测控专业技术创新型人才培养模式的研究与实践总结报告

测控专业技术创新型人才培养模式的研究与实践总结报告 测控专业技术创新型人才培养模式的研究与实践 科学总结 主要完成人:付华、彭继慎、王雨虹、李雅梅、张美金 主要完成单位:辽宁工程技术大学 一、 前言 1998年教育部颁布新的本科专业目录，将仪器仪表类11个专业归并为一个大专业——测控技术与仪器专业，这是我国高等教育由专才教育转向通才教育的一个重要里程碑，对于培养适合我国仪器仪表行业发展需要的“宽口径、厚基础、高素质”人才具有深远的意义。 通过对省内外高校测控技术与仪器专业建设情况的调研，发现本专业的教育观念、教学方法、教学内容、人才培养模式和师资队伍建设等都有了长足的进步，整体发展水平良好，但也普遍存在着人才培养目标不一致、课程设置不尽科学、教材内容陈旧、社会需求与人才培养脱节等问题。针对这些问题，课题组进行了深入、系统的研究，将测控技术与仪器专业人才培养模式改革系统化、系列化，先后承担了多项省、校级教改课题的研究工作。 , 在传感器技术教学中培养学生创新实践能力的实践载体研究 (辽宁工程 技术大学第三批教改课题，已完成) , 大学生就业和测控专业教学创新改革的研究与实践 (辽宁工程技术大学 第四批教改课题，已完成) , 改革人才培养模式，提高学生创新能力和就业竞争力(辽宁省教育科学“十 一五”规划课题，已完成) , 测控专业人才知识和能力结构研究(辽宁工程技术大学第五批教改课题， 已完成) , 测控专业高素质技术创新型人才培养模式的研究(辽宁省高等教育教学改 革研究项目，已完成) , 本科毕业 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 质量监控体系的研究(辽宁工程技术大学第五批教改课题， 已完成) , 优化高校科研团队行为模式，建设创新型团队的研究(辽宁省教育科学“十 一五”规划课题，在研) , 以科研思想及科研资源促进本科教学工作的研究(辽宁工程技术大学第五 批教改课题，已完成) 上述课题的研究逐渐深入，层层递进。整体思路如图1所示: 社 社会需求专业特点、发展趋势会 反 馈 人才培养目标和要求信 息学生的能力和知识结构 教学改革实 验 实 践课师教环程资材节设队修宽厚型、应用型测控人才 置伍订 图1 测控专业人才培养体系研究思路 二、 成果的基本内容 (一) 提出“一个中心、两个切入点”的人才培养目标制定原则 在探求人才培养目标制定的过程中，提出“一个中心、两个切入点”的原则，一个中心，即以社会需求为中心;两个切入点，以构建人才的知识结构和培养人才综合能力为切入点。 我校前身阜新矿业学院，隶属于煤炭工业部。根据我校长期办学的效果和具体情况，在测控人才培养目标的定位上既体现了仪器仪表人才培养目标的大方向，又保持原有的办学特色，人才培养侧重于煤矿测量与仪器相关技术知识和能力的培养，以适应煤矿对于检测技术人员的需求，培养宽口径、厚基础、高素质的“技术创新型”仪器仪表人才。在构建测控专业学生能力和知识结构时，满足以下要求: 1. 能力结构:培养人才应具备一定的获取知识能力、应用知识的能力和创 新能力。 2. 知识结构:培养人才掌握工具性知识、人文社会科学知识、经济管理知 识、自然科学知识、工程技术基础知识和专业知识。 (二) 构建“两大部分、三个层次”的现代测控专业课程体系 1. 课程体系构成——“两大部分、三大层次” 本着“宽口径、多样化、抓基础、重实践、体现工大特色”的原则，尝试打破原有课程体系组成方式，改由普通教育、专业教育两大部分、三个层次组成。图2是测控专业课程体系设置的层次图。 设计 第实习专业实践 三实训 层专业特色专业选修专次业 专业方向专业主干教 育电子信息模块第专业基础测控模块二 机械模块层工程技术基础次 人文社会科学 第自然科学 一 基础教育体育层 次外语第一层次为基础教育，使学生具有扎实的自然科学知识(高等数学、物理)、 计算机信息技术人文社会科学基础知识(马哲、法律、历史、哲学等), 具有良好的人文、艺术 图2 “两大部分，三大层次”的测控专业课程体系修养及正确运用本国语言、文字的表达能力，能够掌握一定的计算机方面知识。 