淮陰工學院自動化學院 張青春 付麗輝 李洪海 段衛(wèi)平

基于“新工科”的內(nèi)涵特征以及“新工科”工程教育改革建設(shè)行動路線，以提高學生適應新形勢的能力為目標，采用多元化教學思路，面向傳感器與智能化儀器儀表開發(fā)與應用、測量與控制技術(shù)應用研究和無線傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)等方向進行人才培養(yǎng)。對測控專業(yè)課程體系進行整體優(yōu)化改革，增強學生研究、分析和解決復雜工程問題的能力，提升設(shè)計方案的創(chuàng)新能力；讓學生能夠使用現(xiàn)代工具對復雜工程問題進行預測和模擬，能夠基于工程相關(guān)背景知識評價復雜工程解決方案對社會、健康、安全、法律及文化的影響，履行相應義務；通過社會實踐活動和國內(nèi)外交流，使學生具備一定的國際視野，培養(yǎng)大批適應經(jīng)濟社會發(fā)展需求的測控方面的卓越人才。

一、課程體系優(yōu)化的必要性

測控專業(yè)的工程教育認證標準主要是評估學生專業(yè)能力是否達到培養(yǎng)要求，“課程體系”要對測控專業(yè)的學生進行系統(tǒng)的工程技術(shù)教育和基本技能訓練，培養(yǎng)學生的工程意識、創(chuàng)新思維和團隊協(xié)作精神；在“專業(yè)知識”標準基礎(chǔ)上，根據(jù)測控專業(yè)自身特點，圍繞測量控制技術(shù)與測控系統(tǒng)集成、儀器設(shè)計、開發(fā)、測試及工程應用等知識領(lǐng)域自主設(shè)置專業(yè)類課程。

傳統(tǒng)測控專業(yè)以“光、機、電、算相融合”為主線構(gòu)建核心課程體系，其特點是根據(jù)被測對象和儀器分類設(shè)置課程，雖然課程模塊清晰，但課程間的關(guān)聯(lián)度較小，知識體系缺乏連續(xù)性和系統(tǒng)性。實踐教學環(huán)節(jié)中課程設(shè)計、生產(chǎn)實習、畢業(yè)設(shè)計規(guī)范性差，難以支撐學生畢業(yè)要求能力的達成，不能達到經(jīng)濟社會對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的要求；課程教學內(nèi)容與工程、社會、行業(yè)需求脫節(jié)，知識更新不及時，難以滿足新時代測控專業(yè)人才的技術(shù)需要。因此，必須構(gòu)建新的知識體系和核心課程體系，完善實踐教學環(huán)節(jié)，適應新工科背景下測控專業(yè)工程教育認證標準的要求。

隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，構(gòu)建以“信息獲取及應用”為主線的測控專業(yè)課程體系，全面優(yōu)化與改革專業(yè)課程體系，將推動專業(yè)發(fā)展和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

二、課程體系的優(yōu)化方案

（一）修改完善專業(yè)培養(yǎng)方案

按照“新工科”的內(nèi)涵特征、工程教育認證標準和儀器類專業(yè)教學質(zhì)量國家標準，適應社會經(jīng)濟發(fā)展對測控專業(yè)人才培養(yǎng)的多樣化需求，需全面修訂測控專業(yè)人才培養(yǎng)方案。

強化科學、工程和人文素養(yǎng)“三位一體”的人才培養(yǎng)目標，明確學生畢業(yè)后經(jīng)過5 年左右的工程實踐，能在智能化儀器儀表、電子信息、智能制造等行業(yè)或領(lǐng)域從事與本專業(yè)相關(guān)的系統(tǒng)設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、工程應用、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗、生產(chǎn)組織管理等方面的工作；勝任工程師崗位，成為生產(chǎn)技術(shù)管理骨干；具備應用專業(yè)知識和現(xiàn)代工具解決本領(lǐng)域復雜工程問題的能力；富有創(chuàng)新意識、創(chuàng)業(yè)精神和終身學習能力；能在工程實踐中遵守職業(yè)道德規(guī)范，履行責任。

