创新能力的培养模式研究与实践——针对测控技术与仪器专业本科生

创新能力的培养模式研究与实践
——针对测控技术与仪器专业本科生

李 恒 灿，牛 金 星

(华北水利水电学院 机械学院，河南 郑州 450011)

摘要：通过确立专业创新人才培养目标、整合课程体系、调整课程内容和改革考核制度，加强学生创新能力基础知识的培养；通过构建立体化创新实践平台，积极营造创新环境和氛围；建设良好师资队伍，合理构建教育创新教学团队，为培养创新性人才建立良好的实践条件。

关键词：测控技术；仪器专业；创新能力；培养模式

收稿日期：*2014-12-22

基金项目:河南省专业综合改革试点—机械设计制造及其自动化资助项目。

作者简介：李恒灿(1968-)，河南省许昌人，硕士，讲师，主要研究方向：智能仪器仪表。

中图分类号：G642.0文献标识码：A

0引言

党的十七大以来，党中央、国务院作出了走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人才强国等一系列重大战略部署，这对高等工程教育改革发展提出了迫切要求。走中国特色新型工业化道路，迫切需要培养一大批能够适应和支撑产业发展的工程技术人才；建设创新型国家，提升我国工程科技队伍的创新能力，迫切需要培养一大批创新型工程人才；增强综合国力，应对全球化的挑战，迫切需要培养一大批具有国际竞争力的工程技术人才。这就需要改革工程教育人才培养模式，提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力，构建布局合理、结构优化、类型多样、主动适应经济社会发展需要的、具有中国特色的社会主义现代化高等工程教育体系，加快我国向工程教育强国迈进。为此，各高校的各个工程专业都在努力探索新的、适应我国工程教育发展战略的培养模式和教学体制。测控技术与仪器专业相对于其它工程技术专业是一个较新的专业，它属于多学科交叉的一个专业，如何改革培养模式，培养出适应社会需求、具有创新能力的工程技术人才，是摆在我们面前的一个重要课题。本文就我校多年来对测控技术与仪器专业创新型人才培养的探索与实践所取得的成果进行一下介绍。

1专业创新人才培养目标的确立

测控技术与仪器专业是以光、机、电、计算机等为基础的多学科交叉学科，目的是培养符合人才市场需求的基础厚、知识面广的宽口径人才。笔者在查阅多所高校的教学指导计划时发现，我国高校更多地把教育教学的重点放在知识的传授上，较少考虑大学生个性化差异和科学素质的培养。高校对学生的教育重点更多地放在常规的教学过程中，学生的学习主要是以掌握知识为主，虽然各高校越来越重视对学生创新能力的培养，但我国现有的创新型人才培养研究缺乏可操作性，效果不明显。在这种现状下，学生的基础知识虽然比较扎实，知识存储量也比较大，但在创新能力、实践能力上却满足不了社会对高质量人才的需求[1]。

从现代科学技术的发展趋势来看，要求高校的学科结构更加合理，注重理工交叉，加强文理渗透，为学生营造一个受“多学科融合贯通、技能多样化，发扬个性”熏陶的人才成长环境。我校测控专业是2005年建立的，为了突出自己的优势所在，在制定专业人才培方案时，派出多位教师，考查了十多所兄弟院校的专业建设情况，研究了几十所兄弟院校的专业培养计划，尽可能地摈弃以往制定的教学弊端，以“依托水利，服务地方经济,培养应用型人才”为理念，结合我系师资队伍的学术体系结构，经过多年的研究与实践，确立了以“能在包括国防等国民经济部门从事测量控制与仪器领域的科学研究、设计制造、技术研发、质量控制和生产管理等工作，在测量控制领域技术集成和仪器综合设计方面具有实践能力和创新精神的高素质应用型人才[2]”。

