测控专业

2024-10-12

测控专业(精选12篇)

测控专业 篇1

0 引言

随着现代测控技术的发展, 测控系统的内涵较之以前发生了很大变化, 其自身结构已从单纯机械结构或机电结合或光机电结合的结构发展成为集传感技术、计算机技术、电子技术、现代光学、精密机械等多种高新技术于一身的系统。从而使测控技术与仪器专业的多学科交叉及多系统集成而形成的边缘学科属性越来越明显。测控专业的培养方案通常分为机械类、光学类、电子信息类三种[1], 兰州交通大学的机械类测控专业更突出其铁路特色, 为了与铁路及其它交通运输领域的先进测控技术紧密结合, 对机械测控技术课程群的整合教学研究势在必行。

兰州交通大学测控技术与仪器专业建设8年以来, 在教学体系上已较为完整。但随着专业建设的推进, 从学生学习效果、测控专业学生就业情况等情况来看, 逐渐暴露出一些问题, 亟待解决。特别是如何充分利用本校的铁路优势, 突出测控专业的特色, 培养出“知识、能力、素质型”的工程型应用人才。最直接具体的措施之一是合理优化各学期的课程体系。

1 课程体系分析

“机械测控技术”课程群由微机原理与接口技术、机械控制工程基础、机械测试技术、测控电路、检测技术、传感器技术等课程构成, 是我校具有一定发展历史的课程。各门课程看似自成一套完整的知识体系, 但这些课程内容上存在着紧密的联系。图1给出了课程体系结构的网络关系。

首先包括检测系统的静动态特性、信号的描述、误差合成等理论预备知识, 是测控系统设计学习必不可少的基础, 而它们在不同的专业基础课中都或深或浅地讲授过, 在检测技术中又重复介绍;而另一方面, 信号的传输与通信在单片机原理, 计算机控制技术, 测控仪器设计等多门课程中都用到, 但都没有作为重点讲清楚。

从图1中可以看出, 在有限的学时内完成这些教学任务, 显得学时相对短缺。但其实在这些课程的开设中存在很多知识点的重叠部分, 而有些内容在各门课程中都没有深入阐述, 这对于在有限而珍贵的课时中讲授更多现代测控知识的教学思想形成了不利影响。为使学生能更好地学习机械测控技术课程, 需对教学内容进行整合。 首先, 对知识的前后逻辑关系和各课程教学内容的分配都应充分考虑它们之间的相互联系, 提高教学效率。另一方面, 理论教学与实践教学的有机结合才能真正实现工程型人才的培养, 为了实现这种有机结合, 必须不断更新教学内容、教学形式、理论教学与实践教学的配合关系等, 做到与大交通、新测控的发展与时俱进, 更好地适应当前我国高等教育跨越式发展需要, 满足我国高校从精英教育向大众化教育的重大转移阶段中社会对高校应用型人才培养的要求[2]。

2 课程内容整合

在课程体系改革中, 将传感器原理、非电量电测技术和检测技术等课程的主要内容有机地整合为一门课程, 即传感器与检测技术。对于非测控专业, 则在机械测试技术基础[3]课程中全面涵盖以上内容。加强学生综合创新训练环节, 注重课外创新设计实验。将改革前测控电路、微机监控与检测等原课程中关于测控系统设计综合训练的内容放到相关课程设计中完成, 使教学更贴近于工程实际, 教学效果更好。改革后的知识结构关系如图2所示。整合后的机械测控技术课程教学内容的组织更适合厚基础、宽口径、复合型、创新型高级工程技术人才培养的教学要求[4], 更能反映测控技术的最新成果。

3 教学改革

要提高教学质量, 培养高素质的人才, 必须紧密围绕课程体系、教学内容、教学方法、教学手段、教材建设、实践教学等方面进行广泛深入的教学研究和教学改革。近年来, 教学组在这些方面开展了卓有成效的工作, 取得了一系列重要的成果, 使测控专业建设的教学改革和教学研究有了新的突破。

3.1 机械测控技术课程群的优化建设

在原有课程体系的基础上, 删减重复出现的内容, 加强现代测控技术知识的渗透, 强调铁路及相关运输领域中的测控对象实例。针对一般工科高校的实际情况, 对现有教学大纲中, 各知识点的难易程度和分配的学时进行恰当调整, 提出更合理的教学进程计划。强化机械类课程的设置, 加强机械与测控教学的联系。弱化光学类的课程教学, 电气类课程根据机械测控课程的进程适当调整教学计划。服务于机械方向测控人才的培养目标, 围绕机械测控课程的教学主线, 对专业教育课体系进行优化建设。

3.2 教材建设

为了提高教学质量, 突出我校测控专业面向全国、服务铁路的鲜明特色, 选用和编写适合的教材是非常必要的。现已出版的教材有《测试技术》、《微机测控系统软件设计》、《新型高速单片机原理及其应用系统设计》、《电气控制基础与可编程控制器应用教程》、《面向对象的测控系统软件设计技术》等重要的机械测控技术类教材。它们都是为推进测控专业课程体系改革而量身设计的, 更能突出铁路特色, 工程特色的办学思想。目前正在编写中的教材《机械控制工程基础》已列为国家级“十一五”规划教材, 更有助于测控专业课程体系的建设。还有《自动化、电气控制及测控类专业英语》等一批有助于专业建设的教材也正在编写中。其它的课程, 也需要通过对大量教材的调研, 考虑各门课程之间的前后联系, 参考国家“十五”规划教材, 选用优秀的、难易适度的、涉及知识广度恰当的教材, 从而为教学提供良好的基础条件。

3.3 加强实践教学

对于测控专业的培养特点而言, 加强实践性教学是非常重要的。随着理论教学内容的调整, 实践教学环节也应同步改革。创新综合训练课程开设在检测技术课程结束后的一周, 对检测技术和相关课程的知识进行综合运用, 设计实际工程中的微机测控系统总体方案。在第7学期的检测仪表课程中例举大量工程中使用的仪表实例, 为后续课程设计、毕业设计做好准备。

同时, 相应课程的实验内容、实验形式的改革也必须继续加强。由于测控专业课程所涉及的实验项目、设备和仪器很多, 但往往受各种条件的限制, 不能结合教材给本科生开出足够的实验, 这对学生深入理解课程和测控技术能力的培养是不利的。为解决这一问题, 可以将虚拟实验室和常规实验室相结合, 兼顾学生动手实践和对高新测控技术的感官认识和仿真操作, 使实验体系的改进得以实现。所以加强虚拟实验的开发, 不仅可以丰富实验内容, 也可以带动学生参加科研实践, 提高动手能力和创新能力。

3.4 加强精品课程体系建设

精品课程建设项目是学校教学质量工程的重要内容, 是深化教学改革的一项重要举措。目前校级精品课程《机械测试技术》和省级精品课程《机械控制工程基础》的建设已比较成熟, 并且这两门课程的师资队伍、教材建设、实验系统、电子课件以及网上学习系统等仍在不断完善提高。充分利用这些建设的辐射带动作用, 启动其它课程全面建设的进程, 带动测控专业机械测控技术课程体系的重构, 从根本上实现测控专业课程体系的科学性改革。

4 结束语

我校测控专业经多年建设, 整个课程体系虽较为完整, 但在测控技术不断发展的背景下, 仍需改革以便很好地体现出特色之处。我校充分参考知名特色测控专业的办学水准, 准确定位具有鲜明特色的测控专业办学方向;以专业教育课的体系重构为重点, 突出铁路特色机械测控技术课程的主要脉络特点;通过实践体系的改革, 切实提高学生的检测与控制的动手能力和设计创新能力;通过精品课程建设的带动作用, 加强各门课程内部的细节建设, 全面提高教学质量。这样, 宏观调整与微观建设同步进行, 课程体系的重构与实践环节的配套改进, 使测控专业课程体系改革的实施最终收到良好效果。

参考文献

[1]宋爱国, 况迎辉.测控技术与仪器本科专业人才培养体系探索[J].高等工程教育研究, 2005 (1) :48-51.

[2]殷红, 彭珍瑞.检测技术类课程整合教学模式研究[J].高校教育研究, 2009 (7) :225-227.

[3]赵文礼.测试技术基础[M].高等教育出版社, 2009 (4) :1-312.

[4]张文娜, 熊飞丽, 等.测控技术与仪器专业课程体系整体优化研究[J].高等教育研究学报, 2008, 31 (2) :33-35.

测控专业 篇2

班级: 08测控(2)班

学生姓名: 李志伟

测控技术与仪器专业学号: 0800201216 题目: 测控技术调研报告

完成日期2011 年6月28日

引言

测控技术自古以来就是人类生活和生产的重要组成部分。最初的测控尝试都是来自于生产生活的需要,对时间的测控要求使人类有了日晷这一原始的时钟,对空间的测控要求使人类有了点线面的认识。现代社会对测控的要求当然不会停留在这些初级阶段,随着科技的发展,测控技术进入了全新的时代。

随着现代科学技术日新月异的发展,以信息技术产业为支柱的知识经济也随之迅速发展,人类已经逐渐进人信息社会,各种高新技术也愈来愈多地融合渗入到测量领域和仪器仪表行业。测控技术与仪器已经发展成为当今信息科学技术学科领域的重要分支,是研究信息的获取和预处理,以及对相关要素进行控制的理论与技术;是集光、机、电、自动控制技术、计算机技术与信息技术多学科相互融合和渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科。

测控技术是现代工业技术中的重要支柱,是解放和发展生产力、增强产品市场竞争力的可靠保证。在现代科技领域中,特别是在尖端技术领域中,重大成果的取得,都与测控技术是分不开的。可以说如果没有现代测控技术,支撑现代义明的科学技术就不可能得到发展。

一 背景意义

测控技术与仪器、仪表广泛用于制造业、能源、环保、航空、航天、国防工业以及科学研究等部门,是观察、测量、计算、记录和控制自然现象与生产过程的工具。解放前,我国没有独立完整的仪器仪表工业。新中国成立后,1951年我国即着手第一个五年计划的编制工作。“一五”期间国家陆续建立了一批大型骨干工业企业和国防工业,而这些企业中必须配备大量的仪器仪表。

