工科專業認證背景下測控專業實踐教學體系的建立

唐娟 李麗華 霍曉靜

摘 要：實踐能力和創新能力培養不僅體現在理論教學過程中，更體現在實踐教學過程中。實踐教學是高校教學工作的重要環節之一，理論和實踐完美融合是本科教學支撐實現的統一體系，對提高學生的綜合實踐能力、培養學生的創新精神有著不可替代的作用。在工科專業認證背景下， 對于應用型本科院校，構建一個多元化的創新性實踐教學體系至關重要。

關鍵詞：實踐能力;創新能力;多元化;實踐教學體系

測控技術與儀器專業是儀器科學與技術學科的本科專業，是電子、光學、精密機械、計算機與信息技術多學科相互融合、相互滲入的一門新興的綜合學科。對于這樣一個知識面寬、適應性和就業范圍廣的專業來說，在培養人才方面更應突出對學生實踐能力和創新能力的培養，以適應當今社會經濟和科學技術的不斷發展。我校的測控技術及儀器專業在工科專業認證背景[1]下，秉承“學以致用”的教學理念，構建多元化的創新性實踐教學體系，堅持立足河北，服務京津冀、雄安新區建設，以工農業環境監控、智能農業裝備創新研發和設計等方面為特色，培養富有創新精神和創業能力的應用型復合型人才。

一、以信息流為主線，建立模塊化實踐教學體系

根據專業培養目標、人才培養規格和專業技能規范的要求，遵循構建課程之間的相互聯系和學生的認知規律，以信息流為主線，建立與理論教學內容相互銜接、循序漸進、層次分明的模塊化實踐教學體系[2]。實踐教學體系構建遵循目標性原則和系統化原則，除了培養學生的專業技能，也要同時注重培養學生的非專業技能，如創新、管理等能力。因此，在實踐教學體系中分為基礎能力、專業核心能力、拓展能力三個模塊，每部分層層深入、相互銜接。

二、以雙創教育為引領，實行本科生課外科技創新導師制

在當前“大眾創業、萬眾創新”的時代背景下，做好創新創業教育已成為高校提升學生創新能力和就業能力的重要抓手，因此，測控專業實踐教學體系中，拓展能力培養模塊是十分重要的一環。為了培養學生的科研興趣、科研能力、創新能力和社會實踐技能，從而進一步提高本科生人才培養質量，大力提升學生的實踐創新能力和就業競爭力，測控專業教師團隊于2016年起開始推行“本科生課外科技創新導師制”，積極指導學生開展各類社會實踐和科研創新活動，并取得了良好的成效。具體的做法有：

1）針對大一新生，發揮測控專業教師擔任志愿班主任的有利條件，全方位開展專業教育，如帶領學生參觀專業實驗室、展示歷屆學生參加競賽獲獎作品、與大三、大四學生結對進行課程設計環節觀摩等活動，引導學生樹立專業思想、激發其創新探索的興趣。

2）針對大二、大三年級學生，結合傳感器與檢測技術課程設計、虛擬儀器課程設計等實踐教學環節組織專業技能大賽，為各參賽組配備指導教師，對于獲獎團隊予以獎勵，并將有興趣繼續進行創新設計活動的同學進行優化重組，在指導教師的協調下與農機化等其他相關專業的學生聯合組隊，為后續參加“互聯網+”等各類科技創新競賽奠定基礎。

3）針對大三、大四年級學生，引導學生進入教師承擔的科研項目組，在教師與項目組研究生的帶領下參與科研項目的研究與實施，大四的學生還可以銜接畢業設計內容的完成。

導師制下，從科技創新項目的選題到實施，學生們都能得到指導教師的理論和實踐指導，重點培養其文獻閱讀與分析、方案設計、系統調試、試驗設計、數據分析處理、論文撰寫等方面的能力，并形成一個相對穩定的科技創新團隊，從而更好地提升其科研協作與創新實踐能力。

三、以全面性、發展性與激勵性為原則，改革實踐教學考核評價方式

傳統的實踐環節的考察方式大多采用實驗報告或實習報告的形式，造成一部分學生在實踐過程中偷奸?；?，動手少，通過抄襲報告獲得不錯的成績，無法體現學生的真實水平[3]。本項目成果以全面性、發展性與激勵性為原則，改革實踐教學考核評價方式，將過程與結果相結合，從而做出全面性評價。

具體評價方案如下：

在實踐環節結束之后，進行匯報答辯，然后按照制定好的評價量化表進行評分，評價標椎如表1所示。

評價形式：學生自評—小組評價—教師評價。

評價內容：任務完成情況、信息的收集和處理、問題及處理方法、實踐與合作能力、回答問題、研究報告。

成績形式：總成績=匯報答辯*80%+實驗平時表現*20%，其中匯報答辯=（小組互評*20%+教師評分*80%）*排名系數，其中排名系數分別為：100%、95%、88%、82%。

采用新的考核方式后，學生的積極性及創新型顯著提高.

