尹倫海 楊匯軍 鄭海英
摘 要 提出測控技術(shù)與儀器專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求。闡述專業(yè)應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的改革思路,從人才培養(yǎng)方案、課程體系建設(shè)、實踐教學(xué)體系設(shè)置和創(chuàng)新課程體系設(shè)置等方面進行改革,提出理論教學(xué)和實踐技能培訓(xùn)的保障措施,為測控專業(yè)向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型提供堅實基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞 測控技術(shù)與儀器專業(yè);工程實踐能力;創(chuàng)新課程;課程體系
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2018)06-0068-03
Exploration of Safegaurds for Application-oriented Specialty Transformation of Measurement and Control Technology and Instrument Specialty//YIN Lunhai, YANG Huijun, ZHENG Haiying
Abstract It proposes the requirements of the Measurement and Con-
trol Technology and Instrument Specialty application-oriented per-
sonnel training. It demonstrates the reform ideas of specialty applica-
tion-oriented transformation, including the reform in talent training plan, curriculum structure composition, practical teaching system arrangement and innovative courses arrangement etc. It puts forwards
the safeguards of theoretical teaching and practical skills training, which sets a solid foundation for transformation from Measurement-Control Technology specialty to application-oriented specialty.
Key words measurement-control technology and instrument spe-cialty; engineering implementing ability; innovative courses; curri-culum system
1 引言
2015年10月,教育部、發(fā)展改革委、財政部聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》(以下簡稱《指導(dǎo)意見》)。《指導(dǎo)意見》指出,我國目前畢業(yè)生就業(yè)難和就業(yè)質(zhì)量低的問題仍較嚴重,應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)機制尚未完全建立;提出積極推進轉(zhuǎn)型發(fā)展,增強地方高校為區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展服務(wù)的能力、為行業(yè)企業(yè)技術(shù)進步服務(wù)的能力。
為推動遼寧省高校主動融入產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展,2015年,遼寧省教育廳決定支持有關(guān)高校和專業(yè)開展向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變試點工作,其中遼寧工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院測控技術(shù)與儀器專業(yè)(以下簡稱“測控專業(yè)”)為應(yīng)用型轉(zhuǎn)變試點專業(yè)之一。
2 測控專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求
按測控專業(yè)的社會需求,根據(jù)遼寧省教育廳關(guān)于普通本科專業(yè)向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的辦學(xué)定位,確定測控專業(yè)培養(yǎng)要求。通過四年的培養(yǎng),使學(xué)生具有創(chuàng)新意識,基礎(chǔ)理論扎實,具有較強的綜合實踐能力。