日前,国内测控行业的整体水平和国外有着很大差距。我国仪器仪表行业产品绝大多数是属于中低档水平,随着国际上智能化、数字化、微型化的产品逐渐成为主流,这种差距还继续加大。

要提升国内制造业的整体水平,必须提高测控行业的整体水平。国内测控行业和国外的差距主要表现在两个层而上:一是在先进技术的研发上,另一个是成熟技术的应用和推广上。而近10年来,以Internet为代表的网络技术的出现以及它与其他高新科技的相互结合,不仅己开始将智能互联网产品带入现代生活,而且也为 测量与仪器技术带来了前所未有的发展空间和机遇,网络化测量技术与具备网络功能的新型仪器应运而生。

二 发展趋势

测控技术广泛应用十国民经济建设的电信、民航、石油、化工等许多领域。计算机网络技术的迅速发展,推动着测控技术向着网络化、分布性和开放性的方向发展。这种发展趋势使测控系统功能的扩展更加灵活,性能不断提高,使用更加简便。

计算机、微电子、通信和网络等技术是网络化测量技术与仪器产生并迅速发展的强劲支撑。自从迅猛发展的计算机技术及微电子技术渗透到测量和仪器仪表技术领域,便使该领域的面貌不断更新。相继出现的智能仪器、总线仪器和虚拟

仪器等微机化仪器,都无一例外地利用计算机的软件和硬件优势,从而既增加了测量功能,又提高了技术性能。由于信号被采集变换成数字形式后,更多的分析和处理工作都由计算机来完成,故很自然使人们不再去关注 仪器与计算机之间的界限。近年来,新型微处理器的速度不断提高,采用流水线、RISC结构和cachE等先进技术,又极大提高了计算机的数值处理能力和速 度。在数据采集方面,数据采集卡、仪器放大器、数字信号处理芯片等技术的不断升级和更新,也有效地加快了数据采集的速率和效率。与计算机技术紧密结合,已是当今仪器与测控技术发展的主潮流。对微机化仪器作一具体分析后,不难见,配以相应软件和硬件的计算机将能够完成许多仪器、仪表的功能,实质上相当于一台 多功能的通用测量仪器。这样的现代仪器设备的功能已不再由按钮和开关的数量来限定,而是取决于其中存储器内装有软件的多少。从这个意义上可认为,计算机与现代仪器设备日渐趋同,两者间已表现出全局意义上的相通性。

与此同时同时网络技术已越来越成为测控技术满足实际需求的关键支撑。当今时代,以Internet为代表的计算机网络的迅速发展及相关技术的日益完善,突破了传统通信方式的时空限制和地域障碍,使更大范围内的Internet拥有的硬件和软件资源正在越来越多的领域中得到应用,比如电子商务、网上教学、远程医疗、远程数据采集与控制、高档测量仪器设备资 源的远程实时调用,远程设备故障诊断,等等。与此同时,高性能、高可靠性、低成本的网关、路由器、中继器及网络接口芯片等网络互联设备的不断进步,又方便 了Internet、不同类型测控网络、企业网络间的互联。利用现有Internet资源而不需建立专门的拓扑网络,使组建测控网络、企业内部网络以及它 们与Internet的互联都十分方便,这就为测控网络的普遍建立和广泛应用铺平了道路。

三 技术特点

现代测控技术的特点可以概括为:智能化、数字化、网络化、分布式化。1 智能化 现代测控系统中应用的仪器仪表都是智能化的仪器,以微处理器为基础,具有方便使用、灵巧、多功能等特点。随着微电子技术的发展和更多的人工智能的不断引入,智能化仪器的计算能力和计算方法将得到大大增强。2 数字化 数字化在测控领域中的应用主要体现在:控制器到远程终端设备的数字化控制,传感器的数字化控制,通信、信号处理等过程的数字化控制等。3 网络化 传感器技术、测控技术、计算机技术与网络技术的结合,使分布式、网络化的测控系统的组建变得十分便捷。随着计算机网络技术的迅猛发展及其他相关技术的不断完善,使得计算机网络的规模更加庞大,其在航空航天、气象、通信和国防等领域的应用也更为广泛。分布式化 分布式测控技术是以网络技术和微型计算机术为基础,采用分布式的结构将系统内所使用设备连接起来,从而组合成符合要求的分布式测控系统。在生产过程的控制中,分布式测控系统可以实现测量——控制——管理的全自动化,大大降低了测控成本,提高了测控效率。

四 应用情况新型传感器技术 传感技术是当今世界发展最迅速的高新技术之一。为了适应现代科学技术的发展,新型传感器逐渐融入了诸如计算机技术、智能技术和网络技术等新技术,使其结构更加完善,功能更加强大。

新型传感器技术的应用体现在:①微型化气体传感器广泛应用于交通、医学、化工、机器人、国防、防伪等领域。②数字化传感器在实际生产和生活中应用广泛,如:银行监控、测量环境温度、图像传感器等。③集成化传感器主要用于温度测量、压力测量和视觉测量。④智能化传感器的典型应用,如:火车机车的状态监测、心内压监控系统等。⑤网络化传感器在工业、农业、军事国防、医疗、抢险救灾、环境监测、城市管理、反恐等许多领域具有潜在的实用价值和重要的科研价值。现代测控总线技术 在现代测控系统中,利用总线技术可以在很大程度上简化测控系统结构,增加系统的可靠性、开放性、兼容性及可维护性,从而降低系统成本。

现代测控总线技术的应用有:①GPIB总线技术利用计算机实现了对仪器的操作和控制,促使测控技术向大规模测控系统的方向迅速发展。②USB总线具有低成本、速度快、使用灵活、即插即用、易于扩展等优点,在低速设备上应用广泛。③IEEE总线具有支持多种总线速率、支持等时和异步两种传输方式、分层的硬件和软件、支持点对点传输、可扩展总线、错误检测和处理等优点,成为外部硬盘、视频设备、高度数字音频和其他高速外设的首选接口。④自动化系统与设备正朝着现场总线体系结构的方向前进,将极大的促进企业网络和自动化相关行业的发展。⑤LXI总线有着巨大的竞争潜力和广阔的发展空间,尤其适合于多个单位合作研究开发生产的项目和分布在不同地区的研发机构。虚拟仪器技术 虚拟仪器技术是计算机辅助测试领域的一项重要技术,是现代仪器技术和现代计算机技术深层次结合的产物,具有功能强大、交互性、灵活性、系列化和模块化、网络化等优点。

虚拟仪器技术的应用也较广泛,如:①利用虚拟仪器技术测量不同进口压力和转速下的液力变矩器的性能参数。②虚拟仪器技术用于蚕茧无损质量检测。③利用虚拟仪器计算机视觉软件和开发工具,开发出计算机自动化秧苗分析系统,可用于预测在最后发芽期限发芽良好的秧苗数量及监视秧苗质量。④虚拟仪器技术用于农机监控、检测上及农机现代化管理与教育。远程测控技术 常见的远程测控技术有:专线远程测控技术、电话网远程测控技术、以太网远程测控技术和无线通信远程测控技术。

远程测控技术的应用主要有:①基于Internet的远程测控技术,在核电站检测、电网运行监控、石油输送管道的远程监控、机器人的远程监控等领域应用广泛。②基于现场总线的远程测控技术,主要应用于现场总线仪表、现场总线网络、现场总线远程测控系统等的监测。③基于无线通信的远程测控技术特别适用于用户密度不高、距离较远、不易布线和地理环境复杂的地区和情况。

五 发展前景

日前测控系统中迅猛发展的现场总线,它的通信模型和OSI模型对应,将现场的智能仪表和装置作为节点,通过网络将节点连同控制室内的仪器仪表和控制装置联成有机的测控系统。测控网络的功能将远远大十系统中各独立个体功能的总和。结果是测控系统的功能显著增强,应用领域及范困明显扩大。1999年2月,Jini软件技术问世。Jini软件技术旨在使各种电器设备、测量仪器及采用JAVA芯片的各种装置能连接上网,Jini软件连同以Java语言编写的简单程序,可使联网的任何仪器设各实现其自身功能的同时,还能为其他仪器设备加以利用。网络技术的出现,正在并将极大地改变人们生活的各个方面。具体到计量测试、测控技术及仪器仪表领域,微机化仪器的联网,高档测量仪器设各以及测量信息的地区性、全国性乃至全球性资源共亨,各等级计量标准跨地域实施直接的数字化溯源比对,远程数据采集与测控,远程设各故障诊断,电、水、燃气、热能等的自动抄表,都是网络技术进步并全而介入其中发挥关键作用的必然结果。

结束语

日前,全球经济一体化,中国的测控市场已经慢慢发展起来。进入新队纪以来,队界军事国防、电子制造、工少一自动化等行业都进入了前所未有的高速发展阶段,测控技术的迅猛发展为整个社会技术进步和产业升级起到了推动、提升和改造的作用,测控技术的前景必然会越来越广阔!

