浦鐵成+徐嘉城+薛航

【摘要】針對創(chuàng)新能力和工程能力的培養(yǎng)要求，結(jié)合北華大學(xué)測控技術(shù)與儀器專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，分析現(xiàn)階段實踐教學(xué)存在的問題，提出單閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)的能力培養(yǎng)形式，構(gòu)建的綜合實踐平臺包括完整的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，能夠完成綜合性、創(chuàng)新性實踐教學(xué)，以提高測控技術(shù)與儀器專業(yè)學(xué)生綜合能力和素質(zhì)。

【關(guān)鍵詞】人才培養(yǎng) 實踐 創(chuàng)新 工程

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）01-0222-01

提高人才培養(yǎng)素質(zhì)，培育高層次創(chuàng)新人才是我國高等教育改革的目標(biāo)。國內(nèi)很多高校都提出并開展了“工程教育”研究。北華大學(xué)測控技術(shù)與儀表專業(yè)根據(jù)學(xué)校的辦學(xué)方針，制定專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，著重提高學(xué)生綜合工程實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、獨立思考的創(chuàng)新素質(zhì)。

一、實踐教學(xué)存在的問題

測控技術(shù)與儀器是信息工業(yè)中的重要環(huán)節(jié)，在信息技術(shù)發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。加強實踐教學(xué)有利于學(xué)生深入理解所學(xué)知識，提高學(xué)生運用知識的能力[1]。但現(xiàn)階段實踐教學(xué)存在如下問題：（1）設(shè)備經(jīng)費投入不足；（2）教學(xué)體系設(shè)置混亂；（3）實踐形式單一。

二、綜合實踐平臺的重要性

面對上述存在的問題，要強調(diào)實踐和設(shè)計，使課堂教學(xué)、工程訓(xùn)練、工程實踐諸環(huán)節(jié)相互交融，這就需要一個綜合性的實踐平臺。

基于單閉環(huán)控制思維，綜合實踐平臺在人才培養(yǎng)中的作用如圖1所示。此系統(tǒng)實現(xiàn)的功能是將學(xué)生培養(yǎng)成具有創(chuàng)新能力和工程能力的人才，作為系統(tǒng)控制器的綜合實踐平臺，在人才培養(yǎng)中占有重要地位。

三、綜合實踐平臺的特點

（1）專業(yè)突出化

工程教育的“實踐”本質(zhì)是將專業(yè)理論知識應(yīng)用到工程實踐中，解決工程實際問題，在解決問題的過程中加深對專業(yè)理論的理解，進(jìn)而發(fā)展專業(yè)理論，達(dá)到工程創(chuàng)新的目的。

（2）系統(tǒng)工程化

系統(tǒng)工程化有兩層含義：一是指該平臺所提供的各種設(shè)備應(yīng)與工程實際應(yīng)用中的設(shè)備相符，讓學(xué)生有身臨其境的感覺，這樣學(xué)生在以后工作中才能快速適應(yīng)工作環(huán)境。二是在該平臺上所設(shè)計的系統(tǒng)應(yīng)符合工程實際，要核算經(jīng)濟(jì)成本，不能“大炮打蚊子”。

（3）結(jié)構(gòu)模塊化

在實際工程設(shè)計時所用到的設(shè)備很多都是各個廠家的產(chǎn)品，在構(gòu)成系統(tǒng)時，只需要將這些產(chǎn)品作為一個個模塊，知道其輸入輸出接口方式就可以了，對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有太高要求。因此我們設(shè)計的綜合實踐平臺也應(yīng)是模塊化的。把不必要的細(xì)節(jié)封裝起來，按照工程設(shè)計真實情況提供一定接口即可。同時，這種模塊化還可以縮短系統(tǒng)開發(fā)周期，提高工作效率。

（4）設(shè)計開放化

綜合實踐平臺必須是一個開放的系統(tǒng)，沒有太多的限制，允許學(xué)生在其上從事創(chuàng)造性設(shè)計，使學(xué)生可以按照自己的設(shè)計思想任意組合模塊，甚至可以設(shè)計開發(fā)全新的模塊，以實現(xiàn)學(xué)生的設(shè)計思想，從而真正發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。

四、綜合實踐平臺的構(gòu)成

綜合實踐平臺作為一個完整的控制系統(tǒng)，它包括被控對象，變送器，控制器和執(zhí)行器四個組成部分。平臺所使用的被控對象要符合工程實際。被控對象盡可能采用工程實際對象，如果條件不具備，也應(yīng)該盡可能采用與工程實際對象特性相符的物理模型來代替，不能使用簡單的仿真模型。平臺上使用的變送器和執(zhí)行器應(yīng)采用實際工程儀表，其形式是多樣的，供學(xué)生設(shè)計時選擇。平臺的控制器是其核心。為能夠?qū)崿F(xiàn)各種復(fù)雜控制算法，平臺的控制器采用高性能計算機來實現(xiàn)。計算機運行LabVIEW軟件，采用高性能數(shù)據(jù)輸入輸出采集卡來實現(xiàn)變送器信息的采集和執(zhí)行器所需控制信息的輸出。

綜合實踐平臺的題目主要來源于以下幾個方面：（1）教師的科研和學(xué)生接觸的實際生活；（2）校企聯(lián)合項目；（3）學(xué)生的好想法；（4）經(jīng)過修改的網(wǎng)絡(luò)或者圖書上的相關(guān)項目。在題目設(shè)計時，要使所包含內(nèi)容和技能具有時效性、完整性、典型性、真實性和層次性。

綜合實踐平臺將傳統(tǒng)的教師主導(dǎo)型的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)樵诮處熤笇?dǎo)下、學(xué)生通過實踐掌握知識、訓(xùn)練能力與技能的學(xué)生主導(dǎo)型教學(xué)模式。有機地將師生間的教與學(xué)關(guān)系密切結(jié)合。提高學(xué)生動手能力、自主學(xué)習(xí)能力以及分析和解決問題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱高峰. 工程教育中的幾個理念問題[J]. 高等工程教育研究，2011（1）： 1-5.