常州工学院测控技术与仪器专业是在原质量工程系检测技术与应用专科的基础上,2000年根据国家本科专业目录及测控技术与仪器本科教育基本要求调整设置的新的本科专业。根据学院培养应用型本科人才的定位,结合我院“全国高等教育科学十五规划重点研究课题———21世纪初叶应用型本科的发展战略、学科建设和人才培养的研究”,以及“江苏省新世纪高等教育教学改革工程立项课题———工学应用型人才培养规格、模式、方案及其实践的研究”,2001年至2003年通过专业调研,对专业培养目标和方案进行了多次修改。2001年测控专业被列为院特色专业建设并申报院“测控技术与仪器(质量工程方向)特色专业建设”课题。经过3年来的探索、实践、改进,基本确立了我院测控技术与仪器专业应用型人才培养目标、知识和能力结构、课程体系及实践性教学要求,形成了自己的特色。

1　确立适应21世纪科技发展的应用型本科人才培养目标

确立正确的培养目标是规划设计培养方案的前提。在制定测控专业培养方案过程中,我们就21世纪需要怎样的人才,测控专业在国民经济中的地位及社会核心竞争力是什么进行了调研,结合我院办学定位,教研室组织了多次研讨。测控技术与仪器是仪器科学与技术的一个重要分支,它是对客观事物提供检测、计量、监测和控制的重要手段,各类基础研究与实验工作,国民经济建设中的现代国防、现代工业、现代农业和人类的社会生活中,都离不开仪器仪表及测量技术。因此,它在国民经济中起着十分重要的作用。在自然科学中,人们是通过测量获得对事物的认识,“没有测计,就没有科学”。从信息论的观点看,测试计量技术是获取信息的源头,电子技术和计算机技术促进了工业的自动化和现代化,而工业的自动化和现代化首先要求测控技术的数字化和智能化,由此推动了测控技术、仪器仪表的快速发展。在现代的工业测试中,无论是产品或参数测试,生产设备的监控还是计量器具的测量校验,都要求快速、准确、多功能的测量和数据的传输处理。

如今,测控技术已发展成为一门涉及数学、物理、精密机械、电子学、光电、自动控制、计算机科学及信息处理等多学科交叉的复合型工程性学科。测试仪器制造业也已逐步形成多学科相互渗透、知识高度密集、技术高度综合的新型产业。这就要求测控专业培养的人才,首先要具备数理、光、机、电、计算机多学科扎实的基础知识和综合运用这些学科知识解决实际问题的能力。其次,现代测试技术正在迅速向两大方向发展,一是测量范围向两端延伸,测量精度进一步提高;二是向动态、实时、遥控、多功能、数字化、智能化、网络化方向发展。为了使学生走出校门能尽快适应专业技术的发展,在校期间应学到更多专业学科前沿的知识,了解和掌握正在发展的高新技术。再之,确定我院测控专业培养目标,还必须突出我院服务于区域性经济建设,培养应用型本科人才的办学定位,以及重点培养服务于企事业单位,从事产品质量检测与控制的人才的专业特色,侧重于测控技术在工业生产中的应用等特点。另外,推进素质教育,培养创新人才也是新世纪教育和人才培养不容忽视的。

基于上述指导思想,形成了我院测控技术与仪器专业的培养目标:培养宽厚型、复合型、满足21世纪社会需求的、服务于国民经济各行业从事现代工程测试与控制、产品检测、质量控制与管理、智能仪器开发与应用,集检测技术与质量管理为一体的应用型高级人才。要求学生具有较为系统的数学、物理、精密机械、电子学、光学、计算机科学等学科的理论基础;学习和掌握各种检测控制技术、传感器技术、计算机测量控制技术和信息处理技术;具有解决工程测试领域一般问题的能力;学习和了解光电检测技术、虚拟仪器技术及其他现代检测技术,为未来发展打下坚实的基础;学习和掌握产品质量控制、质量管理理论和方法,拓宽专业应用范围。

2　设计专业知识和能力结构　优化构建课程体系

测控专业是一个多学科交叉,且位于科学技术发展前沿的综合性专业,高新技术含量高,专业知识面广量大。我们认为,作为21世纪测控专业应用型人才,具备的知识和能力结构,应是在满足本科专业目录基本要求的前提下,侧重应用,突出特色。因此,我们设计的知识和能力结构是:

