面向工程应用的仪器仪表类人才培养模式的探究

段志伟 刘霞 李梦达 刘均 刘小斌

摘要：提出了面向工程应用的仪器仪表类专业人才培养模式的教学改革新思路，重视大学生的实践工程能力、创新思维能力、理论联系实践能力的有效培养问题。对目前高等院校常规实践教学体系中不完善之处进行了分析，并结合实际对实践教学培养体系、实践教学课程体系、实践教学内容和方法等方面提出了一些改革措施。

关键词：工程应用 仪器仪表类专业 实践教学体系

近年来，我国仪器仪表类专业的办学规模可谓是速度空前，招生与就业人数与十年前相比翻了两番。究其发展原因，一方面是人才市场对本专业的需求量越来越大，另一方面是社会上对本专业的人才培养模式认可度越来越高。仪器仪表类专业是以光、机、电、算为学科基础的知识结构，以培养学科基础厚、知识层面广的宽口径复合型人才为目标，毕业生符合人才市场的需求，也顺应信息技术蓬勃发展的势头。目前，许多高等院校已对仪器仪表类专业的人才培养模式进行了深入的探讨，为该学科的蓬勃发展提供了诸多的宝贵经验。根据仪器仪表类专业人才知识结构特点，东北石油大学测控技术与仪器专业在2013年申报了面向工程应用的仪器仪表类创新型人才实践教学体系的研究与改革项目。面向工程应用的仪器仪表类创新型人才应具备较丰富的专业理论知识，同时，具备较强的运用专业理论解决实际问题的能力，以及能够随着专业工作要求的变化和专业理论的发展而持续更新专业知识和提高专业工作能力的专门人才。它强调的是将理论转化为实际工作的能力或者运用理论解决实际工作问题的能力。

1 “面向工程应用”人才的实践教学培养体系

实施工程应用人才培养模式的一个重要环节是实践教学，实践教学也是整套人才培养体系中最为重要的一个组成部分。工程应用型人才培养模式的另一个有效途径就是与产学研相结合。通过产学研，可以有效的培养大学生的实践动手能力与创新思维能力，同时，还可以从产学研中进一步探索高等院校与公司企业联合培养人才的有效模式，根据公司企业的用人需求对人才培养进行准确定位，明确学生到操作现场学习阶段的培养目标和标准。从大一到大三设置三个小学期的实践周，在实践周内，根据培养要求，进行校企联合培养，在三个小学期内，让学生到企业中进行认识实习、生产实习以及工程实训等内容；按照双师制，配备校内指导教师和校外指导教师完成课程设计、毕业设计等环节，校企双方导师共同为学生确定研发方向和课题，指导学生的课程设计和毕业设计。

2 完善“面向工程应用”的实践教学课程体系

培养学生的实践工程能力是“面向工程应用”的实践教学培养体系的核心内容，实践工程能力可以作为衡量工程师最重要、最基本的职业素质能力之一。然而，目前，高等教育中普遍存在对大学生实践工程能力培养不足的现象，究其原因，主要是由实践教学手段单一、实践教学课程体系不健全等因素造成的。完善实践教学课程体系，有利于提高学生的工程实践能力，实践课程体系大体上可以分为三个层次：基本技能层次、综合应用能力与初步设计能力层次、工程实践与创新能力层次；五个方面：实验、实习、课程设计、毕业设计、课外科技活动。对于大学生工程能力的培养层次的开展，可以通过在不同学期安排不同的实践教学课程内容来完成，在整个学年安排上应采用“由浅入深、从部分到整体”的组织形式，通过安排合理的实践教学课程，让低年级学生尽早的参与到实践工程能力的培养环节中来，以培养兴趣为主，同时兼顾工程能力的提高。对于高年级学生上可采用“三位一体”的组织形式，即将课堂、校园、企业三部分相结合。同时，将课堂理论知识与课外实践操作相结合，以有效提高学生的实践工程能力与创新思维能力为主。

3 改革实践教学内容和方法

3.1 实验教学内容和方法的改革。传统的实验教学大多数是采取在固定的时间、以固定的方式完成固定的实验。为提高学生的实验能力，根据实验室的情况可开放相应的实验，包括：实验时间灵活，由实验室教师在实验前下达实验任务书，并以答疑的方式对实验内容进行指导，同时，鼓励学生在实验前完成相关的电路设计、模型制作及软件仿真调试等工作，最后集中现场调试和考核；实验方式灵活，实验分为基础型实验、选做实验、自主设计型实验等不同层次的实验环节，学生可根据自己的能力完成相应的实验内容，体现实验课程的因材施教，分层次教学，大大提高了学生的学习兴趣，培养学生分析问题和解决问题的能力；实验内容多样，在实验教学中采用“积木式项目驱动法”，对实验内容进行模块化设计，每个模块设计一个实例项目，在项目驱动下展开理论教学和实践教学，再将每个模块像搭积木一样进行组合，从而完成比较复杂的项目。并且不断丰富和更新实验内容，特别注意了实验之间的进阶联系，强化实验之间的科学衔接，使学生由浅到深，逐步提高设计及应用能力。