四、以持續化改進為舉措，實施實踐教學精準化管理

作為我國高等教育質量保障的重要組成部分，工程教育專業認證制度認同度不斷提高，越來越受到各高校重視[4]?；诠こ探逃J證理念構建的質量管理體系具有雙閉環特征——內部閉環和外部閉環，通過監督發現偏差，并分析產生偏差的原因，進一步采取改進措施減小偏差，所以工程教育是一個持續改進的過程[1]。實踐教學體系以持續化改進為舉措，實施實踐教學精準化管理。

1、實驗平臺的持續改進

（1）在原有主干專業實驗室、實驗設備的基礎上進行模式重組，內容拓展，基本設備儀器更新，機制優化，構建測控類綜合實驗實踐教學中心的基本框架。

（2）以整體優化為出發點，改造和拓展傳統的實驗教學環境，采用縱向的實驗實踐教學環節與各個教學階段教學課程體系中相互關聯的并行結點，成為各系列課程的有機組成部分。

（3）在現有傳感器實驗儀基礎上，將各種類型的傳感器實物和數據采集卡相結合，自行設計開發了基于虛擬儀器的計算機測試綜合實驗平臺;自行設計開發了基于物聯網的溫室自動測控系統;拓展了基于PLC的自動控制系統，自行設計開發了相關設備軟件。

2、課程內容的持續改進。

推進實驗獨立設課，整合實驗內容，獨立開設 16學時以上的實驗課7門，包括《數字電子技術實驗》、《模擬電子技術實驗》、《單片機原理與應用實驗》、《傳感器與檢測儀表實驗》、《智能儀器設計實驗》、《機電傳動控制實驗》和《現代控制理論實驗》，進行單獨考核。將實踐性較強的課程授課方式改為實驗室授課，如《電路設計與制版》、《虛擬儀器設計》 ，將講授與實驗充分融合，提高學生實際操作水平。新增《測控綜合實驗》課程，開設4個設計性實驗，激發學生的學習興趣，培養學生的創新意識，充分發揮學生的想象力和創造力。

提高集中實踐環節的比例，整合課程設計的內容。如將《傳感器與檢測技術課程設計》與《單片機原理課程設計》整合為《自動檢測綜合設計》，讓學生在3周的時間設計一個完整的檢測系統，既包含了傳感器和單片機兩門課的核心內容，又進一步加深課程之間的相互銜接盒融合，實現學生對所學專業知識靈活運用。

3、評價標準的持續改進

針對畢業設計、畢業實習等集中實踐性環節，構建量化評價機制，杜絕印象分、人情分[5]。以畢業設計為例，學生分數評定為：指導教師給分*50%+答辯成績*50%。其中，學校有統一的答辯量化標準，但指導教師評分往往都是根據學生表現，主觀性較強，因此制定了指導教師評分標準。

五、應用及效果

（一）人才質量顯著提高

學生反饋不但專業知識掌握更加牢固，而且實踐能力、創新能力和團隊協作能力都得到很好的鍛煉和增強，學習積極性提高[6]。為了學以致用，學生積極參加全國各類創新創業競賽，如全國大學生互聯網+大賽、全國大學生物聯網設計競賽、全國大學生農業建筑環境與能源工程相關專業創新設計競賽、全國大學生智能農業裝備創新大賽等，2016年至今，測控專業學生獲得省級獎項18項，國家級獎項14項，其中國家級特等獎2項;并公開發表相關學術論文21篇，申報專利4項。

學生通過前期實踐能力的培養，在畢業設計中將所學知識能夠靈活運用，實現創新性設計，近四年畢業設計取得良好效果，2012-2015級共有學生146人，5人獲得校級優秀畢業設計，優秀率達到8.2%，遠超全院11個專業校級優秀3%的比例。

（二）教學取得豐碩成果

通過創新性實踐教學體系的實施，專業組老師積累了豐富的教學經驗和實踐經驗，發表相關學術論文多篇，其中“測控技術與儀器專業學生創新能力培養的綜合實驗平臺建設”獲得河北農業大學教研論文一等獎，“Analysis of Current Situation and Optimization Plan for Sensor Course Teaching”被SSCI收錄。

六、結束語

工程教育專業認證的核心是確認工科專業畢業生達到行業認可的既定質量標準要求。河北農業大學測控技術及儀器專業以工程教育專業認證的標準與要求為導向，結合省屬農業院校實際，構建具有鮮明智能農業特色的測控專業人才培養實踐教學體系，規范實踐教學過程及考核標準，從而實現學生社會職業素養和就業競爭力的提高。

參考文獻：

[1]中國工程教育專業認證協會. 通用標準[EB/O L].（2014-06-22） [2017-04-06].http：//m eea.cm es.org/article.htm lid=3.

[2]高校實踐教學改革問題研究[J]. 陳苗，吳陶俊，王飛.教育教學論壇. 2018（31）.

[3]工程教育專業認證背景下自動化專業大學生工程能力培養與實踐——以安徽工程大學為例[J]. 劉丙友.安陽工學院學報. 2019（04）.

[4]工程教育專業認證下自動化專業實踐教學體系的構建[J]. 黃宜慶，陸華才.綏化學院學報. 2019（05）.

[5]“新工科”形勢下應用型本科校企合作開發課程探索[J]. 王海東，關昶，劉群，戴傳波.輕工科技. 2018（12）.

[6]工程教育認證背景下的汽車服務工程專業實踐教學體系的構建與實踐[J]. 趙衛兵，王飛.安陽工學院學報. 2019（02）.