参考文献

[1] 国家计委产业发展司,国家经贸委投资与规划司,科学技术部条件财务司.关于振兴我国仪器产业对策与建议——对全国仪器行业开展调查研究的总结报告

[2]《仪器仪表学科战略发展研究》课题研究组,仪器仪表学科发展战略研究报告.2005

[3]《自动化学科战略发展研究》课题研究组,自动化学科专业发展战略研究报告.2005

[4]专家论仪器的重要作用.,2002.12.28

[5]中国仪器仪表学会.现代仪器仪表的发展和未来五年我国对仪器仪表市场需求的分析报告.2004.07

[6] 王大珩,胡柏顺.加速发展我国现代仪器事业,迎接 21世纪挑战.现代科学仪器

[7]王大珩.现代仪器仪表技术与设计(上、下卷).北京:科学出版社

[8]戴先中.自动化科学与技术学科的内容、地位与体系.北京:高等教育出版社

[9] 测控技术与仪器专业发展战略研究报告

[10] 《中小企业管理与科技》,浅谈现代测控技术及其应用

测控专业就业状况与对策调查研究 篇3

关键词:新常态;测控专业;就业

中图分类号:G645 文献标识码:A 文章编号:1671-864X(2016)11-0035-01

2014年11月9日中国最高领导人习近平首次就“新常态”进行了系统阐述,他强调“新常态将给中国带来新的发展机遇。”其中提到的由要素驱动、投资驱动转化为创新驱动是新常态的一大特点。测控技术与仪器作为一门电子、光学、精密机械、计算机、电力及自動控制技术等多学科交叉渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科将是“新常态”创新驱动的重要动力之一。研究测控专业毕业生在新的时代背景下的就业状况,将是了解这一行业发展趋势的重要措施之一,具有重大意义。

为更好的了解测控专业毕业生实际就业情况,掌握发展趋势,提供改善策略,2016年4月,本项目组选取中国计量大学现代科技学院测控专业2016届毕业生为对象,围绕测控专业课程、地区分布、行业需求、岗位要求等方面做了问卷调查。调查共发放问卷120份,回收有效问卷93份。被调查人数占比达该专业毕业生人数85%以上,调查结果真实、可靠。

一、调查结果

(一)测控专业理论技能实际应用情况。

经调查,测控专业学生主要专业课程中,精密仪器光学、机械与电子设计两大方向的专业课与实际工作岗位应用需求交吻合。尤其是基础理论、测量与控制理论、测控仪器设计方法等内容,在用人单位的岗前培训中有较多体现。具有本专业测控技术及仪器系统的应用及设计开发能力的毕业生比较受用人单位青睐。

(二)测控专业就业起薪情况。

根据调查,本年度测控专业对口职位起薪为4420元,在工学170专业类目中,排名第68位,处于中等偏下位置。

(三)测控专业需求地区分布情况。

根据毕业在求职过程中遇到的测控专业相关岗位招聘信息,发布量最多的地区是上海,占19%;其次是深圳、北京、杭州、广州、南京、武汉占比依次为17%、16%、11%、10%、6%、5%。数据结果表明测控专业需求主要集中在一、二线发达城市。

(四)专业领域分布情况。

测控专业需求量最多的行业是仪器仪表/工业自动化领域,占比31%,其次为电子技术/半导体/集成电路领域,占比18%。后续依次为新能源领域、机械/设备/重工领域、通信/电信/网络设备领域、检测/认证领域,分别占比8%、7%、7%、7%。数据结果表明测控专业需求主要集中在各个制造业领域。

(五)行业分布情况。

测控专业毕业后行业分布较广泛,可在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的工作。

二、对测控专业学习及技能培养的建议

综合素质的培养与专业知识技能的获取密不可分。专业知识是从事测控技术与仪器专业相关行业最基本要求与职业能力基础。专业综合素质是专业科技人员解决测控与仪器领域各类问题的能力,也可以称为“专业适应能力”。专业综合素质的提高需要专业知识的长期训练和实践经验的不断积累。因此,测控专业学生在学好各门专业课程的基础上,应当积极主动参与各项课外科技活动和工程项目训练。切实把握专业素质能力与社会环境适应的基本要求。建议如下:

一是要求具有较扎实的自然科学基础,同时需具备一定的人文、艺术和社会科学基础,以及能够正确运用本国语言、文字的表达能力。

二是要求能够较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,包括机械学、电子学、光学、测量与控制、市场经济及企业管理等基础知识。

三是要求能够掌握光、机、电、计算机相结合的当代测控技术和实验研究能力,具有本专业测控技术、仪器与系统的设计、开发能力。

四是要求具有较强的外语应用能力。

五是要求具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。

具备以上五种能力素质的毕业生,在从事专业相关的测量控制、仪器系统制造开发、运行管理等方面工作时,有更大可能性发展为高级工程技术人员。

参考文献:

[1]陈倩.《习近平谈“新常态”:3个特点4个机遇1个挑战》[N].中国网,2016.2.25(3)

[2]王庆友.《 测控技术与仪器专业导论》[M].北京:机械工业出版社

[3]厉以宁,吴敬琏,周其仁.《读懂中国改革》[M].北京:中信出版社

作者简介

潘文彬(1988.8-),男,汉族,浙江杭州人,中国计量大学现代科技学院,助教,研究生,助教,研究方向:高校学生思想政治教育与管理。

陈航宇(1996.10-),女,汉族,浙江金华人,中国计量大学现代科技学院,2015级,测控技术与仪器专业,本科生,研究方向:测控技术与仪器。

测控专业工程光学课程改革刍议 篇4

工程光学是测控专业一门重要的专业技术基础课。通过该课程的学习,学生应具备分析和解决工程技术上常见的光学问题的能力。考虑到工程光学课程的重要性, 根据该课程理论性较强、概念较抽象的特点, 我们从教学内容的调整、现代教学手段的运用以及实践环节的加强等方面, 对工程光学进行了教学改革[1]。实践证明, 这些措施的综合采用有助于提高教学质量和提升学生独立思考和解决实际问题的能力, 提高了学生学习工程光学的积极性。

1 教材的选择和教学内容的调整

教材的选择应具有测控专业特色,较高精度的测控仪器设备都具有光学系统,后续专业课程如“传感器”、“检测技术”等要求学生具备坚实的光学基础。经过考虑,我们将原教材更换为“十五”国家级规划教材机械工业出版社出版郁道银主编的“工程光学”(第二版)。

根据教学大纲的要求并考虑学时少的限制,我们对该教材的内容做了如下调整:保证基础内容的前提下,压缩了经典光学的内容[2],删除了与普通物理学课程重复的内容(如光的干涉与衍射),为增加现代光学内容(如激光测量)赢得了时间,创造了条件。

结合测控专业特点,突出知识体系的重点和难点,对与测控精度联系紧密的光学放大和干涉技术等内容重点介绍。

重视教学和科研的结合并拓展学生的知识面,比如介绍典型光学系统内容时,提出“基于人眼虹膜的身份识别系统研制”科研课题。讲授广角物镜时介绍电影拍摄中气势恢宏的战争场面的摄制。

2 充分运用现代教学手段合理使用教具

工程光学课程的特点是公式多,光路图多,以往的光学教学中,教师在黑板画光路图,图形缺乏立体感[3],无法动态反映光路的成像过程,繁琐的公式推导常使教学过程枯燥,学生提不起兴趣。

我们在教学时穿插一些演示实验,使平面的图形立体化、动态化。比如用氦氖激光器将光的干涉图样打在墙上,让学生对干涉条纹的形状看的很清楚。对概念的引入、公式的推导采用多媒体教学课件教学。多媒体课件的引入使枯燥的内容生动起来,能够充分激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛。对一些成像过程,采用动画进行演示(见图1),让学生对复杂的过程有一个直观的把握。

介绍一些光学零件特性时,作为教具及时展示,使书本上的图形符号和实物对应起来,增强教学的直观性并提高学生的学习效果。必要时可用一些光学零件搭建典型的光学系统,进一步提高教学效果,比如用一片透镜做放大镜,解释其视觉放大率;用两片透镜搭建显微镜和望远镜,解释两者的成像原理及其放大率公式的推导。

3 开发新实验项目,加强实践教学

为促进学生对课堂知识的消化吸收,加强学生的动手能力、创新意识并拓展知识面,设置实验环节。

我们在课堂教学中引入一些生动的演示实验,比如讲授平面系统时演示“隔镜吹灯”的魔术,实验器材由一块透明平板玻璃和两支蜡烛组成。玻璃平板垂直桌面布置,两支蜡烛直立于平板两侧并关于玻璃平板对称,演示者两手同时打火并点燃两支蜡烛,然后,不可思议的事情发生了,演示者竟能从玻璃一侧同时吹灭两支蜡烛。原来,玻璃后面的蜡烛并没点燃,只是前面蜡烛的火焰通过平面镜(玻璃)成像于后面蜡烛上,造成了后面蜡烛也被点燃的假象,如此“隔镜吹灯”也就理所当然了。

通过实验室中学生自己动手接触光学仪器并搭建实验系统,增强学生的测试技能、动手能力及实际问题的分析能力。比如利用光具座搭建变焦摄影系统[4],能够将深奥的变焦理论变得生动起来,避免枯燥的公式推导,提高教学效果。

4 加强师生沟通,及时反馈改革效果

我们采用口头交流,书面不记名问卷调查,网上测评的方式,加强与学生的沟通和互动,及时发现问题及时改进。教和学两方面的互动能激发学生和教师的积极性,显著提高教学效果。调查结果显示,我们的初步改革是比较成功的,得到了学生的认可。

5 结束语

通过测控专业工程光学课程的改革,我们总结了教学过程中的经验和教训,在充分调动学生学习积极性的基础上,把这项改革不断推向深入,最终取得比较圆满的结果,为培养测控专业新世纪的高级专门人才作出贡献。

摘要:当前工程光学教学存在与测控专业的应用相脱节的问题, 在课程改革中我们坚持提高学生专业素质和综合应用能力, 吸收利用最新教学研究成果, 同时介绍光学在测控领域最新研究动态, 合理调整教学内容, 充分运用现代教学手段。从而提高了课程的专业应用性, 增强了学生的工程设计能力和创新能力。

关键词:测控专业,工程光学,课程改革

参考文献

[1]蔡怀宇等“.工程光学”国家精品课程的建设与改革[J].高等理科教育, 2006 (2) :35-40.

[2]吴现成.光学课程教学初探[J].高等理科教育, 2001 (4) :35-38.

[3]郑志华等.应用光学课程建设与教学改革探讨[J].机械管理开发, 2007 (12) :137-138.

