测控专业学生创新能力培养探索

摘要：作为集光、机、电、算为一体的宽口径电类专业，测控技术与仪器专业（以下简称“测控专业”）涉及传感器技术、自动控制技术、计算机科学、电子技术、精密机械等多学科的知识，要求学生掌握数据采集、信号传输、信号处理以及系统控制等测控过程各环节的相关理论及技术，优化课程培养体系、改革实践教学体系、改善教学条件、建立激励机制、提升师资水平、引导学生参与课外研学活动，使学生的创新实践能力在专业实践、工程应用、综合能力训练等方面得到强化，提高学生培养质量和就业率。

【中图分类号】TP273-4；G642

一、 测控专业学生创新能力的内涵及意义

“创新能力是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。”？所谓创新，顾名思义就是抛开旧的，创造新的；而创新能力即进行创造性活动的综合能力。测控专业培养的大学生应该是能够充分发挥自己理解力、想象力、创造力，探索新领域，解决新问题，提出新构想，发现新规律，成为真正为社会所用的专业人才。从社会需求而言，与以往相比，最近几年用人单位在招聘时除了关注工科学生学习成绩、在校表现、社会实践表现之外，更看重的是工科学生的创新实践能力。一些专业知识扎实、积极参加各类科技活动、有实践创新能力的工科毕业生特别受到用人单位的欢迎。为此，在测控专业教育工作别重视对学生创新精神和创新能力的培养显得尤为重要。

二、 测控专业学生创新能力的现状及存在问题

高等学府是国家培养创新人才的摇篮，其精尖的设备、丰富的资源、高水平的教师指导为大学生从事创新活动提供了广阔的平台；大学生正处在青年中期，良好的文化底蕴、丰富的想象力和敏锐的洞察力，是发明创新的有利条件。然而，近些年来测控专业学生创新能力的培养也不可避免地存在以下问题。

1、墨守成规，缺乏想象力、创造力，思维模式受限制。大学生往往容易受其十多年所受教育的影响，想象能力严重受限，更由于畏惧错误、害怕失败等心理因素，不敢贸然进行大胆尝试，更无法将创造性的想象付诸实践，导致了现今大学生创新能力不强。

2、缺乏创新的兴趣及不断尝试，不断探索的毅力和勇气。现今的大学生往往不满于现状，大叹“生不逢时”，颇有“英雄无用武之地”之意味。但是真正树立目标去改变环境的寥寥无几，即便有了目标，付诸行动的更是屈指可数。测控专业学生也具有大学生普遍存在的通病。

3、高校建设自身存在问题，缺乏必要的引导机制。表现在：第一，现行的教育制度不利于创新人才的培养。传统的应试教育使得考分已经成为衡量学生“优秀”的核心标准。建立在这种思想上的教育教学过分注重理论知识的灌输，导致学生的实践创新能力不强。第二，对学生学习任务的定位也不正确。当代学生学习基本上是对课本的理解、记忆，对学习目标的定位也停留于接受业已存在的真理、知识。学校往往忽视了对学生实践能力的锻炼和创新能力的培养。第三，缺乏必要的引导机制。老师在学生培养中能否起到积极主导的作用也构成学生创新能力提升的一大因素。在很多高校，教师自身的综合素质较弱，在教育过程中未能起到良好的引导、启发作用，影响了学生综合能力的培养。

三、 创新能力培养体系的构建及实践

（一）优化课程培养体系，夯实专业理论基础

以杭州电子科技大学测控专业为例。该专业从社会、科技、行业发展需要和利于学生个性发展出发，重新进行整合，实现课程内容的交叉融合、相互协调和整体优化。目前其课程教学体系包括五个模块，即公共基础课、专业基础课、专业核心课、专业方向选修课和跨学科任选修课以及实践性教学环节。其中，理论课程是基础，采用大平台与小模块的体系构架，专业的公共基础课和专业基础课相同，专业课分成两个模块方向，保证学生所学知识不仅结构合理，具有扎实的基础，而且专业特点明显，能适应就业市场的需求。

