設的內涵方面看,我校測控專業建設具有一定的內部優勢;從宏觀環境來看,測控專業改革與發展存在很大的機遇;從總體上看,該專業建設的劣勢比較突出,外部機遇大于威脅。結合測控專業目前清況綜合分析,要實現具有機電設備故障診斷特色的專業改革與發展應采取扭轉型WO戰略,即利用地方政府支持特色專業建設這個大環境,克服師資結構不合理、專業特色不明顯等不足之處,實現突破,為提高我校測控專業的核心競爭力,具體采取以下幾個步驟來進行。
4.1明確專業定位,突出專業特色
以我校的教學資源和辦學優勢為依托,采用CDIO培養模式,在測控專業的大框架下不斷發展進取,把科研優勢轉化為教學資源和學科特色,形成安徽建筑大學測控技術與儀器專業的特色:以建筑機械與設備為研究對象,基于通信、計算機、電子、控制等多學科交叉的測控技術。
新增專業課程“建筑機電設備故障診斷”,“課程設計(儀器系統)”,使學生掌握故障診斷的相關知識和技能,研究如何利用測控技術對多種機電設備工作狀態進行檢測。
同時,結合該專業的特色與機電學院目前的科研優勢,凝練出測控專業的兩個主要方向:建筑設備測量與控制、機械故障診斷。①建筑設備測量與控制,把傳感器技術與電子技術等用于傳統建筑設備,涉及精密機械、電子、人工智能、計算機、網絡等學科,綜合了傳感技術、嵌入式計算機技術、電子技術、現代網絡技術、無線通信技術等,在建筑給排水、建筑通風、建筑照明、采暖空調、建筑通信系統、自動報警系統等許多方面都有重要實用價值;②機械故障診斷,研究利用測控技術對多種機械設備工作狀態進行檢測。檢測內容包括溫度、轉速、部件運動速度、位置、受力大小等參數。檢測技術是安全生產的保障,在機械裝備工作狀態檢測中起到重要作用。
此外,我專業正在積極開展專業核心精品課程的申請工作,以為學生提供高質量的課堂環境。
4.2擴大師資投入,優化教師梯隊
缺乏工程實踐訓練和創新意識不足,是工程教育中教師存在的兩大主要問題。擬從以下兩方面進行教師隊伍建設:一方面,想方設法于社會生產中吸納人才,將工程實踐經驗豐富的高級工程師引進教師隊伍,進行校企聯合培養,提升教師實踐能力和工程技術應用能力,改善教師隊伍的能力結構,提高教學的針對性和應用性;另一方面,要求教師能夠身體力行地站在創新的最前沿去教導和引導學生,積極培養學生的創新意識和創新精神,養成自覺體驗創新的習慣。
為建成一支在省內具有較大影響力和示范性的測控類課程省級一流教學團隊,需繼續優化梯隊職稱結構、學歷結構和年齡結構,不斷提升教師的業務、教學及科研能力,增強團隊創新精神。
4.3促進校企合作,強化實踐教學
校企合作過程中,通常以高校為教學基地,以企業為產業基地,采用“基地+基地”一體化人才培養模式,來實現需求對接、資源共享、二位一體培養人才。為提高人才培養的質量,實現專業內涵發展,需企業協助高校完成以下工作:行業需求調研、工作任務與職業能力分析、課程體系修訂、課程標準制定、教學內容開發、教學環境設計、教學方法創新、評價模式改革、培養模式構建等。此外,學生的“能力等級”由校企雙方共同給定,使學生的實踐能力得到真正提升,而非拘泥于“校園”。
同時,在專業提升計劃建設期間,根據全國經濟建設發展的需要和專業培養計劃,建立相對獨立的實驗教學體系。形成測控專業基礎實驗、專業實驗、綜合實驗和創新實驗四大實驗教學模塊,重視設計性實驗和新型實驗的開設。鼓勵學生參加課外科技創新比賽,激發創造性,提高學習興趣,培養創新精神。新增測控實踐創新實驗室,以塔式起重機安全監控管理系統為基礎平臺,課程設計,生產實習和學生創新競賽可以在此平臺上進行。鼓勵學生參加各類專業競賽,鞏固專業知識,提高實踐能力和創新能力。學生對競賽興趣濃厚,參與積極,并在各類專業競賽中獲得優異成績,其中國家級一等獎兩個,二等獎兩個,三等獎四個。