计量 测控专业就业方向 篇5

测控专业介绍

主要课程:电路原理度、EDA技术及应用、传感器与检测技术、自动控制原理、单片机原理及应用、程序设计、精密机械与仪器设计、精密机械制造工程、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、微型计算机原理与应用、控制工程基础、信号分析与处理、精密测控与系统、工程光学。

就业方向:1.以集电子技术、先进控制理论、计算机控制技术、自动检测技术、光电技术以及网络技术于一体为特色,以生产过程的机电装备运行状态及其信息为研究对象。本方向旨在培养基础理论扎实、实践能力强、知识面广,外语综合能力和计算机应用能力较强,人文社会科学综合素质较高,具有开拓创新意识,能够从事工业过程控制理论与装备、计算机辅助测试系统、信息处理与状态识别等领域的研究开发、设计制造和运行管理的复合型高级工程技术人才。

2.以光―机―电―仪器―计算机技术一体化为特色,以传感器技术、信息获取与处理技术、自动化精密机械以及智能仪器仪表为主要研究对象。本方向旨在培养能够从事测控仪器、信息技术以及测试计量技术等方面的研究开发、设计制造和运行管理方面的复合型高级工程技术人才

测控专业就业方向

本专业毕业具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面的基础知识与应用能力,能在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理。该专业既可以进入生产工程自动化企业从事自动控制、自动化检测等方面的工作,也可以在科研单位进行仪器仪表的开发和设计,同时还可以在工程检测领域、计算机应用领域找到适合本专业个人发展的空间。

测控专业就业前景

测控技术与仪表可以说是一门边缘学科,它和自动控制、工业自动化、仪器仪表以及计算机专业有着密切的联系。而正是由于测控技术与仪表专业的这种联系,对于该专业的毕业生来说,其就业可以选择的方向十分广泛。但是对于测控技术与仪表专业的毕业生来说,必须认识到就业的艰巨性。近几年来,大学的招生数量逐年增多,相应地该专业的毕业生每年也都呈上升的趋势。但是中国的经济状况使得国内相关行业对毕业生的需求量却始终未呈现出增长势头,尤其是曾经是就业主体的国营企业。对于测控技术与仪表专业的毕业生来说,未来最具前景的就业方向集中在智能化仪表和检测技术的开发及应用领域。

测控专业 篇6

【关键词】课外项目式教学创新教育评价模式

课外项目式教学是一种研究性教学,是在不影响高校理论教学的前提下。在学生完成本科阶段专业基础课程学习之后,开展的专业性综合项目研究。它可以强化大学生专业知识的系统性和完整性,使他们的专业知识及相关技能得到综合应用和拓展。桂林电子科技大学测控技术与仪器专业对2007届学生在其第三学年第二学期时开展了课外项目式教学的实践,取得一些经验和体会。

一、课外项目式教学的实施方法

1.项目题目库的建设

合适的项目题目是项目式教学的基础。好的题目对于项目式教学的开展能起到事半功倍的效果。在设计项目题目时,教师通过市场调研。了解企业人才的需求情况,对相关职业或岗位群所需的职业能力进行分析,使项目包涵的内容和技能具有时效性、完整性、典型性、真實性和层次性,其中层次性主要是考虑学生能力的差别。项目题目主要来自以下方面:教师的科研和学生能接触的现实生活;校企联合项目,此类项目可培养学生的务实精神和适应社会的能力,也为企业培养人才;学生的好想法,此类项目可为学生实现自己的想法提供平台;网络和图书上的相关项目。这类项目往往需进行修改,以避免其不完整性和老化的问题。项目题目库中的内容包括项目名称、项目简介、学习目标、实施设备、必备知识、实施步骤、期望目标、总结和论文方面的要求等。项目题目库的建设是一个不断积累、不断改进的过程。

2.实施步骤

因为项目是在课外进行,所以学生的主动性、自制力和责任性很关键。首先让学生主动报名,教师通过和学生的交谈确定一些对专业感兴趣、非常迫切做项目的学生,然后让他们2~3人为一组。个别有好想法的、有一定基础的学生按其意愿独自为一组。为了考察课外项目式教学的可行性和普及性,所选学生大部分成绩一般。

在确定参与的学生后,进行了选题和开题。在此期间,教师一方面引导学生选题,让学生理解项目的设计内容和目标要求;另一方面引导学生进行文献资料的查阅,因为涉及到方案的新颖性、研究的深入程度及论文的质量等。学生在消化吸收文献资料的基础上,撰写文献综述。项目组成员经过讨论,共同完成开题报告的撰写,在开题报告中提出可行的设计方案和全面细致的论证。开题答辩过程中,教师对学生的设计方案提出质疑,以促进学生对课题有更深刻的理解。

在项目进行期间,教师可以根据学生的实际情况,适时和适度地指导,逐步培养学生的自学能力和专业技能。学生的制作状况主要体现为项目阶段性的分析和设计文档。项目组成员在讨论、协作的基础上,每次以小组的形式上交报告,并且一个月组织一次报告会,汇报自己做的工作,学生和教师可以自由提问,由报告者和所在项目组进行回答,同时教师给予一定的评价,这种评价对学生是一种激励。对于一些有争议的问题,组织学生讨论,通过讨论激发学生运用知识的潜能和积极的思维,集思广益获得较好的解决方法,同时培养学生创新的主观能动性和团队协作精神。为了扩展学生的知识面和视野,教师根据学生的项目内容、专业信息、业界的反馈,组织学生参加学术讲座和学术报告,调动学生创作的积极性。

经过实践发现,项目进行到第二学期结束时,大部分学生已完成了硬件的调试和软件的初步设计。暑假期间,系里提供了仪器和教室让学生进行软硬件联合调试,逐步完善系统a在系统完善后,学生需要撰写项目论文,主要内容包括项目的设计思路与实现方法、不足与改进。在大四第一学期开始一个月后,组织教师进行验收,验收环节主要看学生完成的状况和制作状况,对于关键技术提出问题,根据学生的演示和回答,初步给一个分数。然后组织答辩,各项目组选派代表发言,利用多媒体演示并介绍项目组分工情况、设计思路、实现方法和成果,答辩过程中,组内成员可以对成果进行补充,组外成员和教师可以对成果进行积极地质疑、询问和评价。

最后的工作是指导教师和学生进行总结。学生的总结内容主要是课外项目教学活动对他们的意义。通过总结,使学生找到自己理论及技能上的不足,以及在项目实施过程中的收获与体会。教师首先引导学生进行讨论,然后对讨论结果和项目的整个过程进行归纳总结,指出项目活动存在的问题及解决的方法,比较各组的特点,引导学生相互学习各自的长处。使学生的综合能力在总结评估中得到提高。

3.评价模式

参考学生在设计制作过程中所表现出的学习态度、基本技能、方法和知识的掌握程度、合作程度、动手能力和综合应用能力,再根据验收和答辩的情况,综合后给出成绩。学生的最后成绩按论文占20%、验收和答辩占50%、平时表现占30%来进行计算。因为本专业是首次开展课外项目式教学的实践,其内容不在培养方案内,因此课外项目式教学的评价体系对学生学分没有影响。但对学生的积极性有影响。台理的评价标准对课外项目式教学的进行和质量提高有促进作用,评价体系的细化还有待完善。

二、课外项目式教学的效果

项目结束后,课题组对参与项目学生的后续课程成绩进行了统计,具体情况如下:《单片机》课程平均分是68.7,参与项目学生的该课程平均分为83.6;《智能仪器》课程平均分为65.8,而参与项目学生的该课程平均分为76.6;毕业设计的平均分为77.5,而参与项目学生的毕业设计平均分为83.5。从以上成绩看出,与其他学生相比,参与课外项目式教学的学生能更好地完成后续课程学习和毕业设计,可见课外项目式教学活动能够极大地促进教学质量的提高。

从就业状况来看,项目组学生就业质量相对全体学生偏高,经统计90%学生进入所在公司的研发部门。从学生的反馈信息中得知,课外项目式教学持续时间较久,学生有足够的时间去设计,尝试了研发的过程,培养了专业方面的思维能力和技能,强化和巩固了专业知识体系,同时学生在项目开展中也了解了自己,提高了职业规划的能力和计划能力,项目的成果使学生能体会了设计的成就感和喜悦,培养了自信,在和小组成员的合作中,培养了团队协作精神。

三、结语

从参与课外项目式教学学生的后续课程成绩和就业状况来看,这种教学方式对教学和学生的发展十分有利,值得提倡和实施。此外。课外项目式教学在以下方面还可做进一步改进。

1.已完成项目的成果展示和建库课外项目式教学的成果是具备完整功能的产品,通过展示项目的成果,以达到宣传目的,实现课外项目式教学方法的推广。

学生已完成的项目可以建成库,让后期参与的学生通过阅读、分析项目库。快速获得相关知识。后期参与的学生若有好的想法也可以在此基础上对项目库进行改进。教师在设计项目时应充分考虑项目的连续性和拓展性,鼓励项目完成情况良好的学生引导后期参与学生积极申请校级创新项目和国家级大学生创新项目。

2.和毕业设计相结合

就目前来看,就业应聘、考研、课程重修等因素严重影响了毕业设计的质量,而毕业设计是大学生的最后一个综合性实践教学环节,是培养大学生综合运用所学知识能力的过程。在课外项目式教学过程结束时,个别学生在规定时间内未完成项目。此时可根据他们的要求将其作为毕业设计的题目,使学生经过毕业设计期间的设计制作,完善项目,同时取得较好的毕业设计成绩。另外,个别同学要求把自己完成的项目作为毕业设计题目,这样在其他同学进行毕业设计期间,他可以早去公司实习,以更早地适应社会。可见,将课外项目式教学与毕业设计相结合,对教师来说工作量并未增加,而且能极大地提高学生的毕业设计质量和就业质量。

测控类专业教师梯队的优化培育 篇7

在我国高等教育大发展时期,教师成为高校的第一资源。各高校纷纷出台各种人才引进政策以吸引高层人才。经过一段时间的努力,各高校的教师数量与结构方面的矛盾关系已得到缓解,但核心的问题并没有完全得到很好解决,即师资队伍的学科方向优化问题。通常,一线教学单位是以专业划分的,专业教师梯队的人数多少和学历高低仅是一个充分条件,必要条件是这些人能否形成一个完整的群体团队,这个团队在教学、科研、学科和专业建设等方面都具备可持续发展的特征,更为重要的是所培养出来的学生的质量也能得到社会的认同。高等教育是一项长期的事业,引进人才只是师资队伍建设中的一个环节,想通过引进人才的方式从根本上解决各专业教师队伍的问题恐难达到预期效果,主要是因为通过引进专业带头人所形成的是“尖峰形”的人才能力结构,而真正发展专业要的是“高台形”的人才能力结构。也就是说,仅凭短期努力能否解决长期的需求是一个非常值得所有处于发展中专业的成员研究与思考的课题。另外,地方高校对高端人才的吸引力也存在问题,相比之下,自我培养人才的任务要比引进人才艰巨得多。教育部在推进“卓越工程师”培养计划,各专业在试点工作中也会遇到工程型师资队伍的问题,原则上是聘请有关企业的工程技术人员来担任部分教学任务。试想,如果自身层面高度不够,如何能聘请到符合要求的企业高端技术人员,以及如何能与大型骨干企业合作?因此,高校自身的实力应具有一定的高度,否则,“卓越工程师”的培养就存在很大的盲目性。针对这一问题,作者结合长期在地方高校基层教学单位工作的研究与实践基础,进行探索,重点探索了地方高校二级教学单位对专业教师梯队建设的可行做法[1]。