2培养方案的修订与完善

我校测控专业归属于机械学院，在建立之初，主要依托机械工程一级学科下机械设计制造及其自动化专业，结合我校的办学方针及办学条件，整合现有的办学资源和学科优势，构建了建立在机械工程大类平台上的测控技术与仪器人才培养体系，在多年的办学中，积累了丰富的经验，形成了自己的特色和学科优势。但是随着社会的发展，创新型人才越来越受重视，我校也逐步调整了本科专业人才培养方案，以适应社会需求。在专业教学培养方案的制定过程中，逐步完善新的教学体系，构建创新型人才培养模式，深化教学改革，定期进行本科培养计划的修订，完善人才培养培养框架，修订教学内容，跟踪科技发展前沿，及时在教学中融入最新科研成果，改进教学方法和手段，完善各项教学制度，逐步形成了适应社会需求的人才培养方案。

2.1整合课程体系，加强基础知识和专业能力的培养

按照拓宽基础、加强素质教育和创新能力培养的思路制定教学计划，改变长期以来偏重知识传授的做法，对课程体系和教学内容进行了改革。在课程体系的修订过程中，以培养学生创新能力为核心，将创新设计思想理念贯穿于教学过程。重视必修课、限选课和任选课的学时比例分配，整合了相关课程内容，提高了知识传授率。如在必修课中将原来的“理论力学”和“材料力学”两门课整合为工程力学一门课，机械原理和机械设计两门课整合为机械设计基础一门课，相应增加了部分课程的学时数，保证了知识传授的质量；将限选课中的复变函数与积分变换改为必修课，增强了学生的基础知识。在限选课中，将机械工程测试技术和传感器原理整合为传感器原理一门课，去掉了机械制图课，增加了信号与系统课，加强了学生专业基础知识。把任选课中的专业英语、工程光学、测控电路、单片机原理及应用、测控系统原理与设计等课程改为限选课，拓展了学生的专业知识，加强了学生的实际应用能力。为了让学生对自己的专业从一入学就有所认识，激发他们的专业热情，在限选课中增加了16学时的仪器科学与技术概论知识讲座，选派有经验的老师给他们进行讲座，使他们对所学专业有初步的了解，激发他们的学习热情。具体学分及课时分配情况如表1所示。

表1:学分及课时分配表

2.2调整课程内容，改革考核制度，突出创新能力的培养特点

不但整合了相关课程，课程内容也相应作了调整，尽量选用能够激发学生创新意识的教材，在备课时，各相关任课老师相互沟通，避免相关课程内容重复讲解，授课时增加实际应用和实际项目的内容，尽量采用互动教学方式，让学生通过实际应用和实际项目的学习和认识，进一步巩固所学知识，加深对基础知识的理解与掌握。在理论教学的同时，增加了课堂测验的比重，规定每门课程的课堂测验学时数不少于总授课时数的1/4。通过课程体系和课程内容的改革与实践，学生的动手能力和思考问题的能力比往届学生有明显提高。

为了充分调动和发挥教与学双方的积极性、自主性和创造性，促进学生知识、能力、素质的协调发展，学校注重因材施教和学生个性发展的科学合理的学生学业评价方式，进一步探索作业与考试方式。为了更加客观、科学地考核课程的教学效果，更加合理、公正地考评学生的学习成绩，学校规范了考试程序，改革了考试方法，提出了通过理论和实践教学相结合的考核方法，按照课程性质和教学内容的不同，实施了笔试(开卷或闭卷)+实践+答辩相结合的考核方式，注重学生的专业动手能力，提高课程考试质量。通过改革使得考核方法灵活，考试成绩更加真实可信，学生的实践和创新能力也得到了提高。