測控專業(yè)是綜合類跨專業(yè)的學(xué)科。各高校因自身特色和辦學(xué)方向等原因,測控專業(yè)分為偏精密儀器方向和偏智能儀表方向。遼寧工業(yè)大學(xué)測控專業(yè)偏智能儀表類,共分兩個方向,分別是智能儀表方向和自動控制方向。因此,學(xué)校主要培養(yǎng)從事智能儀表產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計和制造的研發(fā)型工程人才,培養(yǎng)在生產(chǎn)一線從事鋼鐵冶金、石油化工、機械加工等行業(yè)儀表選型、安裝、調(diào)試、維護等方面工作的復(fù)合型應(yīng)用型人才;要求學(xué)生學(xué)習(xí)傳感器與檢測技術(shù)、誤差理論與數(shù)據(jù)處理、單片機應(yīng)用技術(shù)、PLC應(yīng)用技術(shù)、智能儀表、控制儀表及裝置、自動控制理論、過程控制系統(tǒng)、DCS與FCS、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等專業(yè)理論知識。
3 改革思路
按照《指導(dǎo)意見》中“堅持試點先行、示范引領(lǐng)”的要求,遼寧省教育廳在2015年選擇10所高校開展整體轉(zhuǎn)型試點,選擇11所高校中的116個專業(yè)開展專業(yè)轉(zhuǎn)型試點[1]。按照遼寧省教育廳關(guān)于普通本科專業(yè)向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的要求,遼寧工業(yè)大學(xué)測控專業(yè)首先明確了類型定位,建立緊密對接智能儀表產(chǎn)業(yè)鏈的專業(yè)體系。
明確專業(yè)類型定位和轉(zhuǎn)型路徑 在測控專業(yè)轉(zhuǎn)型過程中加強與儀表行業(yè)和智能儀表企業(yè)合作,共同研究制訂人才培養(yǎng)方案,進行課程設(shè)置和實踐環(huán)節(jié)設(shè)置等,從而完成應(yīng)用型專業(yè)定位和轉(zhuǎn)型路徑。
遼寧工業(yè)大學(xué)測控專業(yè)主要面向生產(chǎn)企業(yè),包括智能測控系統(tǒng)研發(fā)企業(yè)和應(yīng)用企業(yè)。因此,專業(yè)轉(zhuǎn)型主要為生產(chǎn)企業(yè)服務(wù),從培養(yǎng)方案、課程體系和實踐環(huán)節(jié)安排等方面進行改革,培養(yǎng)應(yīng)用型復(fù)合人才;以產(chǎn)教結(jié)合、校企合作方式,根據(jù)遼寧省老工業(yè)基地改造、智能儀表行業(yè)的發(fā)展需求,制訂專業(yè)轉(zhuǎn)型改革方案;積極融入以智能儀表企業(yè)為主體的行業(yè)技術(shù)革新,爭取成為智能儀表行業(yè)的科技服務(wù)基地、技術(shù)創(chuàng)新基地;通過學(xué)院、專業(yè)和企業(yè)合作,促進智能儀表、智能控制先進技術(shù)轉(zhuǎn)移和應(yīng)用,順利完成專業(yè)向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型。
建立緊密圍繞智能儀表行業(yè)的專業(yè)體系 圍繞智能儀表和智能控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈進行專業(yè)設(shè)置,形成測控技術(shù)應(yīng)用型特色專業(yè)。通過對學(xué)校傳統(tǒng)的以理論教學(xué)為主的測控技術(shù)專業(yè)進行改造,建立以應(yīng)用型為主的新課程體系,培養(yǎng)復(fù)合型應(yīng)用型人才。由校內(nèi)測控專業(yè)、智能儀表行業(yè)和用人單位的專家共同研討,根據(jù)社會和企業(yè)需求、學(xué)?,F(xiàn)有資源來設(shè)置理論課程和實習(xí)實訓(xùn)環(huán)節(jié),安排具體課程。
按照《指導(dǎo)意見》和遼寧省教育廳的要求,根據(jù)遼寧省生產(chǎn)儀表企業(yè)發(fā)展需求,遼寧工業(yè)大學(xué)測控專業(yè)轉(zhuǎn)型分別從人才培養(yǎng)方案、專業(yè)設(shè)置、課程體系、師資隊伍建設(shè)、教學(xué)管理機制等方面進行改革。
1)人才培養(yǎng)方案改革。與高職高專院校培養(yǎng)職業(yè)應(yīng)用型人才不同,本科院校培養(yǎng)的是工程應(yīng)用和管理型人才,是專業(yè)技能和職業(yè)技能并重的復(fù)合應(yīng)用型人才。在不弱化專業(yè)技能教育基礎(chǔ)上,加強職業(yè)技能培養(yǎng),并根據(jù)實際情況對培養(yǎng)方案進行實時調(diào)整,使之更符合社會需求。
2)課程體系改革。以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標,圍繞專業(yè)技能培養(yǎng)、工程實踐能力訓(xùn)練和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)設(shè)置課程,合理設(shè)置以智能儀器和儀表工程為主線的理論教學(xué)、實踐教學(xué)和創(chuàng)新教育模塊,突出應(yīng)用型人才培養(yǎng)理念。