二、教学团队的规划设计

通过顶层设计可以对发展规划进行准确地设计。不妨假设这样的案例:某专业有良好的办学基础,专业具有明显的行业特色,入选为省级重点专业。因此,就业率可保持较高水平。但学校规划该专业要在5年内达到同类专业前1/4水平。专业负责人认为,目前该专业无论教学还是科研等各方面都不够突出,应如何进行规划?本文应用反推方法预估近期(3—5年)的工作指标。

(一)专业教师人数的规划设计

在专业发展的人、财和物等诸要素中,人员的需求应摆在首要位置。相对来说这个问题也较容易解决,可用近似公式估算专业教师人数。

式中:n1为根据本专业本科生生师比确定的教师数;n2为培养硕士生所需增加的教师数,粗略的计算是以硕士生数乘以2再应用本科生的生师比计算所需教师的数量;n3为科研工作量的增加所引起的教师增量,可根据本专业年科研经费数额以每百万1人计算。如作者所在专业有在校本科生720人、硕士生150人,年科研经费1000万元。按教育部规定的生师比18:1,其中本科生的专业外与专业授课比例按3:5、研究生按2:3,可计算出:

最后可求得所需要的专业教师数为n=47人。

(二)骨干教师及学术带头人的培养规划

1. 骨干教师的培养规划。

骨干教师是教师队伍的核心。从科研角度看,凡申请到省级及以上课题的教师都可列入骨干教师层。对骨干教师要采取支持与扶持的措施,以避免其流动所引起的教学质量波动。当然,骨干教师的比例越高越好,但从稳定性的角度来看,控制在70%以内较为合适。同理,即使某位教师具有高级职称,但持续申请不到科研经费,可采取给出包容期(如5年)、鼓励流动到其他教学单位的方法对教师梯队进行层次比例优化。

2. 专业负责人的培养规划。

对专业负责人进行培养可能是一个新提法,实际上,只是对专业负责人的能力和素质提出要求。通常,专业负责人需要具备以下能力和素质:(1)在国内同领域学者中具有一定的知名度和影响力;(2)具有良好的组织协调能力;(3)办事公正、有充分的威信;(4)具有选择和强化科研方向的能力;(5)具有良好的教学科研综合素质。可根据上述要求进行专业负责人的选拔和培养。

3. 学术负责人的规划。

对学术负责人的要求:(1)能组织5人左右的教学科研团队;(2)听从并落实专业负责人的决策;(3)甘于承担公益性的工作。

学术带头人的数量可以适当多些,但一般不应少于3个。

(三)专业教师综合能力的规划

在规划前,要对现状进行准确的评价,以使规划更具有科学性和可行性。评价的指标则可以自我设计。

1. 专业教师综合能力的自我评价指标。

评价可以大体上按教学、科研、专业建设、学术声望及社会影响力等方面进行。教学可分为讲课效果、教学研究和教材编写等几个方面。科研可分为平台、项目、成果、经费、知识产权和论著等几个方面。专业建设主要指在国家和省级的质量工程项目中的贡献。社会影响力则指教师获得省级以上荣誉及人才称号,或在国家级学会任常务理事以上职务及省级学会任副理事长以上称号等方面的情况。

2. 影响因素权重系数的设定。

由于属于自评性质,所以,权重系数不一定设得非常精确,但要求能达到与重点大学(如211高校)同类专业之间具有可比性的效果。对教学、科研、专业建设、学术声望及社会影响力的权重系数可大体上按表1给出,得分可根据与国内教学研究型大学(如211大学)的相同或相近专业的平均状况进行比较后给出[2]。

通过自我评价可以找出本专业近期的努力方向和重点工作目标。如作者所在专业的综合得分大概为不到重点大学70%的程度。

3. 培养规划。

根据表1中的项目可以进行自我评价。对于未达标的项目可进行重点规划,特别是教学和科研方面的项目与成果以及社会影响力。

三、专业教师引进的尺度及聘任后的合理培养

(一)正确把握引进教师的尺度

在引进人才时,一定注意把握对人才素质能力的判断尺度,尺度过高会造成找不到合适的人才,尺度过低带来的危害更大,主要是因为目前高校的教师淘汰机制还不够健全,比如,没有真正的试用期。再者,不合适的人员引进后会给人事管理带来很大压力。地方高校的专业知名度往往并不高,被引进者对该专业的有限了解及该专业所在学校的排名等基本就是构成他决策是否加盟该专业的主要依据。根据多年师资建设的经验,虽不乏比较积极的、也符合专业期望的求职人选,但不太符合要求者仍占有很大的比例。因此,在补充教师队伍时,985大学的中等水平的博士学位获得者将是引进的目标人群的主体。

从心理学的角度出发,这一点也很容易得到证实。一般取得博士学位的人员,在选择单位时首先关注的通常不是教学状态,而是这个单位的科研实力。对于一个教学单位,科研实力与其吸引人才的吸引力存在正相关性。因此,对于一个专业来说,盲目追求高层次人才是不现实的。在单位与人才之间双向选择的过程中,双方是对等的,用人单位并不存在着明显的优势[3]。

(二)对新教师进行研究方向管理

针对博士学位教师群体中重科研、轻教学这一普遍性现象,采取研究方向集中管理就可以把这个倾向变为可以合理利用的积极因素。其实,这个提法并非限制教师的科学研究自由,而是把有限的力量集中或聚焦到少量的目标上,以利于在较短时间内集中优势人力资源,形成明显的研究高度,这是团队强化建设的一个方法。通常需要做两方面工作:一是所谓的“断奶”方法,另一个是鼓励吸引新教师加入到现有研究团队中,借助科研工作融入群体和研究团队中。

一般来说,博士群体来校后非常急于检验自己学术水平的高度,这往往是以能否申请到高级别课题为标志。目前,国家和省部级基金类项目中标的概率都不会超过25%,竞争程度之激烈可想而知。新教师大多认为自己科研优势仅在于刚刚完成的博士论文课题,而不一定与新到的单位研究方向吻合。引发的问题是:拟申请的课题都是原来学校导师或导师组的研究课题,这就存在着同原来学校及导师之间的协调与竞争的问题。另外,即使获得导师同意,且申请到课题,除非是新型分支方向,否则,很难在短期内形成学术高峰,研究的可持续发展就更谈不上。因此,一般不鼓励新教师在原来学校的研究方向后面跟随,鼓励他们在本专业和本学科的研究方向上进行选题,并在实验室及设备投入方面给予倾斜与支持。这样的“断奶”做法收到了预想的效果,大部分博士教师通过3—5年的积累,均获得了国家或省级的基金或科技计划项目。研究方向管理所收到的效果,是有利于科研、教学团队的自然组建和成长,同时,也增强了科研和教学团队的凝聚力。

(三)合理设计科学及工程能力的提高锻炼环节

专业要有计划地对新教师进行专业特色方面的培训。科学能力的培训应重点到国家级科研院所进行进修,工程能力的培训则应到大型骨干企业进行锻炼。以作者所在专业为例,专业特色在计量测试等方面为补充新教师在这方面的欠缺,一方面选送他们到国内外计量技术机构进行短期实习培训,掌握并跟踪所研究领域的最新动态,有利于科研方向的把握;另一方面,把他们派到本地区的相关企业进行工程能力的再培训,有利于工程能力的提高及地方政府资助项目的申请。

引进人才的主要目的是缓解当前教学科研上的压力,而不断送教师出去培训是否做了无用功?这个问题,几乎成为所有专业负责人要面对又难以解决的问题。从专业的可持续发展角度看,这样做还是非常值得的[4]。

四、科研及教学梯队的组建

(一)对专业科研及教学梯队的认识

一支优秀的科研及教学梯队的组建,是专业教师队伍建设的核心目标。但是,一定不要把梯队总人数理解为教师的人数之和,和谐性和合作性是检验梯队组建是否成功的一个重要标志,也可以作为考量一个专业现状与近期发展前景的标准之一。

和谐性的主导力来自于专业负责人。除学术影响力之外,专业负责人的人品、公正性、外部资源拓展能力等人文素质对专业发展的决策与规划实施将产生重大影响。

在和谐的教学和科研氛围中,成员应表现出工作的有序性和进取心。也就是要追求所谓的一切行动听指挥的“人气”,创造“人欢马跃”的局面。

(二)科研团队的组建

对于工科专业,个人行为式的科研选题,也存在一些问题。要么选题比较困难,要么成果周期长,效益不显著。因此,要说服教师组成团队承担课题。只有这样,课题才能越做越大,成果显示度才能更显著。为将组建科研团队的任务落实,专业领导人可以提出在资源方面予以倾斜的政策。如“三优先”(引进成员优先、固定资产等资源配置优先、申请课题及经费配套优先)就是一个可行的办法。

初期的科研团队一般由3—5人组成,再配备若干硕士生就可以承担科研项目。人员方面鼓励自愿结合,实在无法结合时就由专业负责人根据自己的经验进行协调组织,并组织申请课题,由选定的若干人来承担,通过课题更容易组成团队。

由于科研业绩与每个教师的职称和津贴都密切相关,因此,教师参加科研团队的积极性非常高。相对而言,科研团队的组建并不困难[5]。

(三)教学团队的组建

同科研团队的组建相比,教学团队的组建要困难得多。由于教学团队是以教学改革和教育研究为主,所以,教学团队“公益性”的特点非常鲜明。为落实这项工作,必须制定切实可行的措施。例如:1.行政手段推进方式:必要时,可由二级教学单位的主管领导领衔担任团队负责人;2.奖励方式:在职称晋升、岗位等级和津贴分配方面给予制度上的倾斜;3.列入教师教学业绩考核体系:在教师教学业绩考核中给予较高的权重值。

