社會需求導向下測控技術與儀器專業專創教育融合探索及實踐

王欣欣 王麗君 楊杰

摘 要：為適應新時代經濟社會發展需求，實現專業教育與創新創業教育的有機融合，即“1+1>2”的協同效應，高校應依托自身優勢開展專創教育深度融合。本研究以華北水利水電大學測控技術與儀器專業為例，依據學科優勢方向，構建“堅定信念思政導入—儀器導論專業初識—公共教育引導培養—專業教育能力躍升—實踐創新”五階更迭升級培養體系，探索“五融合”實踐途徑，大力培養具有創新精神和創業能力的應用型專業人才。

關鍵詞：社會需求；五階更迭升級培養體系；專創“五融合”教育

基金項目：河南省高等教育教學改革研究與實踐重點項目（編號：2021SJGLX150）；河南省高等教育教學改革研究與實踐項目（學位與研究生教育）成果（編號：2021SJGLX014Y）；華北水利水電大學教改項目（編號：華水政〔2021〕245號-11）

作者簡介：王欣欣（1980— ），女，華北水利水電大學副教授，研究方向為智能控制系統設計；王麗君（1971— ），女，華北水利水電大學教授，研究方向為機電系統檢測及故障診斷；楊杰（1976— ），男，華北水利水電大學副教授，研究方向為工業生產線智能控制。

隨著5G、云計算、大數據、人工智能、物聯網等信息技術的快速發展，人類社會正經歷新一輪科學技術革命。各項先進技術的興起與發展，正快速推進世界各國產業轉型升級并重塑世界經濟格局，其中儀器儀表業是制造業和信息化高度結合的行業。而測控技術與儀器作為我國該行業唯一的本科專業，在專業教育過程中，應積極主動支持國家創新高地戰略和行業發展需求，融入引導實踐應用的創新創業教育，實現專業教育與創新創業教育的深度融合，為建設創新型國家夯實人才基礎，以滿足我國對智能設備、高端傳感器持續增長的需求。華北水利水電大學測控專業為河南省一流本科專業，本研究以華北水利水電大學測控專業教育為例，探索與創新創業教育的實踐途徑及融合效果。

一、建立專創融合的人才培養體系

華北水利水電大學測控專業以區域經濟、社會和行業發展的需求為導向，貫徹執行“學生中心、產出導向（OBE）、持續改進”的教學理念，構建“思政導入—專業初識—引導培養—能力躍升—實踐創新”的五階更迭升級培養體系。

（一）思政導入階

對于通過激烈高考競爭進入大學學習的學生而言，會出現沒有奮斗目標、失去學習動力的問題，因此對大一新生，要及時進行思政教育，使學生樹立遠大理想，引導學生樹立正確的人生觀和價值觀。堅持立德樹人根本任務，始終將思政教育貫穿理論課程體系、實踐環節中。在后續教學中不斷進行課程思政改革，潛移默化地進行思政教育，有目的地將專業課與思政教育結合。

（二）專業初識階

學校在大一上學期開設16學時的測控專業導論課，并由具有工程背景的資深教師講授。導論課主要介紹儀器科學與技術學科現狀及未來展望、儀器科學與技術的課程體系，使學生從宏觀上了解專業的發展及應用。教師在授課時以項目切入，通過我國高質量發展的航空航天事業中測控站的視頻資料展示測控系統的主要組成部分，通過身邊的工程實例、往屆學生畢業設計作品展示，激發學生的好奇心和學習興趣，提升學習動力、創新意識，講好新學期測控專業第一課。

（三）引導培養階

本層次體現在大一下學期至大二上學期，人才培養環節包含電路基礎、復變函數與積分變換等內容，為后續進行工程實踐及理論分析奠定了基礎。此階段的項目問題是依據相關學科競賽、創新創業項目對知識能力的要求而設計，使得學生在專業知識基礎上進行相關的學習、操作、探索和提高。通過對項目的剖解、分析、總結及改進，提高了學生的競賽水平、創新創業知識水平，為真正的參賽做好準備。

（四）能力躍升階

從大二下學期至大三上學期，安排專業課程的學習。考慮到實際項目的需要，在模擬電子技術、數字電子技術課程開課的下半學期同步開設單片機原理及應用課程，并進行相應實踐操作訓練。學生可以根據自己的專業興趣，選擇指導教師，申請創新創業項目，開展科技創新活動，加入導師的科研團隊，從而讓學生體會到所學知識的實用性。通過問題分析和現代工具綜合學習能力考核，注重資料查閱、方案確定、硬件搭建、軟件設計，通過現場答辯、實物展示、設計說明書質量等方式綜合給定實踐環節成績。經過此過程，學生的專業水平、工程實踐動手能力得到飛躍性提升，引導學生在掌握專業技能的基礎上進行創新性研究。