畢業(yè)要求體現(xiàn)了工程知識、應用能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，將畢業(yè)要求12 項指標細分成30 個指標點，每個指標點由課程和實踐環(huán)節(jié)支撐，確保畢業(yè)要求的達成。根據(jù)專業(yè)發(fā)展，將“主干學科”在原來“儀器科學與技術(shù)”學科基礎(chǔ)上新增“控制科學與工程”和“信息與通信工程”2 個學科。依據(jù)專業(yè)標準，結(jié)合地方院校的特色，將電路理論、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、信號與系統(tǒng)、自動控制原理、工程光學、傳感器技術(shù)、誤差理論及數(shù)據(jù)處理、單片機原理及接口技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、虛擬儀器技術(shù)、測控系統(tǒng)原理與設(shè)計等12 門課程作為測控專業(yè)核心課程。增加信息技術(shù)前沿課程，淘汰陳舊的課程內(nèi)容，調(diào)整課程學分，將原幾門分散的專業(yè)選修、專業(yè)拓展課程設(shè)計整合為“專業(yè)方向綜合設(shè)計”和“創(chuàng)新實踐綜合設(shè)計”，確保課程和實踐環(huán)節(jié)能支撐畢業(yè)要求的達成。

建立學校、社會和學生共同參與的人才培養(yǎng)質(zhì)量評價制度，將評價反饋意見作為修訂培養(yǎng)方案的主要依據(jù)，聘請企業(yè)專家參與培養(yǎng)方案的修訂工作，確保人才培養(yǎng)方案的科學性、合理性。

（二）優(yōu)化課程設(shè)置

學科基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)課、專業(yè)拓展課能充分體現(xiàn)測控系統(tǒng)與儀器設(shè)計和實踐能力的培養(yǎng)，反映新時代測控專業(yè)的特點。融入高新技術(shù)和前沿技術(shù)，對部分專業(yè)課程進行整合，優(yōu)化教學內(nèi)容，既要避免內(nèi)容重復，又要體現(xiàn)新時代的特點和新技術(shù)、新成果的應用。

1.人文社會科學類通識教育課程。增設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)課程、形勢與政策、經(jīng)濟管理、工程師職業(yè)道德等課程，使學生在從事工程設(shè)計工作時能夠考慮經(jīng)濟、環(huán)境、法律、倫理等各種制約因素。

2.數(shù)學與自然科學基礎(chǔ)課程。包括高等數(shù)學、大學物理、工程數(shù)學、VB 程序設(shè)計等課程，為專業(yè)課學習奠定基礎(chǔ)。

3.學科基礎(chǔ)類課程。包括工程制圖、電路理論、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、C 語言程序設(shè)計、MATLAB 及其應用、精密機械基礎(chǔ)、工程光學等課程，有利于構(gòu)建測控系統(tǒng)與儀器設(shè)計、實踐和應用的基本知識體系，能支撐專業(yè)知識的學習。

4.專業(yè)基礎(chǔ)類課程。包括自動控制原理、信號與系統(tǒng)、虛擬儀器技術(shù)、誤差理論與數(shù)據(jù)處理、傳感器技術(shù)、單片機原理與接口技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、測控原理與設(shè)計等課程。

5.專業(yè)類課程。設(shè)置現(xiàn)代測控技術(shù)和智能儀器儀表兩個模塊，主要課程包括數(shù)字圖像處理、無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)、無損檢測技術(shù)、智能控制技術(shù)、人工智能、DSP、智能儀器等課程。

6.專業(yè)擴展類課程。設(shè)置移動機器人技術(shù)、移動平臺應用開發(fā)、云計算等課程。

（三）優(yōu)化實踐教學體系

為進行系統(tǒng)的工程技術(shù)教育與基本技能訓練，建立與畢業(yè)設(shè)計要求相適應的質(zhì)量標準和保證機制。

1.建立四級專業(yè)實踐教學體系。基礎(chǔ)層主要在實驗室集中開設(shè)課程驗證性和綜合性實驗；應用層主要面向應用對象開展實踐教學，包括單門專業(yè)核心課程設(shè)計、生產(chǎn)實習、工程實訓等環(huán)節(jié)；提高層主要面向應用對象開展測控系統(tǒng)與儀器設(shè)計，包括創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目訓練、課程群綜合設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)；創(chuàng)新層主要面向應用對象開展多學科融合的系統(tǒng)設(shè)計，包括物聯(lián)網(wǎng)、機器人、智能汽車、虛擬儀器等學科競賽和參與教師科研活動。通過四級專業(yè)實踐，實施“全程化、工程化、多樣化、多元化”實踐教學模式，培養(yǎng)認知、理解、應用、分析、綜合和評判能力。

2.重視示范實習基地建設(shè)。建立測控專業(yè)實習基地8個，其中優(yōu)質(zhì)示范實習基地3 個，采取頂崗實習+參觀實習的方法，將生產(chǎn)實習時間由2 周調(diào)整為3 周，增強生產(chǎn)實習的實效性，使學生充分了解儀器設(shè)計制造過程、生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)特點、生產(chǎn)工藝流程等。

