加强实践教学提高学生综合能力

韩芳芳等

[摘 要]测控技术与仪器专业是信息科学技术学科领域的重要分支。知识经济的快速发展，使得当今社会对实践能力强、综合素质高、具备创新精神的人才的需求量大大增加，因此，对测控技术与仪器专业人才的培养也提出了新的要求。实践教学是培养学生动手能力与实践精神的重要环节，如何安排实践教学的具体内容，使其既有各环节独立的特点和能力训练针对性，又能够相互补充，使学生得到综和、全面的锻炼，这是值得深入探讨的课题。

[关键词]高等教育 实践教学 实践能力 仪器科学

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）07-0109-03

一、测控技术与仪器专业发展的现状

测控技术与仪器专业是测量和仪器科学领域唯一的本科专业，经过多年的发展，目前已成为信息科学领域的重要分支，主要研究信息获取、处理，以及对相关要素进行控制的理论与技术；集合了机械、光学、电学、自动控制技术、计算机与信息技术等多门类学科的高新技术密集型综合学科。[1] [2] [3] [4]随着各类科学技术日新月异的高速发展，知识经济以信息技术产业作为支柱也必将随之快速发展，仪器科学领域和测量仪表行业将会越来越多地与各种高新技术相互融合。因此，越来越多技术领域的研究和应用大量需要测控技术与仪器专业的人才，特别是实践能力强、综合素质高、具备创新精神的技术人才，这就需要对测控技术与仪器专业的人才培养模式提出新的要求。

根据天津市高等院校的长远发展规划，天津理工大学是以电子信息类学科为特色，科研和教学并重，本科生教育与研究生培养共同发展的多学科综合性大学。我校的测控技术与仪器专业隶属于我校自动化学院，是自动化学院信息类专业之一。我校的测控技术与仪器专业（原为精密仪器专业）始建于1983年，1996年专业调整后，专业口径被拓展，形成了集合机械、光学、电学、自动控制技术、计算机与信息技术等多门类学科的高新技术综合学科。我校的办学定位为服务地方区域经济建设、培养应用型本科人才，因此测控专业的培养目标要体现我校的办学定位，并侧重于在工业生产中的测控技术应用的特点，重点培养能够从事产品质量检测与控制、能够服务于企事业单位、具有创新精神与科研能力的“研究型”和“复合型”高级工程技术人才。

二、大学生实践能力培养的重要性

随着企业和市场竞争的日益激烈，企业对员工的要求也愈来愈高，不仅要求应聘者要有高文凭、高学历，而且更看重他们的自身能力和综合素质。通过对学生找工作情况的调查反馈，以及对一些企业的调研了解，我们得知企业对毕业生最强烈的反映是，大部分毕业生解决实际问题的能力较差。因此， 如何加强实用型人才的培养，提高学生的全面素质和综合能力，已成为当前普通高等院校教育的重要课题。

那么，实践能力是什么？实践能力就是把学到的理论知识转化为自身能力，而实质上是指对各类知识的综合运用能力。观察能力、调查能力、实验能力和制作能力构成了自然科学教学中的实践能力，它源于实践活动，并在实践活动中得以表现和发展。要培养学生的实践能力，就应该先让学生参与到实践活动中去。

教育部于2005年初印发的《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中指出，“高等学校要强化实践育人的意识， 并要大力加强实践教学， 切实提高大学生的实践能力”。在第二次全国普通高等院校的教学工作会议上，周济部长也强调要“着力培养大学生的学习能力、实践能力和创新能力”。[5]

在高等教育中，通常是通过实践教学环节来进行学生实践能力的培养，它也是高校教育中非常重要的教学环节，一般由实验、设计、实习等内容构成，具备较强的操作性与直观性，是对理论教学内容的补充和延展，目的在于培养学生的动手能力和创新意识。

加强理论教学与实践教学相结合，培养学生的创新意识与创新精神，能够对学生起到积极的作用，激励学生自主参加各类外联活动，鼓励学生投入学习活动，激发学生独立思考的学习兴趣；通过实际问题的解决，能够提高学生分析问题、解决问题的思维意识与动手能力，促进学生全面、综合发展。

三、测控技术与仪器专业实践教学环节设置的探讨

目前，进入专业课程学习后，测控专业的实践教学环节主要包括：课程实验、课程设计、专业综合实验、生产实习、专业设计、毕业设计和毕业实习。可以说，实践环节设置的种类较多，但如何安排好这些环节中的具体内容，既有其独立的特点和能力训练针对性，又能够相互补充，使学生得到综合、全面的锻炼，是一个值得我们深入研究的课题。在这里结合测控专业实践教学环节设置情况做一个初步探讨。图1所示为目前测控专业实践环节设置的结构、内容及相互关系图。

（一） 课程实验

课程实验一般是随着专业课程而设置的，其主要目的是理论结合实际，加深学生对专业知识的理解，比如传感器、信号与系统、微控制器原理与应用等课程都有课程实验。实验一般分为验证型、设计型、综合型几种，主要是针对该门课程的一个或某几个知识点进行的。课程实验是实践教学环节中最基本的环节，也是培养学生动手能力的最基本手段。通过一个实验项目，可以考查学生对一门课程的一个或几个知识点的掌握与理解程度，并锻炼学生运用所学知识点来解决实际问题的能力，同时培养学生认真严谨的科学态度。课程实验的主要目的是让学生掌握实验理论原理和操作过程，培养学生的数据采集、处理、分析及绘制实验图表的技能，锻炼学生用规范、严谨的语言撰写实验报告，为以后的各项实践环节奠定基础。