（五）實踐創新階

本專業涉及儀器學、電子學、精密機械等多學科領域，對創新素養的培養體現在綜合能力、知識水平上。從大三下學期開始，結合本專業的特色優勢方向，注重創新能力培養，深度打造有梯度的實踐環節專業綜合課程設計、畢業設計。通過“項目分析—方案構思—元器件選擇—硬件電路設計—軟件仿真—實物制作—調試—封裝—完善”等一系列實踐操作，實現對工程實踐能力的培養，在此訓練基礎上進行創新性研究，以適應行業發展的需要。

二、專創融合的途徑探索及實施效果

在測控專業培養體系的引導下，按照掌握知識與發展能力相統一的原則開展專業課程學習和動手實踐訓練，在人才培養過程中貫穿自學能力和思辨能力的培養，實現創新創業教育融入專業教育。在具體實施過程中，探索了一些融合途徑，取得了良好的效果，稱之為“五融合”。

（一）思政教育融入專業教育

本專業教師堅持教書育人同向同行、言傳身教。專業教育是思政教育的重要載體，在專業課程教學過程中要體現家國情懷、人生目標、科研理論、創新思想、工匠精神等，使專業教育與思政教育同向同行，形成協同效應。讓學生在學習專業知識的同時，能夠樹立愛國愛家、勇于探索的人生理念，并將其貫穿今后的學習、工作和生活中。從而培養在知識體系、創新能力和人格素養等方面具有顯著優勢的創新型人才，以滿足社會發展需求。

（二）實踐環節融入理論學習

對高校學生創新創業能力的培養，重點體現在實踐環節。本專業借助虛擬仿真技術和實踐教學平臺進行理論與實踐融合，讓學生參與科研項目，階梯式提升學生創新能力。首先，加強基礎課程課內實驗訓練，開展基礎性實驗、分析數據、撰寫實驗報告得出實驗結論。其次，結合實際課題進行綜合性實驗，包含實驗分析、方案設計、元器件準備、實驗驗證等環節，培養學生辯證分析和解決問題的能力。最后，經過遞升式實踐環節培養，學生可以將基礎理論知識轉化為綜合實踐應用能力，做到學以致用。

（三）學科競賽融入教學活動

學科競賽是重要的教學活動，在對學生創新創業意識的培養上發揮了積極作用。學校每年都會舉辦或者組織學生參加各種全國性的學科競賽和創新創業活動，如中國“互聯網+”大學生創新創業大賽、大學生智能車競賽、大學生機器人競賽、大學生機械創新設計大賽等。本專業從學生選拔、項目選題、賽前培訓、賽中指導和賽后總結各個環節入手，呈現出“以賽促學、賽學共進”的良好氛圍，學生的實踐創新能力得以提升，便于進行持續培養。

（四）畢業設計融入科研活動

畢業設計是學生走向工作崗位或繼續深造學習的過渡階段。學生綜合運用所學的專業知識和基本技能，通過自我學習，分析、解決復雜工程問題的能力得以提高。整個環節的選題體現“前沿、自主、創新”原則，盡量與導師的科研項目相結合，貼近本學科的實際工程應用。近年，學生通過對各類科技項目的研究，感受并了解行業發展的前沿動態，真正做到理論應用于實踐。經過四年學習，學生依據要求進行“查閱文獻—確定方案—仿真—實物調試—論文撰寫—畢業答辯”等工作，完成綜合全面訓練的工作任務，創新創業能力再次得以提升。

（五）產學研相互融合

通過與企業、高校和科研單位等在優勢資源和獨特功能上進行協同合作，創新技術，實現產學研相互融合，積極開展校企合作，帶領學生走出學校、走進生產一線，在實際生產中解決問題提升創新創業能力。本專業主動加強與省內外知名企業開展產學研合作關系，全面參與人才培養，先后獲批教育部產學研合作協同育人項目三項，并積極開展校外實踐基地的建設。

三、結語

本專業以新工科建設為契機、社會需求為出發點、OBE為教學理念，構建“思政導入—專業初識—引導培養—能力躍升—實踐創新”的五階更迭升級培養體系，促進專業教育與創新創業教育有機融合。結合本專業實情、企業需求，通過專業課項目、綜合課程項目、畢業設計項目作為項目式教學的載體，進一步探索專創融合的實施途徑，包括思政教育、實踐環節教育、學科競賽、畢業設計、產學研等“五融合”，激發學生的內驅力、在動手實踐方面的積極主動性，面向工程應用培養具有創新意識、創業能力的應用型人才，為國家儀器儀表行業的發展輸送高水平專業人才。

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責編：應 圖