1•1　知识结构

(1)扎实的自然科学和人文社会科学知识。

(2)光、机、电、计算机相结合的测控技术基础知识。

(3)控制工程及信息获取、分析、处理、执行的基础理论和方法。

(4)基本参数的测试技术和方法。

(5)计算机技术在测量控制中的应用知识。

(6)现代质量控制及质量管理理论和方法。

1•2　能力结构

(1)基本能力:计算机和外语的应用能力,运用所学知识解决工程实际问题的能力,自学本专业新技术开发应用的能力。

(2)核心竞争能力:工程测试技术应用能力,测试控制系统开发设计能力,智能仪器仪表应用和开发能力,产品质量检测与控制能力。

(3)发展能力:进一步深造进行科学研究和科技开发的能力,新的测控技术应用与开发的能力,领导企业开展质量管理工作的能力。

1•3　优化改进课程体系

课程体系的构建是培养目标实现的策划。测控专业4年的本科教育,要较全面地掌握光、机、电、计多学科基础理论和技能,获得测控技术应用和开发能力,还要学习学科前沿的高新技术,获得进一步发展的能力,难度很大。在制定专业教学计划、策划课程体系中,我们反复研讨,从四个方面着手,优化改进课程体系。

(1)精选经典教学内容,充实测控技术和社会发展的最新成果。增加多学科交叉渗透形成的新的技术理论,反映当代测控技术发展特征的课程或内容。例如:在课程体系上走出原机械测量、仪器仪表专业的框框,在机、电、光基础理论方面抓住主干专业基础课,并作适当的内容整合,削减相关的传统课程,而增加了光电检测技术、传感器技术、计算机测控技术、智能仪器和虚拟仪器等先进技术的教学内容。

(2)多学科基础理论既交叉融合又各成体系。机、电、计、管四条线贯穿于整个课程体系。如:机械基础保持了机制基础、工程力学、精密设计、精密测量一条线;电学基础保持了电工基础、电子技术、数字电路、微机接口、单片机、电器测量一条线。学科交叉综合的如:控制工程基础、传感器技术、自动检测技术、测控仪器设计和现代检测技术等一些专业课。

(3)采用灵活柔韧的专业课教学方法,把专业限选课按发展方向模块化,让学生有选择地决定发展方向。同时加大专业任选课的内容,使学生有较大的选择空间,促使学生个性发展。选择了测控技术在工程应用领域与我们培养目标相一致的三个学科方向设置专业模块:(1)计算机与测控技术模块。以工程测试、控制技术为发展方向;(2)计算机与自动化仪表模块。以智能化仪器、自动检测为发展方向;(3)质量工程模块。以产品检测,质量控制和质量管理为发展方向。专业拓宽类的任选课设置了15门,其中多数课程内容反映了本专业前沿技术和当前服务于工程应用与管理的热门技术。(4)加大实践性教学投入,强化应用型人才培养。我们在调整教学计划过程中,从三个方面改进实践性教学环节。①对主干课程压缩课内学时,增加课程设计时数,通过老师指导,学生自己思考完成典型问题的设计、操作问题,给了学生自我提高,运用课堂知识解决具体问题的时间和空间;②压缩验证性实验和计量、检定实验,开发、增加综合型、设计型实验。一方面挖掘现有实验设备的潜力,另一方面加大实验室建设投入,增添先进的新的实验设备。精密测量实验有很好的基础,我们有较完备的互换性和几何量测量常用仪器以及高精度三坐标测量机、双频激光干涉仪、超声波探伤仪、轮廓仪等一批先进测量设备。利用现有设备开发设计型、综合型实验项目正在逐步实施。在控制工程基础、计算机测控方面,配置了较先进的“自动控制原理———计算机控制技术教学实验仪实验系统”。2004年又投资了50万元人民币初建虚拟仪器实验室,配置40台计算机和采集卡、调理器、模板、接口等硬件和系统平台软件包。另投资15万元人民币更换了先进的传感器实验仪器和光学测量实验仪器。③重视实习基地建设,在原有两个机械制造类生产实习基地上,2004年又与常州热工仪表厂签订了实习基地协议。良好的实习、实验条件是培养和提高学生实践动手能力的保证,通过工程实践、实验动手,带着问题思考并完成课程设计的训练,强化学生工程技术应用能力。新的培养计划,实践教学总学时数占必修课、限选课理论总学时数比例达到68%。通过课程体系的优化改进,为我院测控专业应用型人才培养构筑了以专业基础、专业课和实践性教学环节组成的专业大平台。有了这个大平台,学生可以选择自己的发展方向选修相关课程或接受继续教育来满足将来工作的需要。