第二层次为专业基础和工程技术基础教育，工程技术基础包含工程数学、工程光学等基础课程。专业基础划分为三个模块，机械模块、测控模块和电子计算机模块。机械类模块包含机械制图、机械制造基础、现代制造技术等课程;测控模块包含数字信号处理、自动控制原理、测控电路等;电子和计算机模块包含电路、数电、模电和微机原理等基础课。 第三层次包括三方面内容: 专业方向提供了智能仪器设计、虚拟仪器技术、DSP、热工仪表、传感器技术等多门学科新技术课程作为选修课。 专业特色方面体现具有我校特色的人才培养目标，增加了矿山机电设备、光电测试技术等专业特色类课程。 在专业实践教学环节,利用科技方法训练、创新实践课、专业实验课、电工电子实训、金工实习等实训课程、课程设计、毕业设计、认识实习、生产实习和毕业实习等多种形式，培养学生发现知识、应用知识的能力，进而提高学生的创新实践能力和动手能力。 2. 课程体系特色——体现学生知识和能力要求 (1) 注重多学科交叉，“三个层次”体现了对学生获取知识的能力、应用知 识的能力和创新能力的培养; (2) 学时和学分适当向普通教育基础课程和专业基础课程倾斜。压缩课内 学时和学分,增加实践环节和实验课程; (3) 建立主干课程群，由信号与系统、数字信号处理、传感器技术、自动 控制原理、过程控制、计算机控制技术、智能检测技术、热工仪表、 虚拟仪器技术等构成一条主干线贯穿整个教学过程; (4) 建立专业选修的特色课程群，开设矿山机电设备、现代制造技术、工 程光学、光电测试技术等选修课程，适应测控人才培养的要求; (5) 加强实践环节教育，开设科技方法训练、创新实践课、电工电子实训 等实践课程，培养学生的实践意识。 3. 教学内容、方法、手段和模式更科学化 (1) 教学内容体现“三个注重”，一注重科学和技术理论结构以及方法原理 的传授，二注重完整性和递进性，如信号与系统,数字信号处理,DSP; 传感器技术—检测技术,智能仪器,虚拟仪器等，三注重教学内容先 进性和科学性，将科研成果扩展到教学内容中，给学生科研前沿的引 导，利用实际问题和科学问题提高学生的专业兴趣。 (2) 教学方法倡导学生为主体、教师为主导的“启发式”教学，注重“理 论学习”和“实践学习”相结合，即培养学生向书本学习的同时，也 向实践学习;培养纵向思维的同时，培养横向思维;培养演绎 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 能 力的同时，培养综合归纳的能力;培养独立探索能力的同时，培养团 队协作的精神。 (3) 教学手段体现现代化，采用多媒体教学、双语教学和英文原版教材等 形式使学生获取知识和驾驭知识的能力得到提高。 (4) 教学模式实行 “2+X”(X?1)式教育。“2”代表公共基础层次，工程 及专业基础层次，这是学生必须掌握的。“X”代表专业课选修层次， 结合测控专业特点分为机械模块、光学模块和电子信息模块等，学生 可根据兴趣和今后发展方向，自主选修。 4. 建立科学的课程评价体系，为课程改革提供反馈动力 为促进教学的良性循环，建立了由教学队伍、教学内容、教学条件、教学方 法与手段、考核环节、教学效果等六个一级指标组成的课程评价体系，一级指标下又分设若干个二级指标。 表1课程体系评价指标 一级指标 二级指标 一级指标 二级指标 课程负责人与主讲教师 实践教学 教学条件 教学队伍 队伍结构及整体素质 网络教学 教学改革与教学研究 教学方法 教学方法和手段 课程内容 教学手段 教学内容 教学内容组织与安排 考核方法 考核方法 实践教学 题库建设 教学大纲 同行评价 教学效果 教学条件 教材及相关材料 学生评教 教学日历及 教案 中职数学基础模块教案 下载北师大版¥1.2次方程的根与系数的关系的教案关于坚持的教案初中数学教案下载电子教案下载 5. 