该专业探索应用型人才培养模式，构建“基础平台+专业模块”的课程体系，涵盖“光、机、电、算”四大核心领域；同时，在保证学生共性培养的基础上，突出对学生个性化的培养，形成具有特色的专业课程体系。围绕品牌专业的人才培养目标，以中央财政实验室、省财政实验室为依托，从创新人才培养全局出发处理好主干学科与相关学科、理论与实践、知识能力与素质、课内教学与课外指导等方面的关系，在各门课程设计上，从创新人才培养要求出发，打破课程专业、学科界限，将彼此内在联系紧密的课程进行整合，注重知识内容的相互融合、渗透以及系列课程之间的衔接，构建起面向专业能力培养的、包括电子电路基础、计算机技术（硬件）、计算机技术（软件）、信号与图像处理、检测技术与仪器、精密机械等六大课程群。在全面开展课程（课程群）建设的同时，重点加强核心主干课程的建设，其中《测试技术与传感器》、《微机原理与接口技术》被评为省级精品课程。

（二）改革实践教学体系，增强实践教学效果

测控专业涉及传感器技术、自动控制技术、计算机科学、电子技术、精密机械等多学科的知识，要求学生掌握数据采集、信号传输、信号处理以及系统控制等测控过程各环节的相关理论及技术。学生从基本的元器件识别和选择到系统的需求分析、设计论证以及调试运行等方面都需要去动手实践才能真正领会和掌握相关的知识。

杭州电子科技大学测控专业以培养学生的实践应用能力与创新能力为总体目标，针对电子信息技术及仪器专业的知识能力结构特点，构建了“一条主线、四根支柱、五个层次”的实践教学体系：① 一条主线：以培养电子信息技术及仪器应用和创新能力为贯穿整个实践教学体系的主线。② 四根支柱：以光电检测、电子技术、机械设计、计算机技术四方面知识和应用能力作为支撑电子信息技术及仪器专业学生应用和创新能力的四大支柱。③ 五个层次：第一层次：与电子、物理、计算机等公共基础课实验教学相对应，以培养学生获得创新能力的基础；第二层次：与微机原理、工程光学、机械设计等课程专业基础课的综合实验和课程设计教学相对应，以培养学生获得解决测控领域实际问题能力的基础；第三层次：与单片机原理及应用、嵌入式系统、数字信号处理等课程专业课设计性实验和课程设计教学相对应，以培养学生获得初步设计能力的基础；第四层次：通过短学期、工程实训、生产实习、毕业设计等，培养和强化学生的专业知识综合应用能力；第五层次：积极组织学生参加科协组织，引导鼓励学生申报创新项目和参与教师科研课题研究，参与加具有专业特色的各类竞赛，充分激发大学生的创造热情，拓展个性化的教育空间。

在以上实践教学体系中，运用层次教育思想，将实践教学分为在时间上先后承接、功能上相互补充的五个层次，充分注重实践教学体系内部各门课程和教学环节之间的相互衔接，在具体实践过程中，加强实践教学与理论教学相结合、建立起基本操作与基本理论相结合、技能训练与素质教育相结合、实习与实验相结合、课内与课外相结合、产学研相结合的创新能力培养机制。通过这种循序渐进多层次的系统训练，有利于提高学生的创新意识和知识的应用能力。

（三）改善教学条件，创造培养平台

一是建设实验教学平台。实验教学离不开一个完善的实验教学平台的支撑，以杭州电子科技大学生仪学院为例，该学院2010年仅有省财政实验室1个（检测技术与信息处理）、中央财政实验室1个（生物医学电子信息），这些年在学校支持下加大投入经费，通过梳理老设备、添置新设备、新建实验室、新建机房等方式，对测控专业实验室重新规划，目前实验教学条件得到较大改善，新增中央财政实验室3个，新建微机原理与系统设计实验室1间，配备了45台套微机、微机原理实验箱、单片机实验箱、PLC实验箱、DSP实验箱等。此外，为了激发学生的兴趣，我们进行了开放实验室的尝试，为学生提供了开放实验自选项目，采用开放式教学形式，使学生可以在课余时间去做自己感兴趣的实验，为学生的主动学习提供场所和机会，为开展与本学科相关的、富有挑战性的科技开发制作项目提供平台和基础。实践表明学生通过这些阶段的锻炼，独立实验能力大大提高。

