测控技术与仪器专业课程设计模式教学改革实践

摘要：为了更好适应社会对工程应用型人才的需求，对重庆理工大学测控技术与仪器专业课程设计内容、设计指导书、考核机制等方面进行了研究和改革。实践表明学生的创新意识、团队意识、实践动手能力都得到较大提高，更适应企业对人才的需求，教学质量和效果得到较大提高。

关键词：课程设计；创新意识；考核机制

作者简介：冯济琴（1973-），女，四川雅安人，重庆理工大学电子信息与自动化学院，副教授；鲁进（1980-），女，重庆人，重庆理工大学电子信息与自动化学院，讲师。（重庆 400054）

基金项目：本文系重庆理工大学2011年高等教育项目“测控技术与仪器专业课程设计模式改革研究”（项目编号：11002）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）22-0121-02

课程设计是一个通过把所学知识和技能综合运用，最后实现课程目标的过程，它是本科教学的一个重要实践性教学环节。课程设计水平不仅能够反映课程理论研究的成果，更是制约教育、教学质量的一个重要因素。有计划的、高质量的课程设计培养，不仅有利于学生对基础理论课程的深入理解，提高学生的动手能力，也有利于培养学生的创新设计能力，提高人才培养的质量，使学生了解毕业后的就业方向，为其走向工作岗位做好前期铺垫。因此，实施好课程设计环节，提高课程设计的教学质量对学生的实践能力、创新能力和综合素质能力培养起着决定性作用，因此对课程设计教学也提出了巨大挑战。

一、教学现状

重庆理工大学测控技术与仪器专业的课程设计种类较多，包括已经存在的测控电路及装置课程设计、嵌入式系统设计及应用课程设计、测控系统课程设计及精密机械设计基础课程设计，各课程设计也都有自己的培养目标和实践内容，旨在培养学生实际实践能力。近年来笔者一直参与多门课程设计的指导工作，通过各种方式与学生交流，认为目前测控技术与仪器专业课程设计还存在以下问题：

1.选题内容单一

目前测控技术与仪器专业许多课程的教学计划延续多年，其课程设计内容也比较规范化和标准化。课程设计每一年的内容和方法更新较少，指导教师也是同一个或同一批人，导致每一届学生的设计理念都相差无几，限制了学生的设计思维。另外，由于课程设计是对理论知识的巩固，所给出的选题大部分是依据教材理论知识设计的，题目内容单一陈旧，学生不感兴趣。

2.学生创新意识无法得到培养

传统的课程设计重点放在“进一步巩固和加深所学理论知识”上，设计题目往往是多年不变的旧课题，对学生实践能力的提高没有多大的作用。教师在指导过程中，又无形地把自己的设计理念和思路传递给学生，学生在设计中只需按题目中给定的数据、方案及规定的设计方法完成一定的工作量即可，整个设计过程中缺乏方案构思等设计能力的训练，使学生的思维限定在固定模式中，主观能动性不能得到充分的调动和发挥，学生的创新意识也就无法得到培养。

3.缺乏健全的课程设计考核机制

指导课程设计需要一定的管理措施，其中最重要的是健全考核机制。如果课程设计没有严格的要求和健全的考核手段，有些学生就很难全身心地投入到课程设计中。同时，有些课程设计需要先修的课程较多，因此只能安排在比较靠后的学期。例如测控系统课程设计一般安排在大四上学期，而该学期学生又忙于找工作或者考研，因此部分学生的心思不能完全放在课程设计上，这时如果又缺乏考核机制，那么就更不能约束学生。此外，虽然大多数学生对课程设计较为重视，但也有部分学生对课程设计的重要性认识不够，态度不够端正，平时不认真，最后抄袭别人的设计资料“交差”，这样势必难以达到课程设计最初预想的设计目的。

由此可见，只有对测控技术与仪器课程设计从多方面进行模式改革和实践探索，才能从根本上提高课程设计质量，让学生真正了解所学专业内容，同时提高其设计理念和创新能力。

二、教学改革与实践

针对以上问题，重庆理工大学测控技术与仪器在课程设计中进行了改革与实践。

1.课程设计内容

为了激发学生的兴趣，使课程设计能达到一个良好的效果，从以下几个方面入手予以解决。首先，为了更好地让学生了解自己所学的专业方向，同时为学生建立一条从学校到企业的连接桥梁，对测控技术与仪器专业的学生来说，其课程设计选题尽量贴近企业项目，甚至可以直接从企业中选题。其次，课程设计题目一般两年或三年一换。为了让学生更好地了解目前本学科的发展现状，课程设计应选择具有代表性的前沿课题，并尽量选择综合性强的设计题目。最后，考虑到学生的现状，课程设计题目应难易适中，适合不同层次的学生，甚至可以让学生自拟题目，通过指导教师审批即可选择自己感兴趣的内容作为课程设计题目。课程设计题目的总量应小于学生人数，通常由3到5位学生一组[1]共同完成一个课程设计。