基礎(chǔ)教育課程與其他院校測控專業(yè)課程基本相同,主要包括思想政治理論、大學(xué)英語、計算機基礎(chǔ)、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理等。應(yīng)用型轉(zhuǎn)型后增加了通識創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程。
學(xué)科技術(shù)基礎(chǔ)課程主要偏向智能儀表類,主要包括電路、電子技術(shù)基礎(chǔ)、誤差理論與數(shù)據(jù)處理、自動控制理論、傳感器、電子測量、無損檢測、紅外檢測、光電檢測、信號處理技術(shù)、測控電路、單片機及接口技術(shù)和嵌入式技術(shù)及應(yīng)用等課程[2]。
專業(yè)課程主要包括智能儀表、控制儀表及裝置、過程控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)、控制電機、工控組態(tài)軟件、DSP原理及應(yīng)用、虛擬儀器設(shè)計、專業(yè)前沿講座等。
3)實踐教學(xué)體系設(shè)置。實踐環(huán)節(jié)主要包括實習(xí)類課程(如電子實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計實習(xí)等)和設(shè)計類課程(如單片機原理及接口技術(shù)課程設(shè)計、過程控制系統(tǒng)課程設(shè)計等)。應(yīng)用型轉(zhuǎn)型后增加了專業(yè)基礎(chǔ)技能實訓(xùn)、信號變換綜合設(shè)計、智能儀表綜合實訓(xùn)和儀表工程綜合實訓(xùn)。
4)創(chuàng)新課程體系設(shè)置。創(chuàng)新課程主要包括教研室教師自己命題的開放性實驗和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,專業(yè)開設(shè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程,國家、省、校級開展的各類科技競賽項目等。開放性實驗主要設(shè)計模擬式或數(shù)字式的變送器、測控裝置等系統(tǒng),設(shè)計以單片機為主的智能測控系統(tǒng),設(shè)計以PLC為核心的過程控制系統(tǒng)等。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目主要與企業(yè)合作,根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)線或研發(fā)項目等,設(shè)置智能儀表或智能控制系統(tǒng)等工程實踐類項目[2]。
開放性實驗、專業(yè)基礎(chǔ)技能實訓(xùn)、信號變換綜合設(shè)計、智能儀表課程設(shè)計、單片機原理課程設(shè)計等,需要學(xué)生根據(jù)設(shè)計題目進行電路設(shè)計、元件參數(shù)計算、器件選型、焊接電路板并調(diào)試、程序編寫并調(diào)試等。儀表工程綜合實訓(xùn)需要學(xué)生學(xué)會控制系統(tǒng)設(shè)計、儀表選型、控制系統(tǒng)組裝、設(shè)備維護、儀表維修等,并進行變送器、執(zhí)行器等設(shè)備拆裝等實訓(xùn)。通過以上實踐環(huán)節(jié),鍛煉學(xué)生工程設(shè)計能力和動手實踐能力。
4 理論教學(xué)的保障措施
向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變,不是要弱化理論知識學(xué)習(xí),而是要學(xué)以致用,將理論知識應(yīng)用到實踐中去,同時在實踐中強化理論知識學(xué)習(xí)。因此要深化人才培養(yǎng)方案和課程體系改革,在保證做好理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,加強實踐教學(xué),真正做到培養(yǎng)優(yōu)秀的應(yīng)用型人才。
以東北老工業(yè)基地改造、遼寧經(jīng)濟騰飛和智能儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展為目標進行課程改革:深入研討專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程和專業(yè)成組課程設(shè)置,為應(yīng)用型轉(zhuǎn)型打好堅實的理論基礎(chǔ);深入研討實驗課程、實習(xí)實訓(xùn)課程和專業(yè)技能訓(xùn)練課程設(shè)置,為培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提供良好的教學(xué)保障,將實踐技能教育、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入人才培養(yǎng)全過程;與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)學(xué)生,讓學(xué)生參加企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新項目,同時作為畢業(yè)設(shè)計選題來源;在理論教學(xué)過程中充分利用學(xué)校多媒體資源、校園網(wǎng)絡(luò),進行案例式教學(xué)和項目驅(qū)動教學(xué);在課堂教學(xué)中上積極采用信息化教學(xué)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、數(shù)字仿真等,課下通過網(wǎng)絡(luò)進行在線教學(xué)答疑等。