3.2 课程设计教学内容和方法的改革。合理选题，使课程设计趣味化、实用化、工程化。课程设计所选设计题目大多是生活中常见或者学生比较感兴趣的应用电路，具有充分的趣味性。从方案的设计、器件的选择、电路的焊接和调试、分析总结都由学生作为主体来完成，学生通过自己焊接调试的实物实现所要求的功能，调动学生主动实践的积极性。充分激发学生参与设计的主动性，培养学生的创新思维能力。

3.3 实习教学内容和方法的改革。仪器仪表类专业实习包括生产实习和认识实习，实习是以实际操作为主，以锻炼学生理论联系实际、了解工业现场生产流程为目的。通过实习可有效的培养学生适应工作环境的能力、提高实践动手能力和创新思维能力。开展实习的场所可安排在工业现场和专业实验室进行，同时充分发挥工业现场与专业实验室的各自特点，优势互补，提高实习效率和实习质量。

3.4 毕业设计教学内容和方法的改革。毕业设计将改变教学管理方法，加强指导教师力量，引入企业客座教师、指导老师进行指导。针对青年学生善于接受新生事物、喜欢面对挑战性工作的特点，将企业的问题引入到毕业设计中，使学生在好奇兴趣的驱动下，在老师的指导下完成任务提高工作的自信心。因此，将校企合作理念引入到毕业设计指导中，具有现实意义。

4 资源共享，建设开放实验室

实验对象开放，不但对本专业师生开放，而且对全院师生开放，做到资源共享；实验内容开放，学生在课堂教学内时间不够可以课后再来申请补充实验。同时，学生也可以根据自己的需要，主动申请和进行自己的实验；对毕业设计学生开放，为学生综合运用各学科的理论知识与技能，提高分析解决实际问题的能力提供方便条件。

5 改革实践教学考核方式

实践教学考评体系的建设是深化教学改革的重要内容之一，实践教学体系作为育人体系的一个环节，有其自身的特点。在很多过程的考核上难以量化，但可以从定性的角度来进行考核，这可认为是新时期下对学生素质、能力方面的考核。为了采用全面的实践教学考核方式，实施创新教育，充分发挥学生参与实习的积极性和主观能动性。全过程确保学生实践环节得到一个公平公正的成绩，改革之后的考核模式可分三个阶段进行：第一阶段，准备工作考核积分；第二阶段，实践过程现场考核积分；第三阶段，实践报告与实习作品的考核积分。以上三个阶段的实践考核积分评价模式是一个全方位的、立体的考核模式，是一种以“能力”或“素质”为本位，教育方法的具体体现，其对学生实践具有很强的“导向”作用，并能最大限度地开发学生的创新意识。

6 结束语

东北石油大学测控技术与仪器专业归属于电气信息工程学院，本专业坚持以培养科技创新型人才与面向工程应用型人才为目的，近来年，本专业学生先后在全国大学生电子设计竞赛、全国大学生“挑战杯”课外学术大赛、物联网创新创业大赛等科技竞赛中多次获得优异成绩。面向工程应用的仪器仪表类创新型人才培养模式是将实践教学体系建设与仪器仪表人才培养相结合进行研究，并以创新应用型人才培养计划为标准，目的在于不断提高学生的工程实践能力和创新精神。人才培养目标是通过实践教学的改革与实践，培养面向工程应用的仪器仪表类创新型人才，以满足企业和人才市场需求。

参考文献：

[1]王宏祥.面向工程创新人才培养体系的构建与实践[J].实验室科学，2012，15：1-5.

[2]魏克湘.工程应用型人才培养实践教学体系的研究与实践[J].中国大学教学，2011（1）：74-76.

[3]温秀兰.应用型本科测控技术与仪器专业人才培养体系的探索与实践[J].中国现代教育装备，2008（05）.

基金项目：本文系2013年东北石油大学高等教育教学改革项目“面向工程应用的测控技术与仪器专业创新型人才实践教学体系的研究与实践”、2013年黑龙江省教育厅十二·五教育规划重点课题“依托科技竞赛探索应用型测控专业本科学生创新能力培养的新模式”、2013年黑龙江省教育厅十二·五教育规划青年专项课题“基于SECI模型实现工科院校卓越工程师培养计划的研究”的研究成果。

作者简介：段志伟（1980-），男，黑龙江木兰人，东北石油大学电气信息工程学院，讲师；刘霞（1970-），黑龙江讷河人，东北石油大学电气信息工程学院，教授。