3.制定畢業(yè)設(shè)計工作細則。明確畢業(yè)設(shè)計選題范圍、畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量過程監(jiān)控、畢業(yè)設(shè)計論文撰寫要點等內(nèi)容，培養(yǎng)學生的工程意識、協(xié)作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力，聘請企業(yè)或行業(yè)專家參與畢業(yè)設(shè)計（論文）的指導和考核。

4.改革課程設(shè)計。本專業(yè)除保留單片機課程設(shè)計外，其他專業(yè)課程設(shè)計整合專業(yè)模塊綜合設(shè)計、創(chuàng)新實踐綜合設(shè)計，分別在第6、7 學期開設(shè)，課時分別為3 周和5 周，增強學生研究、分析和解決復雜工程問題的能力，提升設(shè)計方案的創(chuàng)新意識。

（四）重視科技創(chuàng)新活動

將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐作為人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，設(shè)置成4 個必修學分，包括創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目、學科競賽、發(fā)表論文及申請專利在課外完成。

將科研訓練和實踐教學、課堂教學相結(jié)合，并貫穿于整個本科人才培養(yǎng)的過程中，制定相關(guān)管理條例，規(guī)范學生開展課外工程訓練的途徑、過程管理、成績評定、經(jīng)費管理等，形成從研究性理論教學到創(chuàng)新性實驗教學，再到開放性課外研學、校外工程訓練和工程型畢業(yè)設(shè)計的上升式工程意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)體系。鼓勵學生申報國家級、省級和校級的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，鼓勵學生參與教師的各類科研項目，將學生的創(chuàng)新成果和教師的成果作為教學案例，培養(yǎng)學生的工程意識，訓練學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)及科研能力。

開設(shè)各類競賽培訓班，組織學生參加各級大學生虛擬儀器設(shè)計大賽、電子設(shè)計大賽、機器人設(shè)計大賽、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計大賽、創(chuàng)業(yè)設(shè)計大賽等項目，加強對學生應用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（五）強化核心課程建設(shè)和引領(lǐng)作用

本專業(yè)將傳感器技術(shù)、單片機技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、測控系統(tǒng)原理與設(shè)計等課程列入專業(yè)核心課程，有計劃地進行優(yōu)秀課程和精品課程建設(shè)。從教學理念、內(nèi)容、方法的革新，探索地方本科院校測控專業(yè)的新工科人才培養(yǎng)理念及發(fā)展規(guī)律，進行測控專業(yè)課程建設(shè)優(yōu)化研究。在工程實踐性強的課程建設(shè)中，強化工程需求，轉(zhuǎn)變教學理念，以專業(yè)為基礎(chǔ)，拓展工程教學內(nèi)容；向多專業(yè)、多學科交叉轉(zhuǎn)變；以案例為基礎(chǔ)，改革教學方法。

傳感器與自動檢測技術(shù)、單片機技術(shù)課程已分別完成校級精品課程和優(yōu)秀課程建設(shè)，已建成網(wǎng)絡課堂，所有教學資源全部上網(wǎng)，作業(yè)、階段性考試、答疑全部在網(wǎng)上進行，取得了較好的教學效果，增強了學生學習的積極性和主動性。目前正在與企業(yè)合作建設(shè)的課程有：虛擬儀器技術(shù)、測控系統(tǒng)原理與設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、無線傳感器網(wǎng)絡應用技術(shù)等。

（六）“新工科”背景下測控專業(yè)教材建設(shè)

教材是教學資源主要來源之一，加強教材建設(shè)將進一步完善課程建設(shè)與規(guī)劃，以測控專業(yè)能力培養(yǎng)為目標，緊緊圍繞課程建設(shè)的核心，探索編寫與各個主干課程相配套的教材，包括各種教學資源，強調(diào)教材編寫的適用性、科學性、前沿性，將科技發(fā)展的新成果和社會發(fā)展的新動態(tài)引入教材。以本校課程改革為先導，結(jié)合本校學生的基礎(chǔ)知識水平層次，注重本校學生的個性化需求和不同的發(fā)展需要。

近幾年，我校測控專業(yè)已立項、出版《傳感器與自動檢測技術(shù)》《傳感器與檢測技術(shù)實踐訓練教程》《單片機原理及應用實訓教程》《虛擬儀器技術(shù)應用教程》等4 部教材，前2 部為“十三五”江蘇省重點教材。隨著專業(yè)建設(shè)，再計劃建設(shè)嵌入式系統(tǒng)、無線傳感器網(wǎng)絡等實踐類教材。