课程体系改革的成效 经过课程体系的一系列改革，建立了符合专业人才知识结构和能力结构的课程体系，测控专业的课程建设取得了较大进步，04年《传感器技术》被评为省级精品课、07年《数字信号处理》被评为校级精品课。 (三) “中西合璧、自主创新” ，完善测控专业教材体系 1. “中西合璧”选择专业教材 为保证知识内容的更新和传承，在专业教学中，尝试引进国外具有一定权威的经典教材。如在《网络技术基础》课程中，引进了美国Stallings,W.编著的《Data & Computer communication》一书，并进行双语教学，同时选择计算机专业特色教材《数据通信与网络技术》作为辅助教材。 2. “自主创新”编写教材 先后出版了《智能仪器设计》、《数字电子技术基础》、《单片机原理与接口技术》、《80C51单片微机原理及应用教程》等4部教材和《检测技术》——虚拟实验室等电子辅助教材，在教材内容上都进行了创新，结合专业人才培养要求和专业特色，教材中引入大量实例，其中多为教师实际参与的科研项目，使整个教材体系具有独特之处。如付华教授组织编写了《智能仪器设计》，在介绍智能仪器设计新技术和新方法同时，列举了大量的工程实例和自身科研实例，包括智能仪器在煤矿生产和矿山安全的应用，具有一定的针对性和实用性。 目前，《智能仪器设计》作为21世纪高等学校规划教材在多个高校测控专业使用，《单片机原理与接口技术》为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，《数字电子技术基础》获得辽宁工程技术大学优秀教材二等奖，《检测技术》电 子辅助教材——虚拟实验室获辽宁省教育软件大赛三等奖。 (四) “内稳外引、注重培养” 提高师资队伍质量 在师资队伍建设时，提出“内稳外引，注重培养”的理念，优化师资队伍的结构，提高师资队伍的综合素质。 1. 引进人才 先后引进了毕业于浙江大学，有着丰富现场经验的李雅梅老师、毕业于长春理工大学，从事光学检测研究的初淑香老师等。此外，其他老师也毕业于西安交通大学、湖南大学、天津大学等著名高等学府。 2. 加强对青年教师的培养 为青年教师创造进修机会，先后派刘宏志、孙红鸽两名教师到东北大学进修学习半年。鼓励年轻教师继续深造，王焱老师、徐耀松老师先后到天津大学攻读博士学位、彭继慎老师为大连理工大学在读博士研究生。测控专业年轻教师的成长速度较快，取得的成绩有目共睹，王焱、李雅梅老师多次获得校青年教学“十佳”、徐耀松老师、彭继慎老师也先后获得了“辽宁省青年优秀教师”的称号。 3. 利用科研提高教师素质 鼓励和支持教师参与科研课题的研究，广泛深入地了解国内外学科前沿，了解社会对测控专业培养人才的要求。目前，测控专业教师队伍从事国家自然科学基金、辽宁省自然科学基金等多个纵向课题，主持或参与安太堡露天煤矿油库控制室改造等多个横向课题。通过科研课题的研究，教师不仅有效地提高了自身的业务水平，而且教学质量明显提高，教学内容更具有针对性。 经过几年的发展，测控专业师资队伍年龄结构、学历结构、职称结构都趋于合理。测控技术与仪器专业现有教师11人，其中专职实验教师2人，平均年龄38岁。其结构如表2。 表2:测控专业师资队伍结构 职称结构 教授 副教授 高工 讲师 2人 4人 1人 4人 学历结构 博士研究生 在读博士研究生 硕士研究生 本科 2人 2人 5人 2人 (五) 培养学生创新能力和动手能力的实践环节改革 1. 实验实践教学环节改革 (1) 开设创新实践和科技方法训练等课程，让学生了解创新实践和参与科研 课题等方面的相关知识。 (2) 专业性实验教学做到时间和项目全面开放。授课教师和实验教师共同指 导实验，改变实验课授课方式，培养学生独立思考能力和动手能力，设 立实验小组，让学生结合课堂所学研发实验。 (3) 鼓励学有余力的学生参加教师的科研课题，在教师指导下独立完成项目 的某一部分，然后撰写总结报告，或提交科研论文。 (4) 改革课程设计的实施方法，要求学生自行 设计方案 关于薪酬设计方案通用技术作品设计方案停车场设计方案多媒体教室设计方案农贸市场设计方案 、调试系统、制作实 物和撰写详细的设计报告，加强学生对课程学习的感性认识。 (5) 毕业设计是学生对四年学习的总结和升华，为提高毕业设计的质量，采 取以下措施: ?. 严把选题关，反对题目陈旧、一题多届。注重对学生的全面训练，从 教学角度出发，对其研究内容、研究深度做适当延伸，使选题既有利 于全面培养学生的工程实践能力和科研能力，又有利于完成科研任务。 ?. 仿照研究生培养的“开题”、“预答辩”、“答辩”的模式指导学生。实 行“导师负责、联合指导”的机制，所有导师指导毕业生的开题、课 题讨论、中期检查、互相把关,互相促进。 ?. 进行成果质量监督，采取量化评分、中期严格检查和一票否决制度。 从报题、审题、选题、做题、答辩和评分上都严格要求,答辩委员会最 后把关时实行审查一票否决。 2. 实验室和实践基地建设 (1) 建设现代化、虚拟化专业化实验室 在实验室建设时，致力把计算机技术、测试技术和虚拟仪器技术的最新成果应用于实践教学中，建立先进的实验教学平台和现代化的实验教学环境。 (2) 建设电工电子实训室 2006年建设了电工和电子实训室。在实训室，学生们可以进行单片机最小系统、电子万用表、收音机的组装、焊接。同时，可以进行DSP、PLC和嵌入式单片机的学习和实践等相关活动。 (3) 建设校外实践基地 在实践教学中，利用认识实习、生产实习和毕业设计的机会将学生“带”出校园，让他们真正的了解和接触生产实际，将课堂所学知识上升到感性认识。先后在葫芦岛龙源设备厂、锦天化、葫芦岛渤船重工和葫芦岛锌厂等企业建立了校外实践基地。 三、 成果的创新之处 1. 课题由8个子课题组成，每个子课题研究逐步深入、相辅相承，将测控 专业人才培养模式的理论研究、技术研究和应用实施紧密结合，研究思 路清晰、研究内容具体、研究成果可行。 2. 采用“实践?理论?实践”的科学技术路线。在大量社会调研的基础上， 提出完整的理论体系，并将研究成果应用到本专业教学当中，使理论和 实践紧密结合。 3. 提出了先进研究理念，包括以下几点: (1) 以“一个中心、两个切入点”的原则制定具有我校特色的测控专业人才培养目标; (2) 搭建“两大部分、三大模块”的测控专业课程体系框架、采用“2，X”(X?1)的测控专业教学模式，开设体现人才培养目标的专业特色选修课，如矿山机电设备、矿山自动化等，突出对学生知识和能力的培养。 (3) 提出“中西合璧、自主创新”的教材体系，采用中外教材相结合的方式选择专业课教材;编写教材大量引用教师参与的科研项目成果，更具有实用性和科学性; (4) 以科研促教学，支持教师参与科研，用科研成果丰富教学内容;鼓励学生参与教师科研醒目;编写教材大量引用科研实例和成果，提高了人才的培养质量。 四、 成果推广应用及产生的影响 1. 学生知识结构合理，就业竞争力增强 研究成果应用到01-07届测控专业本科教学中，反映良好。 表3 04,07年测控学生升学、就业情况 毕业生人数 升学率 就业率 04年 56 8.9% 96.4% 05年 94 10.63% 94.68% 06年 102 10.78% 98.03% 07年 105 19.04% 98.09% 学生就业领域扩宽，从事仪器仪表研究、开发的学生越来越多;就业地域扩 大，进入北京、天津、上海以及东南沿海城市工作的学生越来越多。通过对用人 单位的调研，反馈信息表明，社会对我专业学生知识结构和综合能力的评价较高。 2. 