（二） 课程设计

课程设计是系统地学习完一门课程后，综合运用该门课程的知识体系来进行一项较完整的、面向解决工程内容的设计。以测控电路课程设计和精密机械课程设计为例进行说明。测控电路是一门实践性很强的课程，在理论学习之后，要求学生通过实用电路设计完成课程设计任务，使学生学会如何运用所学的单元电路，围绕具体测控任务，设计实用、完整的电路。而精密机械课程设计要求学生在理论学习之后，通过设计一台完整的测量仪器，培养学生的实践能力，使学生学会如何运用所学的基础知识，对测量仪器的精度、总体设计、机械系统进行分析与论述，培养学生具有设计精密机械传动和精密仪器机械结构的能力以及正确使用各种标准、规范和手册的能力。

（三） 专业综合实验

在目前我校测控专业的培养方案中，设有一个为期两周的专业综合实验环节。该环节的设置目的有两方面：一是与课程实验和课程设计不同，不仅仅针对一门课程，而是结合多门课程的理论知识，进行结合机、光、电等多信息处理手段的综合性实验；二是用这两周的集中时间，让学生在老师的带领下，充分接触实验室的实验设备，广泛开展实验，增强学生的动手能力。

（四） 实习

实习是高校教育的重要组成部分，是学生对所学专业建立感性认识、巩固所学理论知识、培养专业技能和实际工作能力的重要环节。在目前我校测控专业的培养方案中，主要有两个实习环节：生产实习和毕业实习。对两个实习环节的主要安排是：用一个实习环节（生产实习）要求学生完成一项较完整、综合的仪器设计项目，提高学生的实践动手能力；用另一个实习环节（毕业实习）把学生带出校园，走入各类型企业进行参观，了解企业的生产组织与管理，通过亲眼所见去了解一般仪器的加工过程、工艺方法、加工手段，了解仪器的使用与检定方法，能够为学生走入社会工作打下认知基础。

（五） 设计环节

从设计环节开始，学生将成为实践的主体，而教师只是起到辅助和指导的作用。该环节要充分发挥学生的主观能动性，让学生自行设计项目方案、自己动手实际操作、自己分析问题和解决问题，并撰写总结报告。在目前我校测控专业的培养方案中，主要有两个设计环节：专业设计和毕业设计。专业设计是为了在课程设计的基础上，帮助学生从简单的原理性设计阶段进入复杂的实用型设计阶段，循序渐进地提高创新设计能力而设计的一种实践性教学环节，由学生在第7学期的课外时间完成，一般不超过3人一组完成一个课题设计。毕业设计的教学目标是使学生能够综合运用大学期间所学的专业知识和技能来解决实际工程问题，提高分析与解决实际问题的能力，一般一人一题，独立完成一项课题的设计，主要培养学生的调研能力、方案设计能力、分析问题与解决问题的能力、专业技能应用能力、设计说明书撰写能力，以及研究中与他人的沟通协作能力等。

以上所有实践教学环节，按照如图1所示的“串联”形式来完成。不仅需要考虑每一个实践环节的内容，而且需要把所有环节作为一个整体前后衔接的安排设置完成。从针对一门课程的实践环节到针对多门课程的综合实验；从全班一题、三人一题到最后一人一题的训练；从校内实验室到校外企业实习的培养模式；通过这种“串联”组合的实践环节设置模式，循序渐进而又全面地训练和提高学生的实践能力。

四、小结

测控技术与仪器是仪器科学领域中唯一的本科专业，是仪器科学的重要基础教育。仪器科学对客观事物提供测量、计量、检测和控制方法，是生产生活领域中的基础研究与实验的重要手段，在现代国防、工业、农业和社会生活中的方方面面，都无法离开仪器仪表与测量检测技术。

对于我校测控技术与仪器专业的应用型人才培养模式，还需要在不断实践与改革中摸索、探讨，不断改进与提高。目前，测控专业实践能力的培养还需要在以下方面开展工作：

（1） 做好专业实验室建设，使学生有更多机会通过设备操作而对专业知识和技能有所了解；多开展“综合型”、“设计型”实验，加强“创新型”实验设立，提供实验创新氛围，培养学生的创新能力。

（2） 做好专业实习基地、实践教育基地的建设，结合社会工程实践来进行毕业设计、毕业实习等教学环节，切实培养学生的工程实践能力，为学生就业做好铺垫和基础。

（3） 实践教学环节的题目，特别是综合性设计环节的题目，尽量选择来自生产实践的题目，例如可以选择教师的科研方向或参与社会生产实践的课题。这样有目的地选用实际课题来锻炼学生，学生可通过资料整理、方案设计等实践环节，强化自身解决实际问题的能力。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 潘盛辉，陈政强，崔惠柳等.测控技术与仪器专业人才培养模式的探索与实践[J].高教论坛，2005（5）：52-53.

[2] 刘丽丽，何存富，宋国荣等.测控技术与仪器专业“实践教学一条线”体系探索[J].实验技术与管理，2005.

[3] 邬华芝，周祥才.测控技术与仪器专业应用型人才培养研究与实践[J].常州工学院学报，2004（8）：74-77.

[4] 周燕，曹杨.测控系列课程实验教学改革探索与实践[J].江苏大学学报（高教研究版），2002（9）：80-82.

[5] 张勇.实践教学对大学生创新精神与实践能力培养的作用[J].教育研究，2006：110-1112.

[责任编辑：覃侣冰]