通过教学和科研团队的组建可以实现教师队伍的合理分流和提高教学能效,教师可以按照自己的特长去选择工作重点方向,以避免教师个体陷入“麻雀虽小、五脏俱全”的繁杂事务当中而影响其特长的有效发挥[6]。

五、正面效应原理在师资队伍培育中的合理应用

教师队伍与其他行业人才队伍的最大区别在于这支队伍是用来培养国家的建设者,其任何一个个体对被教育者的人格都具有重要的影响作用,因此,若当一个专业还处于初级发展阶段,就不允许把任何微小的负面效应传递到被教育者。由此可见,除了正常的思想品德等教育之外,还要注重将正面效应原理应用到教师的培育过程中去。

作者认为,所谓正面效应原理包括:1.在进行重大问题决策时要考虑正面影响,不为一些负面的细枝末节所迷惑;2.在学生面前要树立与保持正面形象,行为举止规范,为学生树立榜样;3.言谈话语要突出正面观点,不把自己一些生活中的不如意带入教学环节[7];4.在社会面前要展现正面观点。例如,向考生推荐自己所在的专业,特别是当亲戚朋友在咨询考学专业时要积极推荐本专业,不对本专业进行负面宣传,甚至要把符合分数段要求的教师子女有意识地录取到自己所在的专业,为社会做一个表率。试想,连自己都信不过的专业又怎能让社会相信呢?5.对发现不符合正面效应的现象要及时给予处理,坚决予以控制,防止扩大化。

长期的正面培育不仅能树立良好的群体形象,还有利于增强凝聚力,显著效果是把微弱的群体优势转化为强劲的竞争优势。

参考文献

[1]教育部启动实施“卓越工程师教育培养计划”[J]中国大学教学, 2010, (7) .

[2]胡小唐.测控技术与仪器专业发展报告[R]//教育部高等学校仪器科学与技术教学研讨会论文集, 2009.

[3]李东升, 陶容.地方高校学科专业优化发展路径的探索[J].黑龙江高教研究, 2008, (9) .

[4]郭天太, 李东升, 谢代梁等.国家特色专业建设点——测控技术与仪器专业的特色建设及凝练[J].化工高等教育, 2008, (6) .

[5]张代治, 杨义波.地方普通高校专业特色建设的探索与思考[J].长春大学学报, 2008, (5) .

[6]易荣华, 潘岚.特色专业建设的理念与实践——以中国计量学院为例[J].中国大学教学, 2007, (10) .

[7]李东升, 李文军等.地方高校特色专业培育方法研究——以测控技术与仪器专业为例[J].中国大学教学, 2010, (10) .

测控专业 篇8

关键词:卓越工程师,人才培养,培养模式

“卓越工程师教育培养计划”是一项重大的教育改革项目, 同样对推进我国跨进工程教育强国的目标实现具有深刻意义。哈尔滨工程大学测控技术与仪器专业于2011年获得教育部批准, 开展“卓越工程师教育培养计划”。本专业的培养目标是培养具有专业特色的, 具有工程实践能力的相关专业人才。

一、测控技术与仪器专业

测控技术与仪器专业是“十二五”全国特色专业, 卓越工程师教育培养计划专业, 国家级工程实践教育中心, 黑龙江省重点专业。依托国家重点二级学科“导航、制导与控制”及博士一级学科“控制科学与工程”, 在面向全国、放眼世界的同时, 承担推动社会进步发展, 担负着为国防建设提供保障的重要责任。本专业自1953年设立以来, 培养本科生近3000人。下设“导航工程”和“测控技术”两个方向, 多年来坚持并发展“以测控技术为基础、船舶导航技术为主线”的专业特色, 以培养船舶导航技术人才和测控技术人才为目标, 努力把本专业建设成为国内一流的“船舶导航及测控技术人才教育及培养基地”。本专业旨在培养具有坚实理论基础和科学实践能力, 具有测控技术与仪器及相关学科领域的基本知识和基本技能, 能够运用所掌握的理论知识和技能、从事国民经济、国防和科研部门的测量与控制系统、仪器仪表及其他信息获取、信息处理与信息利用等相关领域的系统研究、开发、运行、管理等方面工作的高级工程技术人才。

本课题以“卓越工程师教育培养计划”为依托, 旨在探索具有测控技术主业特色的教育教学培养模式, 以此提高学生的工程实践能力。构建科学、合理、可操作性强的创造性“卓越工程师”人才培养体系。

二、国内外研究现状

1. 国外工程师教育培养现状分析。

世界高等教育发达国家卓越工程师培养模式虽然形式不同, 但都注重实践教学, 都较早开始工程综合训练, 通过实践课程或项目开发, 将工程实际问题带入课堂, 并且让学生在企业进行实践操作技能培训, 这对我国卓越工程师教育培养具有重要的借鉴意义。以美国、加拿大为代表的, 以能力为基础教育的工程型人才培养模式是目前国际上比较流行的一种教学模式, 其以能力培养为中心, 以胜任岗位要求为基础。近二十年来, 美国的工程教育逐渐融合了技术取向和科学取向, 开始重视工程教育的实践性和创新性, 改革的重点从注重科学和工程基础教育转向工程实践;从关注工程教育本身转向强调影响工程教育的哲学、教育学和文化学基础, 高等工程教育的内涵得到新的诠释。许多一流大学都从课程设置、培养模式和教学方法等方面进行改革, 强调产学研合作教育和创造力、领导力培养。

2. 国内工程师人才培养及现状分析。

近年来, 中国的工程教育也越来越强调工程实践能力和创新能力的培养, 并且开始了有益的尝试。但与国外相比, 中国的高等工程教育仍然面临一些亟待解决的问题, 其中工程教育改革理念缺乏、人才培养模式单一、工程实践教育缺乏长效运行机制等问题值得我们深入思考和研究。高等工程教育存在的不足固然有高校人才培养模式、观念等方面的问题, 也跟企业对工程人才不够重视、主动参与不够有关。因此, “卓越计划”的开展, 迫切需要企业的参与, 以实际工程为背景, 学校和企业共同制定培养方案。

三、培养模式构建

基于卓越工程师的“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念, 以及哈尔滨工程大学“三海一核”学科专业体系的特色, 以及我校在测控技术与仪器方面的专业优势, 联合相关企业, 着力培养测控技术与仪器专业的卓越工程师, 重点在于提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力, 建设具有专业特色的教育教学培养模式。

1. 确立培养目标。

我校工程人才的培养目标是:培养面向社会、面向工程界、面向国家发展需要、面向科技进步, 德智体美全面发展, 知识、能力、人格协调统一, 知识面宽、基础厚、能力强、有理想抱负、有社会责任感和职业操守的高级工程专门人才和工程领域的创新人才。为了满足我国测控技术与仪器行业发展要求, 着重培养学生的工程认识与实践能力、专业综合实验能力、工程设计能力、工程应用与创新能力、遵守职业道德规范能力、团队协作和交流能力、人际交流及工程表达能力及获取知识及终身学习能力。在这种要求下, 培养的学生应德、智、体、美全面发展, 具有扎实的基础, 宽阔的视野, 较强的实践能力, 并且具有国际化视野的测控技术与仪器专业人才。

2. 构建培养模式。

2011年12月。哈尔滨工程大学分别与河北汉光重工有限责任公司 (简称中船重工368厂) 、大连市船用电器有限公司签署协议, 共建工程实践教育中心, 完成测控技术与仪器专业学生工程实践能力的培养。累计1年时间在企业学习和实践, 完成企业实践、课程设计、专业实习、毕业论文等内容, 达到卓越工程师培养对工程实践的要求。河北汉光重工有限责任公司, 是经国家计委批准创建于1963年, 现为中国船舶重工集团公司直属企业, 通过了中国新时代ISO9001质量体系认证, 国家一级计量单位, 具有武器装备科研生产许可证、装备承制资格证书和一级安防工程企业资质证书。大连市船用电器有限公司是中国船舶重工集团公司联营企业, 中国船舶行业协会和造船工程学会的理事单位, 中国石油天然气集团一级供应网络成员和美国PHILLIPS、英国BP公司认可的合格供应商, 是大连市高新技术企业, 是一家集产品设计、开发、生产、销售为一体船舶制造和海洋石油工程的专业配套企业公司2009年开始与哈尔滨工程大学建立了产学研合作关系, 与哈尔滨工程大学针对船舶导航仪器需求, 开展光纤陀螺罗经民用船舶应用研发与推广, 目前正在进行相关试验, 配合中国船级社进行民用光纤陀螺罗经的资质认证工作。

3. 重构培养方案。

在自动化学院的“宽视野、厚基础、能力强、素质优”的具体要求下, 以美国工程与技术鉴定委员会ABET认证标准为参考, 在学校新修订的2009版本科生人才培养方案基础上, 与工程实践教育中心共同制订了与生产实践相结合的, 工程型人才培养的校内培养方案和企业培养方案。本培养方案包括基础教育课程平台和专业教育课程平台。涵盖本科生必须学习的社会科学基础课程和自然科学基础课程及本专业培养要求必须掌握的专业基础课程、专业主干课程。本专业“卓越培养计划”学生的毕业标准必须修满176学分, 其中基础必修课131学分, 实践教学环节29学分, 专业任意选修课6学分, 通识教育选修课10学分。