学生创新能力得到提高 学生的动手能力和创新能力得到显著提高，01届尹丽娜同学申请实用专利5 项、05届雷金涛同学申请实用专利1项;02届赵贵芳同学连续两年参加全国英语大赛获得三等奖;02届陈刚同学获得全国电子设计大赛辽宁赛区特等奖、05届张强同学在全国“毕昇杯”全国电子设计竞赛”、“飞思卡尔”智能汽车大赛全国赛区均获得一等奖，全国电子设计设计大赛辽宁赛区三等奖等。 3. 精品课建设和教材建设影响大 在课程建设过程中，对“传感器技术”进行重点建设，04年该课程被评为省级精品课，成为我校测控技术与仪器专业的标志性教学成果之一，“传感器技术”的课程建设和改革的成功经验为其他院校的同类课程建设提供了借鉴。在此基础上，07年《数字信号处理》被评为校级精品课。 教材编写工作取得丰厚的成果，先后编写了《数字电子技术基础》、《智能仪器设计》、《单片机原理及接口技术》、《80C51单片微机原理及应用教程》等4部教材，参编了《检测技术》电子辅助教材――虚拟实验室等电子教材1部，其中《数字电子技术基础》获校级优秀教材二等奖、《智能仪器设计》被评为21世纪高等学校规划教材、《单片机原理及接口技术》为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，《检测技术》获省教育软件大赛三等奖，这些教材在多个高校的测控专业教学中广泛应用，并受到好评。 4. 实践教育和实践基地建设成果显著 07年，电工电子技术实验中心成功申报了辽宁省实验教学示范中心，付华教授为该实验中心负责人，该实验教学基地成为对外交流的窗口，每年接待兄弟院校数百人次的参观、学习和培训，得到同行的高度评价。 以此为依托，在虚拟化、智能化的专业实验室建设中，参编的《检测技术》电子辅助教材――虚拟实验室已在多个高校的测控专业应用，效果良好。 5. 师资队伍结构合理，科研、教学双丰收 (1) 师资队伍年龄结构、学历结构、职称结构等都趋于合理，现有教师 11人，全部为硕士以上学历，其中博士2名，在读博士2名。 (2) 师资队伍质量提高，付华、彭继慎和徐耀松3名教师被评为辽宁省 优秀骨干教师;付华教授入选辽宁省百千万人才工程百人层次培养 人才、08年被评为省第四届教学名师、06年当选省劳动模范、享受 国务院特殊津贴;彭继慎教授入选辽宁省百千万人才工程千人层次 培养人才;王焱、李雅梅2名教师连续三年获得校青年教学“十佳”; 李雅梅、高姬2名教师获得双语授课资格。 (3) 承担大量教学改革的研究工作，取得了丰富的理论成果，为课程体 系改革和人才培养 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的制定打下了坚实的基础，先后在《煤炭高 等教育》、《教育信息化》等多个期刊上发表教学论文10余篇，两个 子课题研究获得校教学成果二等奖。 4) 科研成果显著。目前，付华教授主持国家自然科学基金1项;测控( 专业教师主持、参与辽宁省自然科学基金、科技攻关项目、省教育 厅基金项目等多项，每位教师都曾获得市级科技奖励，其中付华教 授多项研究成果获煤炭科技进步奖、安全局科技进步奖;付华、彭 继慎等多名教师的科研成果通过省级科技鉴定，获得省科技进步奖。 一级学报发表科研论文30余篇，EI检索10余篇。 五、 今后工作设想 “测控专业技术创新型人才培养模式的研究”是一个长期的过程，今后计划 从以下几个方面完善此人才培养模式。 1. 研究如何联合培养测控专业人才。仪器仪表涉及的行业领域很广泛，仪 器仪表学科涉及的知识和科学技术也很多。结合我校的办学特色，将测 控专业的人才培养定位于以电气信息为平台，侧重培养为煤矿服务的仪 器仪表人才。同时，由于师资队伍人员有限，很多领域的研究较少。省 内很多高校培养方案侧重不同，有偏机械的、有偏信息的、也有偏物理 的，设想下一步工作研究如何与这些院校联合培养测控人才，学校之间 课程互认、学分互认等。 2. 在专业实验建设中，设想研究怎么使用多媒体、网络技术等先进的教学 手段和教学设备与实践教学相联合。既可以改变实践教学的授课方式， 也可以提高实验资源的利用率。