3　特色教育———培养21世纪质量工程师

教育部《关于普通高等学校修订本科专业教学计划的原则意见》提出:“统一性和多样性相结合”,就是说制定专业培养目标、课程体系,必须坚持国家对专业的“统一性”原则,并与教育部制定的《普通高校本科目录》对测控专业的统一要求相一致。但是对不同层次、不同的高校,其培养方向、社会核心竞争力方面应有所侧重,反映在课程体系、教学计划上不应完全照搬重点院校的方案,而应保持“多样性”的特色教育。中国地域广阔,经济发展不平衡,对人才的需求也不尽相同,研究型、开发型、工程型的都需要。仪器仪表、测控技术覆盖面十分广,测控技术与仪器是原九个专业学科的合并,不可忽视各个高校发展背景不一样,服务的区域经济发展有差别,这些都要求各个学校专业办出自己的特色。江苏省在国内是工业经济发达的省份,中小型、外向型、高科技型产业相当发达。常州工学院培养的学生主要服务于区域性经济,直接面向生产第一线,从事产品生产、设计开发及管理。因此,在办学定位、服务范围、办学条件、生源等方面均与重点院校有所区别。我们选择了测控技术的应用领域为方向,培养21世纪质量工程师为特色,教学计划在不打破测控专业基本教学体系的原则上,用小模块、任选课形式达到了特色教学的目标。由概率统计、误差理论与数据处理、管理学原理、企业管理、标准化、质量控制、质量管理与认证、可靠性技术构成的一条特色线贯穿于整个教学过程。毕业生工作后能直接参加国家质量工程师资格考试。质量工程师是技术与管理相结合的复合型人才,在培养具有工程背景,集测试技术与质量管理为一体的人才方面,我们积累了多年的办学经验,培养了一批从事质量检验和管理的复合型人才。早在1993年,我们通过产、学、研相结合,将国际上最先进的ISO9000质量管理国际标准以及贯标所必备的知识和能力要求融合到专业教学当中,毕业生多数就业于苏、锡、常地区的合资企业、台资企业等企事业单位,从事产品质量检测、负责企业质量管理、生产管理和可靠性工作,取得了很好的社会反响,得到社会的欢迎。

4　加强应用型人才培养的设想

我院测控技术与仪器专业应用型人才培养模式的研究还需要在实践中不断改进和提高。以推进素质教育,提高教学质量,紧跟时代步伐,紧扣社会需求为指导思想,加大应用型人才培养力度。初步打算:

(1)在保持现有特色和培养模式的基础上,继续课程体系改革。向智能仪器、虚拟仪器方向延伸,加大与测控技术有关的计算机技术和信息技术的比重,同时创造条件开拓新的学科方向。采用停、并、转的方法整合相关课程。进一步压缩传统课程,整合同类型课程,如微机原理与单片机课程的整合,测控系统与自动检测技术课程的整合等。课程的整合从大纲、教材着手,而不是简单的课程合并,实现内容和方法上的调整,既要保持知识的系统性,又要避免知识点的重复,重点突出技术的应用。

(2)继续加强实践性教学环节,其中实验教学内容和方法的改革是一项重要任务。从体制改革着手,实验室实行二级学院办,专业系管的领导体制。实验项目打破课程界限,以课程主线来确定,体现整个专业培养的要求。实验教学改革的方向是综合型、设计型及开放型实验室的建设。①机械量精密测量方面。开发三坐标测量机技术与应用。②虚拟仪器实验室是建设的重点,目前实验用房、仪器设备基本到位,做好教学规划,充分发挥作用。③筹建现代光电测量实验室。与此同时,系统化、规范化、科学化的安排实验内容,健全实验教学考核制度,促进学生重视实验,提高学生学习的积极性。综上所述,常州工学院测控技术与仪器专业正在向应用型人才培养目标奋进,我们将加快改革建设的步伐,力争办出特色,办出水平。

摘要:常州工学院测控技术与仪器专业通过3年的探索与实践,确立了应用型本科人才专业培养目标和适应社会需求的知识与能力结构。构建的新课程体系和实践教学体系具有鲜明的专业培养特色。

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