4. 改革培养方式。

(1) 学员录取。根据我校教学特点, 全校学生在入学完成3个学期的学习 (即大类培养) 后都可以重新选择专业。测控专业“卓越班”采用面向本专业全体学生, 依据双向选择的原则方式, 自愿报名参加卓越工程师人才培养。测控技术与仪器专业每年招生60~90人, 在完成大类培养后, 学生可以自愿报名。学院根据学生的报名情况择优选拔。2012级专业招生89人, 卓越培养报名56人, 最终学院择优选拔30人参加卓越培养计划。2013级专业招生90人, 卓越培养报名51人, 最终学院择优选拔30人参加卓越培养计划。 (2) 产学研合作教学。产学研合作教学是实施“卓越计划”改革的核心和重点。我们创建了教学与科研紧密结合的实践教学模式, 教学与科研紧密结合将科研成果快速转化为教学资源, 将开发的具有自主知识产权的科研成果应用于实际教学中。在实际系统中对学生开展教学, 让学生直接面对实物, 从而有效激发学生的学习积极性, 取得了良好的教学效果。为了帮助学生参加科技创新活动, 建立了本科生科技创新活动基地, 安排具有工程实践经验的教师进行指导, 提供必要的场地设备等物质保障。同时学校设有大学生科研训练计划, 为立项的科研训练计划提供了一定的资金支持, 本专业学生在参加的各类大学生电子设计竞赛中取得了优异的成绩, 表明了教学与科研紧密结合的实践教学模式取得了实效。 (3) 实行双导师制。为了保证高质量完成我院测控技术与仪器专业卓越工程师培养计划的制定, 保证其能够顺利实施, 成立了本专业卓越工程师培养教育教学指导委员会。教育教学指导委员会成员由企业专家、自动化学院院长、教务办主任、试点专业资深教授组成, 负责制定培养方案, 指导课程建设, 推动与工程实践教育中心的结合。“学校导师+企业导师”的双导师指导模式, 充分发挥了校内外导师各自的优势, 共同对学生进行指导, 培养了学生独立解决工程实际问题的能力、科学研究能力和科技开发及组织管理能力。

四、结束语

“卓越工程师教育培养计划”的推行, 是高等工程教育的深化改革。本课题的研究旨在深化对卓越工程师教育的认识。同时, 要进一步对卓越工程师的内涵进行挖掘和拓展。第一层次的内涵是知识;第二层次的内涵是技能;第三层次的内涵是品质。我们在强调卓越工程师的知识内涵和技能内涵的同时, 加大对品质内涵关注和投入, 完善对卓越工程师的理解。通过“卓越工程师教育培养计划”的实施, 使测控技术专业对学生工程实践创新能力的培养全面提高, 测控技术卓越工程师教育培养模式的研究与实践取得了良好的效果。

参考文献

[1]教育部.卓越工程师教育培养计划[EB/OL].http://www.gov.cn, 2010-06-23.

[2]林健.卓越工程师教育培养计划学校工作方案研究[J].高等工程教育研究, 2010, (5) :30-36.

[3]林健.谈实施“卓越工程师培养计划”引发的若干变革[J].中国高等教育, 2010, (17) :30-32.

测控专业过程控制课程改革与建设 篇9

在新版培养方案中, 专业培养目标为“培养适应21世纪科技发展需要, 掌握智能仪器设计以及检测与过程控制等相关领域的基础知识和基本技能, 具有良好品质、创新意识、协作精神及实践能力的德、智、体全面发展的高级应用型人才。毕业生可在测量与控制技术、智能仪器设计、传感器技术以及计算机应用技术等领域从事科学研究、技术开发、运行与管理等方面的工作。”

在课程设置上, 围绕智能仪器与过程控制专业方向建立了以工程技术开发、应用能力和基本素质培养为主线的课程体系。

为了配合新版教学计划的实施, 过程控制与计控技术课程被列为2008年校级重点建设课程。

一、课程概况

过程控制是一门与工业生产过程联系十分密切的课程。随着科学技术的飞速前进, 过程控制也在日新月异地发展。它不仅在传统工业改造中, 起到了提高质量, 节约原材料和能源, 减少环境污染等十分重要的作用, 而且正在成为新建的规模大、结构复杂的工业生产过程中不可缺少的组成部分。[1]

我校过程控制课程自1996年成立仪表专业以来已开设多年, 是测控专业的一门专业主干课程。几乎涉及到本专业先修的所有课程, 与工程实际联系紧密。通过课程的学习, 使学生掌握过程控制的基本原理、方法和技术, 了解过程控制的研究方向及当今的前沿领域, 了解国内外过程控制的现状及未来发展方向。

二、过程控制课程改革与建设

1. 课程整合

测控技术与仪器专业新版培养方案将检测技术与智能仪器、过程控制确立为本专业的基本方向和特色, 课程体系的构建亦围绕此特色进行。自本专业成立以来, 过程控制一直是本专业的必修课程, 是过程控制方向的基础。与该课程联系密切的后续课程是计算机控制技术, 主要讲述如何利用计算机去实现过程控制。前者是后者的基础。为此, 新版培养方案将这两门课程整合为过程控制与计控技术 (72学时) 。上篇为过程控制系统 (42学时) , 下篇为计算机控制技术 (30学时) 。从而使该课程成为本专业学时最多的一门系统性、实践性与综合性很强的专业主干课程。课程整合后即可以减轻学生的负担, 又便于学生理解和掌握应用计算机解决实际工程问题的方法。

2. 教学内容及教学方法改革

课程整合后的教学内容大幅增加, 如何在有限的学时内合理安排教学内容, 将两门课程有机地融合在一起, 使学生建立系统的概念成为教学方法改革的重点。在教学手段上, 针对本课程方框图、原理图、流程图多的特点, 将传统教学方法与多媒体教学手段相结合, 充分发挥多媒体信息量大、直观、生动的特点, 提高教学效果。

改革的目标是使学生在有限的时间内系统地掌握从事本专业过程控制方向必备的专业基础知识, 为后续课程的学习、生产实习、课程设计、毕业设计以及将来从事流程工业控制工作打下坚实的基础。

3. 课程教学大纲的制订

教学大纲是根据教学计划规定课程教学内容的教学指导文件。本专业教师根据新版教学计划的课程体系和课程设置, 经过多次讨论制订了过程控制与计控技术课程教学大纲, 明确了本门课程在整个课程体系中的地位和作用, 规定了基本教学任务和要求。该课程几乎涉及到本专业先修的所有课程, 是一门系统性、实践性与综合性很强的专业主干课程, 对实现专业培养目标具有重要作用。本课程的任务是使学生掌握从事生产过程控制系统以及工业过程计算机控制系统设计、调试、整定、运行和维护工作所必须具备的基本知识、基本理论和基本技能, 为学生以后从事工业生产过程自动化工作奠定基础。

4. 课程教材建设

教材是教学的主要依据, 是教学大纲的具体化。教材建设是课程建设的核心, 是进行教学工作、稳定教学秩序和提高教学质量的重要保证。[2]

过程控制课程, 96、97级使用清华大学出版社出版、金以慧主编的《过程控制》, 从教材的内容及深度来看, 该教材注重理论, 有相当多的内容不适合我校学生, 为此98级则改用由化学工业出版社出版、翁维勤周庆海编著的《过程控制系统及工程》, 教学时数为50学时。从总体来看, 该教材内容比较全面, 有较多的工程实例, 有利于学生树立工程意识。但是也存在一些缺陷, 例如, 没有讲述生产过程对象特性、过渡过程及调节器和调节规律, 直接讲系统设计, 从而给学生的学习造成一定困难。此外, 该教材有些内容过于陈旧。

课程整合之后, 拟选用由翁维勤等主编的《过程控制系统及工程 (第2版) 》 (化学工业出版社) 以及吴坚等主编的《计算机控制系统》 (武汉理工大学出版社) 做教材。然而根据该课程的教学大纲, 教材中的内容仍然不能完全满足教学要求, 必须做必要的补充。为此我们将对该课程的理论和实践教学内容及方法进行研究, 按照精品课标准进行课程建设。编写符合教学大纲教学内容与要求的讲义以解决教材问题, 待条件成熟时正式出版教材。

5. 实验及实践教学改革

本课程包括6个实验, 共16学时, 在《仪表实验技术2》中开设。内容涉及典型对象特性和典型控制系统实验。此外还利用课余时间开放实验室, 供学生自主选择综合实验项目。

后续安排3周生产实习和2周课程设计, 这两个实践环节均与本门课程密切相关。充分体现了理论与实践教学环节的有机结合。

三、加强各教学环节的有机结合

1. 课堂教学与生产实际结合

过程控制的特点是与实际生产过程联系十分密切, 因此课堂理论教学必须与生产实际紧密结合, 在学习各控制系统的构成及特点的基础上, 结合大量的工程实例讲授过程控制系统的工业应用, 使学生学会看工艺生产过程的检测控制流程图, 初步建立工程意识, 为后续三周的生产实习和两周的课程设计打基础。通过该门课程的学习, 除了要求学生掌握基本知识以外, 还应使学生掌握从事设计工作的基本工具软件, 如AUTOCAD、工控组态软件等, 学习使用AUTOCAD绘制过程控制检测流程图, 并在课程设计及毕业设计中加以运, 为将来从事设计工作奠定基础。

2. 生产实习与课程设计结合

根据过程控制与工程结合密切的特点, 将生产实习与过程控制课程设计紧密结合。在生产实习前即下达课设任务, 学生带着任务进行现场实习与调研。由于目的明确, 增强了学习主动性, 实习效果得到明显提高。后续课程设计的任务是以实习厂矿生产过程为对象进行过程控制系统的初步设计, 从而培养学生的工程意识和工程设计能力。

摘要:课程建设是深化教学改革, 提高教学质量的一项重要措施。为了适应新版教学计划的课程体系, 本文提出了内蒙古科技大学测控技术与仪器专业过程控制课程的改革与建设方法。

关键词:过程控制,教学计划,课程体系,课程建设,教学大纲

参考文献

[1]金以慧.过程控制[M].北京:清华大学出版社, 1998

测控专业 篇10

多数高校都把人才培养目标定位为“应用型创新型”人才, 而在应用型创新型人才培养过程中, 实践教学环节是提高人才培养质量的重要保证措施。测控技术与仪器专业涉及到光、机、电、计算机等各个方面, 本科生毕业后主要从事装备制造业的机电一体化装备和工业过程的测试与控制系统的设计、开发、管理及相关工作。在测控技术与仪器专业工程认证中, 将本科生的能力归结为十二大能力, 而这十二大能力的基础都离不开实践。近些年来, 各高校都把实践教学放在十分重要的位置上, 对实践的学分数提出了明确的要求。很多学校的实践学分都占到总学分的30%以上, 有的学校达到40%。“卓越工程师”计划就是其中一个最为典型的实例。实践活动的形式多种多样, 我校的实践环节主要有课内实验、课程设计、各种实习、启智夏令营、数字化资源建设、师生合作招募计划、大学生创新创业计划、各类科技竞赛 (如电子设计大赛、机器人竞赛、电脑鼠走迷宫竞赛、物联网应用竞赛、虚拟仪器设计竞赛等) , 而课内的实验教学是整个实践环节的核心。