二是充分依托学校平台。利用其图书资料丰富、学术期刊充足、具有实施完善、功能先进的校园网网络资源等优势，依托《微机原理与接口》、《测试技术与传感器》精品课程的建设与网络课程建设，建立了较为完善的实验教学信息化平台与精品课程网站。同时在学院的大力支持下，克服场地紧张、经费有限等客观困难，设立了测控专业图书资料借阅处，供专业教师借阅浏览。

三是建设实践培训基地。实践培训基地旨在加强实践教学，培养学生的创新精神和实践能力。以杭州电子大学测控专业为例，该专业十分重视实践培训基地的拓展工作，积极寻求社会资源，和优秀企事业单位合作，与浙江省肿瘤医院、创业软件、诺尔康神经电子、汇文教育等多家单位合作共建测控专业实践基地，与科协组织合作共建学生创新基地，为本专业学生创造更广阔和更先进的实践平台和培训基地。

（四）建立激励机制，发挥教师引导作用

老师在学生培养中能否起到积极主导的作用也构成学生创新能力提升的一大因素。为此，建立有效的激励机制，鼓励和吸引更多的教师参与专业建设尤为必要。组织广大教师在人才培养模式、人才培养方案、课程教学体系与内容、教学方法与手段、学生实践能力与创新能力培养等多方面进行改革研究与实践。深化教学改革，通过推行课程群制度，以精品课程建设为中心，以课程团队为依托，以应用创新为主导，实现精品课程、教学名师、教学研究、教材编写和教学资源库五个方面的协调发展，使教学内容与课程体系的建设更符合教育规律、更具有专业特色。

以杭州电子大学测控专业为例，本专业教师积极探索研究教改工作，近年来主持多项教改项目，如“实践教学一体化改革模式探索与研究”、“增强大学生就业竞争力的研究与实践”、“我校教学工作等效评价机制研究”，“生命信息与仪器工程类课程研究性教学模式探索”、“电子信息技术及仪器专业课程体系改革与实验教学创新研究”、“《医学仪器原理及设计》教学体系的改革”、“工学类实践教学体系优化改革探索与研究”等。

（五）导师和课题组集体指导相结合，开展课外研学活动

用导师制和课题组集体指导相结合的方法培养创新型本科人才，是我们引导本科生开展课外研学活动的主要思路。学术水平高的学术带头人往往是一个研究团队的带头人，团队中不仅有多位科研经验丰富的教师，而且有一批博士研究生和硕士研究生。采用导师制和课题组集体指导相结合的方法，不仅可以使本科生得到充分的指导，而且充分融人于高水平的科研活动中。笔者所在的测控专业已组建了一批具有高学历、高职称的教师队伍，现有专职教师23人，其中教授/教授级高工5人，副教授/高工4人，高级职称比例39%；具有博士学位教师20人，占教师总数的87%；获得硕士生导师资格9人，占教师总数的39%。

针对测控专业教师青年教师较多的特点，采取“纵向培养”与 “横向交流”相结合，加快青年教师教学水平的提高。“纵向培养”--即实施“导师制”，仪器系给每位新进教师指定具有丰富教学经验的指导教师一名，提出明确的培养目标，并通过 “试讲”、“助课”、“上习题课”、“指导实验课”等方式培养他们的各种能力，充分发挥了老教师的“传、帮、带”作用。培养过程实行“三定”，即：定时间、定任务、定要求。“横向交流”--即定期开展专业建设研讨和学术交流活动，实现青年教师间的横向交流。通过组织青年教师学习教育学和教育心理学等有关基本知识和理论，开展试讲评课、名师示范课、交流教学心得体会等形式，共同提高业务水平，尽快过好教学关。同时学院还规定所有副教授及以上职称的教师每学期至少独立承担一门本科课程的教学任务，教授授课每学年不低于64学时。

此外，还通过开设研讨课的方式，培养本科生的创新意识和独立思考能力。以专题研讨的形式提出问题，引导学生独立思考，通过分工协作、查阅资料、提出技术方案，并最后解决问题。

四、 结语

测控专业学生创新能力培养是一项综合性人才培养工程。坚持以实践探索为基点，以改革创新为动力，以质量提升为核心，积极开展专业建设研究和实践创新，提升人才培养质量，充分发挥学生自主学习的积极性，促进学生知识、能力、素质的协调发展，全面提高学生创新能力。

参考文献

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