通过选择前沿和贴近企业项目的选题，学生都比较感兴趣，充分调动了他们的积极性，学生在以后的具体设计过程中充满热情和动力。

2.课程设计指导书设计

当课程设计题目选定后，教师将理论教学内容以及学生对知识掌握的程度和工程实际的应用需求结合起来，进行分析和研究，精心组织和合理选择，从而对每一题目设计不同的课程设计指导书。而且在课程设计指导书中，将题目细化分工成不同部分，每位学生应该完成不同的任务。例如在“嵌入式系统设计及应用”课程设计中，对于某设计题目，可分为方案及原理设计、硬件设计、软件设计、机械结构设计四部分，这四部分分别由四位学生来完成，因此在指导书就应明确每位学生的任务、目标以及完成设计的指导步骤。同时在指导书中尽可能多地提供或指出有关参考书籍和资料，以帮助学生直接查阅与课程设计相关参考资料。

测控系的课程设计在改革之前是由一位学生完成一个题目，这样在较短时间内完成一个题目有一定难度，因此学生往往一接到课程设计任务就从心里上畏惧，进而越来越没信心完成设计，最后只能靠抄袭、拼凑来完成设计报告，学生在课程设计中没有得到应有的锻炼，自然就无收获。改革之后一个题目分解成几个任务，相对变得简单，学生比较明确自己的目标，他充满自信，因此就有饱满的热情和信心去接受任务，同时因为每个题目都有设计指导书，学生可参考指导书上步骤一步一步完成自己的任务，达到课程设计目标。

3.创新意识和团队精神的培养

为培养学生的创新意识，在整个课程设计过程中，应充分引导和启发学生。从查资料到方案设计、元件选择，都应让学生独立完成任务。当学生在设计中遇到问题时，应鼓励学生刻苦钻研，自己去找资料，具体情况具体分析，同时因势利导，启迪学生的创造思维，尽可能找到比较好的解决问题的方法。

当学生选中自己中意的题目后，在同一题目下一般由3到5位学生共同一组，同组学生虽是同一题目，但任务不同，任务之间彼此却又相互关联。这种方法和企业项目设计的步骤基本相同，让学生提早适应社会需求，有利于为学生将来进入企业从事科研设计工作打下良好的基础。在设计过程中，学生互相交流、共同讨论协同完成同一设计题目，培养了学生的团队协作精神和工程应用能力。教师在整个过程中也可组织学生讨论，互相交流，更促进学生团队精神的培养。

4.改进管理措施，健全考核机制

由于重庆理工大学实行三学期制后，课程设计一般放在第三学期，这时学生一学年的理论课已全部结课，暑期也临近，学生往往比较散漫，因此必须建立严格的考核机制。重庆理工大学测控专业的课程设计成绩一般由平时成绩、答辩成绩、和撰写报告成绩组成。其中平时成绩占总成绩的30%，由指导教师给出；答辩成绩[2]占总成绩的30%，由评阅小组教师给出；撰写报告成绩占总成绩的40%，由评阅教师给出。

平时成绩里面应包括学生考勤以及平时在实验室做设计情况，只有这样才能杜绝学生只以撰写报告为目标，最后交差了事，根本没有达到课程设计的目标。

测控系的课程设计一般安排3周左右的时间，在教师指导下学生一般都能完成设计内容。为了充分了解学生完成情况，测控系每门课程设计最后都会将所有学生进行交叉分组，答辩小组成员由3位以上教师组成。答辩过程中，学生先自述，再由教师提问，学生答辩，最后由答辩小组给出成绩，其中指导教师不参与自己所指导学生的答辩。

学生完成所有设计后撰写设计报告，学生的设计报告教师之间交叉评阅，由评阅教师给出成绩。

因为有了健全的考核机制，学生必须在整个课程设计期间，通过查阅资料和教师的指导完成题目设计，参加答辩，最终撰写报告，才能完成整个课程设计任务。因为成绩不合格考核不过的学生只能参与下一届的课程设计。这样的考核方式给学生一定压力，这种压力最终转换成学生的动力，激发他们分析问题和解决问题的能力，最终培养他们的创新意识和团队意识，有利于将来的就业。

三、总结

重庆理工大学测控技术与仪器专业课程设计改革已经实践两届，通过课程设计内容的改变提高了学生的兴趣，指导书的设计给予学生完成课程设计的信心，在设计过程中注重学生创新意识和团队意识的培养，最后采用类似毕业设计的考核机制。其增强了学生的动手能力，也是适合企业需求的人才培养模式。在课程设计中完成较好的学生，毕业设计必然也完成较好，到工作岗位后也能较好适应企业的工作方式。因此这些方法使学生创新能力、实践能力和团队协作能力得到较好的培养，对测控系的教学水平整体提高起到很大作用。

参考文献：

[1]蔡林沁，岑明，等.自动化专业课程设计实践创新能力培养策略与方法[J].中国教育技术装备，2012，（15）.

[2]董玉华，肖瑛，刘岩川.电子类专业工程应用型人才培养的课程设计教学改革与实践[J].中国现代教育装备，2010，（19）.