2.3改革实验教学体系，注重创新能力的培养

根据测控技术与仪器专业具有实践性、综合性强的特点，在培养方案的制定和教学计划的实施过程中，我校坚持和完善理论教学与实践环节并重的教学模式。为了加强对学生实践能力和创新能力的培养，对实践教学环节进行了大幅度调整。以课内实验、金工实习、课程设计、生产实习、毕业实习和毕业设计为主线，结合开放式实验室、科技创新实验平台、社会实践以及各种科技竞赛，并相应增加了大学生科技创新训练、测控电路课程设计、单片机课程设计和专业综合课程设计，整合了电工实习和电子工艺实习，实践性教学环节学分33分，占总学分的18.4%。实践创新贯穿教学全过程，形成了包含实践技能层、基础提高层、综合创新层和科技研究层的多层次立体化的实践教学体系，多方位提高学生的创新意识和理论与实践相结合的能力。

实践技能层以电工电子实习和生产实习为主，主要针对电工与电子测量方面的工程训练，使学生掌握元器件的辨识及使用，掌握基本电工电子设备的安装、调试与测试方法；基础提高层以课程实验和独立课设实验为主，课程实验类型也做了相应调整，原来以演示性和验证性实验为主，现在主要以综合性和设计性实验为主，重点提高学生理论与实践相结合的能力，理解理想模型与实际差异的能力以及将所学知识综合运用解决工程问题的能力；综合创新层以各类课程设计和创新实验为主，通过课程设计和创新实践课程，目的是对学生进行更深入的培养和训练，帮助学生由浅入深，逐步掌握系统设计的基本知识及开发部分功能模块的能力；科技研究层是通过组织学生参加大学生创新实验项目、全国大学生电子设计大赛、全国大学生智能机器人大赛、无碳小车设计大赛等，培养学生创新意识和科学研究素养，提高学生的综合素质及创新能力。

3创新能力培养条件的建设与实践

近年来，我校测控技术与仪器专业为培养具有创新能力、适应社会需求的人才，从多方面着手，构建了具有明显特色的创新人才培养环境。

3.1构建立体化创新实践平台，积极营造创新环境和氛围

为满足学生能够进行自主地进行创新实践，机械学院领导想方设法为学生创造条件，主要措施有：

(1)建立灵活的实验室与实训中心开放制度。先是局部地为学生开放测控技术与仪器专业实验室，后来考虑到本专业涉及多学科知识，为了给学生创造一个良好的环境，学院领导经研究决定，为创新小组的学生开放机械学院所有实验室和实训工程中心，创新小组学生经过申请后可以到任何一个实验室作创新实验。

(2)为激发学生积极参加创新实践活动的兴趣，培养学生自主创新能力，机械学院领导研究决定，以学院副书记为组织者，组织全系教学经验丰富、科研能力强且富有创新意识的中青年教学骨干成立了测控技术与仪器专业本科创新指导小组，加强对本专业学生创新实践的指导。

(3)学校有关部门也根据国家指导政策，吸取其他兄弟院校的经验，积极成立大学生创业园和大学生创业基地，鼓励学生积极成立和参加创新和创业小组，经过学院和学校组织的评审，选择比较优秀的创新和创业项目给予不同程度的资助，并鼓励他们参加省级和国家级的比赛。

(4)学院在工程实训中心为创新小组设立活动地点，并利用实验室建设经费和科研经费购置了新的专业实验设备和仪器，鼓励学生在实验室从事创新研究，为学生创造了良好的创新环境和氛围。

近年来，随着学校和学院政策的扶持，参加课外科技活动和各类创新大赛的学生逐年增加，获奖人数和级别也逐年提高。

3.2建设良好师资队伍，合理构建教育创新教学团队

本科创新人才培养的关键在于能否培养具有良好科研能力、实践能力、教学能力三位一体的教师队伍[2]，我校测控技术与仪器专业在进行本科创新人才培养的探索与实践过程中，培育了一批优秀教学骨干，逐步形成了一支结构合理、教学优良、以市级科技创新团队负责人作为带头人的教学创新团队。在推进创新教学团队建设中主要的措施有：