5 實踐技能培訓(xùn)教學(xué)保障措施
建立以培養(yǎng)具有較強實踐能力的應(yīng)用型人才為目標的人才培養(yǎng)模式,實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標、課程設(shè)置、教學(xué)過程與企業(yè)生產(chǎn)過程緊密結(jié)合,所培養(yǎng)畢業(yè)生滿足企業(yè)要求,即“入廠就能干活”。為此,每年都帶領(lǐng)學(xué)生參觀多家儀器儀表企業(yè)及相關(guān)企業(yè),有針對性地加強實驗、實習(xí)和實訓(xùn)環(huán)節(jié)訓(xùn)練。到目前為止,測控專業(yè)實驗、實訓(xùn)、實習(xí)環(huán)節(jié)的課時已占專業(yè)教學(xué)總課時的44.13%。
實驗教學(xué)方面 部分實驗采用仿真與操作結(jié)合的實驗方法,學(xué)生先利用相關(guān)軟件在計算機上對實驗內(nèi)容進行仿真,再到實驗設(shè)備上進行實際操作;利用多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔助實驗教學(xué);真正做到實驗室開放,學(xué)生可根據(jù)自己情況自主預(yù)約實驗時間和實驗項目。
課程設(shè)計方面 課程設(shè)計題目來源于工程項目,達到百分之百為工程實踐類題目;有專用實驗室用于課程設(shè)計,課設(shè)期間有專門指導(dǎo)教師進行輔導(dǎo)答疑;學(xué)院實驗室、學(xué)校實訓(xùn)中心對課程設(shè)計學(xué)生開放,方便學(xué)生課程設(shè)計仿真和調(diào)試。信號變換綜合設(shè)計等電路類課程設(shè)計要進行電路板焊接與調(diào)試;PLC等過程控制類課程設(shè)計要進行控制系統(tǒng)設(shè)計、組裝和調(diào)試。成績評定包括平時考核、設(shè)計說明書質(zhì)量、實物制作質(zhì)量和答辯效果。
實訓(xùn)方面 設(shè)置專業(yè)基礎(chǔ)技能實訓(xùn)和專業(yè)技能實訓(xùn)。
專業(yè)基礎(chǔ)技能實訓(xùn)主要針對傳感器、電子技術(shù)、電路、測控電路、單片機、PLC、嵌入式技術(shù)等電類課程安排實訓(xùn)內(nèi)容,要完成小系統(tǒng)設(shè)計、器件參數(shù)計算與選型、仿真、實物制作與調(diào)試等。
專業(yè)技能實訓(xùn)包括兩個方向:
一是智能儀表實訓(xùn),主要應(yīng)用單片機、DSP和ARM芯片,制作較大型智能檢測控制系統(tǒng);
二是儀表工程實訓(xùn),主要設(shè)計過程控制系統(tǒng),完成控制系統(tǒng)的方案設(shè)計,變送器、控制器、執(zhí)行器等儀器儀表的選型,完成安裝、調(diào)試與維修等[2]。
畢業(yè)設(shè)計 指導(dǎo)教師選擇具有豐富工程經(jīng)驗和理論基礎(chǔ)的測控專業(yè)教師及具有豐富實踐經(jīng)驗的企業(yè)高級工程師擔(dān)任。畢業(yè)設(shè)計題目由指導(dǎo)教師與學(xué)生探討,初步確定設(shè)計方向和設(shè)計內(nèi)容;然后所有指導(dǎo)教師共同討論,使題目既符合實際工程項目,又保證學(xué)生在四個月內(nèi)保質(zhì)保量地完成設(shè)計任務(wù)。保證設(shè)計任務(wù)飽滿,又不能任務(wù)量過大而不能如期完成設(shè)計。同時,保證所有畢業(yè)生每人一題。參與企業(yè)實際項目研發(fā)的畢業(yè)生,畢業(yè)設(shè)計期間可在合作企業(yè)或?qū)W校完成畢業(yè)設(shè)計,由校內(nèi)指導(dǎo)教師和外聘企業(yè)指導(dǎo)教師聯(lián)合指導(dǎo)。
生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí) 生產(chǎn)實習(xí)根據(jù)專業(yè)需求和智能儀表企業(yè)及相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)特點進行安排;畢業(yè)實習(xí)根據(jù)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計題目,有針對性地安排進行。為保證兩項實習(xí)順利完成,測控專業(yè)積極進行校內(nèi)外實習(xí)基地建設(shè)。按照智能儀表行業(yè)先進技術(shù)水平,學(xué)校正加快校內(nèi)實驗實訓(xùn)實習(xí)基地建設(shè),為校內(nèi)實習(xí)實訓(xùn)提供保障。按照教育部建立行業(yè)企業(yè)合作發(fā)展平臺要求,測控專業(yè)與丹東市儀表產(chǎn)業(yè)集群的七家企業(yè)、錦州市五家企業(yè)合作,共同組建實習(xí)實訓(xùn)教育基地,保障校外實習(xí)順利進行。同時,企業(yè)全方位全過程參與測控專業(yè)建設(shè)、課程設(shè)置、人才培養(yǎng)和績效評價,合作推動測控專業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。