(1)积极选送教学团队大头人和团队成员到国内外高水平大学和科研机构进修深造和进行合作研究，选送优秀教师参加国内国际学术会议，担任学术职务。

(2)积极引进具有能力的高学历和高职称人才，扩大教育创新团队。学校和学院给有能力的引进人才提供优厚科研和生活条件，鼓励他们进行科研和创新研究。

(3)打破论资排辈的观念，建立鼓励机制，加大资助力度，对有创新能力和突出贡献的中青年教师给予特殊奖励。

(4)建立良好的教研室活动制度，规定每双周周四下午进行教研室活动，主要针对教学、实践和科研中遇到的问题进行讨论，共同探讨和改革相应授课计划和内容，协调理论知识和创新能力的衔接与穿插。这种做法得到了学校领导、学院领导和有关部门的一致好评，并被评为校级优秀教研室。

(5)鼓励教师积极申报国家级、省部级科研项目并给与一定资助，鼓励广大教师申报教育教学研究课题，加大对教改课题开展研究支持力度。

(6)积极实施教师、实验员和实训指导人员考评制度，采取由教务处、学院两级督导和学生测评机制，并在实践中不断完善，大大了提高教师的专业素质。

(7)对指导学生创新小组的教师给予一定资助，并对在省级以上竞赛中获奖的指导教师给予奖励。

4总结与展望

我校测控技术与仪器专业虽然建立时间不长，各项条件与国内知名院校相比相对较弱，但在学校和学院的大力支持下，经过十年的发展，实验和教学条件明显改善，科研成果也比较显著。从建立测控专业之初到现在，获省级教学成果一等奖一项，省级精品课程和省级教学团队等多项奖励，获校优秀教学质量一等奖一项，培养河南省教学标兵一名，校青年教师讲课大赛二等奖2名，编写教材十多部。指导创新小组参加竞赛获省级二等奖一项，三等奖两项。

但大学生创新能力培养模式的完善是一个渐进的过程，还需要从多方面进行改善。要想给学生一个良好的创新环境，今后还需完成一下工作：

(1)进一步优化本科生培养方案，重点放在课程内容的更新与优化，实践课程体系的改革上，整合和优化学科基础课与专业科的衔接，改革课程实验体系和内容，尽可能多开综合性和设计性实验项目，使得学生的创新能力有实质性提高。

(2)加大专业核心课程的建设力度，力争建设省级及以上精品课程。

(3)进一步加强青年教师的培养，全面提高本专业教师的业务素质和教育水平，建立良好的激励机制，鼓励大家进一步提高科研水平。

(4)根据创新人才培养和课程建设的需要，鼓励本专业教师编写一批适应学科发展和教学改革需要的高质量教材。

(5)进一步完善创新指导小组工作和创新环境的建设，建全各类竞赛激励机制，鼓励更多学生积极参加创新小组，尽量使本科生的创新能力得到普遍提高。

参考文献〔〕

[1]郑爱莲.论创新教育的现实困境与困境突破 [J].中国高教研究，2002,(4):69-70.

[2]宋保维,崔景元.结合学科建设和科学研究,构建创新人才培养体系[J].中国高等教育研究,2006,(1):32-33.

The Research and Practice of Innovative Ability Training Mode

——For Undergraduates of Measurement and Control Technology and Instrument Specialty

LI Heng-can,NIU Jin-xing

(School of Mechanical Engineering,North China University of Water Resources and Electric Power,Zhengzhou 450011)

Abstract:Through the establishment of the aim to train innovative talents,The integration of curriculum system,The adjustment of curriculum content and The reform of examination system,Have Strengthened the training of basic knowledge of students' innovation ability.By constructing the three-dimensional innovative practice platform,Actively creating innovative environment and atmosphere,construction the good teachers team and reasonably construction of the innovation of education teaching team,The good practice conditions for cultivating innovative talents have been established.

Key words:Measurement technology；Instrument specialty；Innovation ability；Training model