6 加強應(yīng)用型教師隊伍建設(shè)
為加強測控專業(yè)師資隊伍建設(shè),不斷提高應(yīng)用型教師比例,學(xué)校、學(xué)院進行多方面努力,培養(yǎng)與提高現(xiàn)有教師工程實踐能力,聘請有實踐經(jīng)驗的教師或企業(yè)優(yōu)秀專業(yè)技術(shù)人才到測控專業(yè)任教。測控教研室定期選送專業(yè)教師到測控專業(yè)實習(xí)基地企業(yè)進行培訓(xùn),提高教師的實踐教學(xué)能力。同時,學(xué)校通過教學(xué)評價、績效考核、薪酬激勵等制度改革,增強教師提高實踐能力的積極性和主動性。
目前,測控教研室12名教師中有九人參加過企業(yè)實踐,同時聘請丹東儀表集團企業(yè)五位高級工程師、錦州陽光能源等企業(yè)三名高級工程師作為測控專業(yè)兼職指導(dǎo)教師,指導(dǎo)學(xué)生生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計,完成學(xué)校與企業(yè)共同培養(yǎng)學(xué)生的目標。
7 學(xué)校提供的保障措施
政策保障 學(xué)校制定各種完善的規(guī)章制度,為測控專業(yè)應(yīng)用型轉(zhuǎn)型提供政策保障。在課堂教學(xué)、實踐教學(xué)和學(xué)生創(chuàng)新教育等方面,制定《課堂教學(xué)質(zhì)量評價辦法》《實踐教學(xué)評估辦法》《創(chuàng)新學(xué)分管理規(guī)定》《關(guān)于加強學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)的實施意見》《關(guān)于本科生進入導(dǎo)師課題組的實施意見》等政策和規(guī)章制度。
實驗室與實訓(xùn)基地建設(shè) 電氣工程學(xué)院主要有測控電路、測控技術(shù)、智能機器人、單片機、過程控制等10多個專業(yè)實驗室,同時新建兩個大學(xué)生創(chuàng)新工程專用實驗室。學(xué)校建立“新能源汽車智能控制技術(shù)”“智能控制理論及應(yīng)用”等多個省級高校重點實驗室,與國外一些知名企業(yè)共建“工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)實驗室”“嵌入式應(yīng)用技術(shù)實驗室”等先進實驗室;新建實習(xí)實訓(xùn)中心,28 000余平方米的實訓(xùn)樓已投入使用,新進大量設(shè)備,用于學(xué)生校內(nèi)實習(xí)實訓(xùn)。學(xué)校、學(xué)院良好的實驗、實訓(xùn)條件,為提高學(xué)生應(yīng)用實踐能力提供了良好的物質(zhì)保障[3-4]。
資金投入 近幾年來,學(xué)校每年都會投入200萬元以上的資金用于課程設(shè)計、實習(xí)實訓(xùn)、開放性實驗、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動、全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽等各類比賽。2010年以來,學(xué)校平均每年為電氣工程學(xué)院投資300余萬元用于實驗室建設(shè)、實驗設(shè)備購買和維護。大量資金的投入,保證了學(xué)生實驗、實習(xí)、實訓(xùn)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動的順利進行,為測控專業(yè)應(yīng)用型轉(zhuǎn)型提供了保障。
8 結(jié)語
目前,遼寧工業(yè)大學(xué)已由11個應(yīng)用型轉(zhuǎn)型試點專業(yè)全面進入轉(zhuǎn)型,所以從制度建設(shè)、實驗室建設(shè)、實習(xí)實訓(xùn)中心建設(shè)、各專業(yè)校外實習(xí)基地建設(shè)等各方面都加大了建設(shè)力度,投入大量人力、物力和財力,確保學(xué)校全面轉(zhuǎn)型成功。同時,學(xué)校所做出的努力為測控專業(yè)向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型提供了良好的保障,為測控專業(yè)轉(zhuǎn)型成功打下堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻
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