二、测控技术与仪器专业的实验教学体系

结合《普通高校本科专业目录和专业介绍 (2012年) 》的专业要求, 以及本学校的实际办学条件, 依据“一个中心、三个结合”, 构建了本校测控技术与仪器专业的实验教学体系。实验的目的是将所学基础理论用来解决实际问题, 实验应具有综合性、灵活性和一定的难度。测控技术与仪器专业涉及的知识面比较广, 基础课和专业课也比较多, 在机械工程、光学工程、电子技术、计算机技术、信息处理等领域均设有多门专业课, 各门课之间存在着重要的衔接关系, 各门课之间的实验既要保持学科的一致性、前后的顺承性, 又要避免简单重复, 因此在实验教学体系中要提炼出一条主线, 用其将各门课的实验贯穿起来。我校的测控技术与仪器专业在机械工程学院, 其学科也挂靠在机械工程学科下, 为此, 其办学特色不可避免地打上机械学科的烙印。本专业将“检测技术”确定为专业培养的特色方向, 其教学重点在机械量参数 (位移、速度、振动、形状、位置、力、力矩等) 的检测技术。为此, 以“机械量的检测与控制”、“测试计量技术与仪器”两个课程群为主线, 整合各门主干课, 同时整合各门课程的实验内容, 构建了本专业的实验体系。

在实验教学体系的构建中, 一个中心是指实验教学要充分体现以学生为中心, 突出学生自主意识和实践能力的提高。三个结合是将实验分层次, 循序渐进, 启发示教学与开放式实验、自主管理相结合;多种实验类型相结合;计算机仿真实验与传统实验相结合。在多种实验类型中, 基础类实验用来理解专业基本知识和基本原理, 综合设计类实验用来增强学生运用所学知识解决工程实际问题的能力, 研究创新类实验与课程设计和科技竞赛等相结合培养学生的创新思维和探索能力。三类实验的有机结合, 从不同层次、不同角度对学生进行全方位的能力提升

“一个中心、三个结合”, 既体现在整个测控技术与仪器专业的实验体系中, 也体现在每门课的实验安排中。其中各门课的课内实验学时不低于该门课程总学时的20%。同时开展各实验课程的网络平台建设, 网站上包括与本实验相关的实验要求、实验指导书、实验思考题等, 接受学生进行实验预定, 实现实验资源最大限度的共享。

三、“自动控制原理”的计算机仿真实验

下面以测控专业的基础课“自动控制原理”为例, 着重介绍一下计算机仿真实验。传统的实验如二阶系统的瞬态响应、典型环节和系统的频率特性的测量实验等, 在控制理论实验台上完成。仿真实验则进行控制系统的分析与设计, 借助于MATLAB软件在计算机上进行。主要包括:

1.控制系统建模。采用控制系统的传递函数模型、零极点模型、状态空间模型对系统进行描述与模型间的转换、系统之间连接关系的运算等。

2.控制系统的时域分析。采用多种方法进行系统稳定性分析, 如采用roots函数求取特征根的方法完成高阶方程无法手动求解的问题;对系统进行动态响应分析, 如单位脉冲响应, 单位阶跃响应、任意输入响应、零输入响应等。

3.线性系统的根轨迹分析。绘制零极点分布图, 绘制根轨迹图、寻找临界阻尼所对应的增益等。

4.控制系统的频域分析。采用伯德图方法分析系统频域特性, 判断稳定性, 确定幅值裕度、相位裕度及其对应的截止频率、穿越频率, 以及绘制尼柯尔斯图、奈奎斯特图等。

5.控制效果仿真实验。引用MATLAB中的SIMULINK仿真功能, 调用自动控制模块, 完成对不同结构参数系统的PID控制, 通过调整PID参数, 观察控制效果, 分析各参数对控制性能的影响。

通过MATLAB仿真实验, 不仅可以使学生加深对所学的自动控制原理的基本知识基本理论的理解, 又可以提高其分析解决实际工程问题的能力。同时, 借助于计算机的丰富算法和良好的人机界面, 锻炼了程序设计的能力, 培养了其对自动控制的学习兴趣, 在这个过程中, 很多学生都是从零开始学习MATLAB的。掌握了MATLAB这一重要的控制领域最流行的设计和计算工具, 为后面的学习和实践打下了良好的基础。

参考文献

[1]隋修武, 李大鹏, 张宏杰, 李雅峰.基于“课程群建设”及“浸润式实践”的测控专业人才培养模式[J].教育教学论坛, 2013, (49) :140-141.

[2]潘洪亮, 周杰, 曹小燕.国内高校测控技术与仪器专业横向对比研究[J].高师理科学刊, 2015, (1) .

测控专业 篇11

关键词:测控技术与仪器;实践教学;创新实践;培养体系;导师制

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)24-0086-01

测控技术与仪器专业是仪器科学与技术学科的本科专业,是电子、光学、精密机械、计算机与信息技术多学科相互融合、相互渗入的一门新兴的综合学科。[1]对于这样一个知识面宽、适应性和就业范围广的专业来说,在培养人才方面更应突出对学生实践能力和创新能力的培养,以适应当今社会经济和科学技术的不断发展。实践能力和创新能力培养不仅体现在理论教学过程中,更体现在实践教学过程中。对于应用型本科院校,构建一个多元化的创新性实践教学体系至关重要。

国内很多高校在测控技术与仪器专业创新性人才培养方面都根据本校特点进行了有益的探索和研究。天津大学、清华大学、东南大学、吉林大学等高校的测控专业在创新性人才培养方面,从课程体系优化整合、专业基础课和专业课调整、实验室开放、毕业设计质量监控等方面完善了实践教学体系,并取得了良好的成效。[2]武汉理工大学根据卓越工程师培养课程体系整体优化原则,对测控技术与仪器专业课程体系和实践教学体系进行了整体优化研究,充分体现了卓越工程师培养所提出的“宽厚、复合、创新、实践”的人才培养要求。[3]天津工业大学针对测控技术与仪器专业毕业设计环节存在的问题,对人才培养规律与毕业设计模式进行探索,建立并完善毕业设计过程质量管理机制,提高毕业论文质量并促进应用型人才创新能力的培养。[4]南京工程学院自动化学院测控技术与仪器专业于2000年成立,主要培养测控技术、智能仪器仪表以及嵌入式系统设计方面的高级应用型工程技术人才。经过十多年的发展,已经为社会输送了一大批优秀合格人才。目前测控技术与仪器专业建有《南京工程学院-ALTER公司FPGA/SCOP联合实验室》《嵌入式系统实验室》《DSP实验室》《检测与虚拟仪器实验室》《光电检测实验室》《测控技术与仪器综合实验室》等,这些实验室为本专业学生的实践能力和创新能力的培养提供了良好的实践平台。随着科学技术及行业发展,对学生的综合实践能力以及创新能力提出了更高的要求,因此在现有条件下建立一套适合测控技术与仪器专业实际情况的创新型实践教学体系显得尤为重要。根据笔者多年来在教学一线的教学经验,对该课题进行了深入研究,提出了创新型实践教学体系的构建措施。

一、创新型实践教学体系构建

以创新型人才培养为目标,基于测控技术与仪器专业现有条件以及学校层面提供的各种实践平台,全方面、多方位的构建创新型实践教学体系,应做好如下几个方面的工作。

1.专业课程模块化体系建立

在以往的专业人才培养方案中,专业课程按照课程性质被划分为专业基础课、专业必修课和专业任选课,这种划分体系无法体现各课程之间的内在关系。2013年对专业培养方案进行重新修订,按照课程之间知识的相关性进行划分,形成了一套系统的专业课程模块化体系。新的专业课程体系划分为测控技术与仪器基础模块、信息检测与处理技术模块、工业测控系统技术模块、现场总线与智能仪器技术模块、专业拓展模块、专业能力综合实践模块。新的模块化体系不但体现了专业特色,而且各模块所属课程知识点之间相互关联、相互支撑,为后续实验项目优化整合、创新型实践项目凝练和课程组建设明确了方向。

2.专业课程实验项目优化整合、开放式综合性实践项目凝练

依据新的课程模块化体系,各模块所属课程的实验项目需要优化整合。不同课程之间,若实验内容具有一定的重复性,则需要进一步整合和优化;对于某些缺乏实践环节的知识点则需要新建实验项目来支撑该模块。此外,对于每个课程模块,需要凝练若干个综合性实践项目,把该模块需要掌握的重要知识点串连在一个综合实践项目中。综合性实践项目可以采取课程设计或开放實验室学生自由安排时间的形式进行。综合性实践项目可以提高学生综合理解、应用和创新的能力。

3.实践教学考核方式转变

实践教学环节的考核是衡量学生掌握实践内容的重要途径。目前实践环节的考核多采用实验报告、实习报告的形式,个别实践环节采用现场答辩和报告相结合的形式。从实际效果看,相当一部分学生在实践环节把重点放在报告撰写上,而对实践过程和分析不甚重视。因此实践环节考核方式的转变显得尤为重要,考核重点应放在学生对实践内容的掌握程度。2013年测控技术与仪器专业教研室“智能仪器”课程组教师率先采用无纸化实践考核方式,让学生把重点放在过程操作、实验现象分析和总结上,取得了很好的教学效果。类似的考核方式还应该进一步推广。

4.大学生科技创新导师制

大学生参加课外科技创新活动,是提高工程实践能力以及创新能力的重要途径之一。作为应用型本科院校,南京工程学院教务处和团委每年都组织校级以及省级大学生科技创新活动,为大学生创新能力培养提供支撑平台。大学生科技创新以项目申报的形式开展,以学生为主体,项目执行周期在一年左右。在此过程中,教师的指导尤为重要。如果实行科技创新导师制,那么从课题选择到课题实施,课题组成员都可以得到指导教师的理论和实践指导,形成一个科技创新团队,从而可以更好地提高自己的创新能力。创新团队的建立也为后续参加各类科技竞赛奠定了基础。

5.柔性参与科研项目

大学生柔性参与教师的科研项目也是提高自身实践创新能力的途径之一。目前大学生参与教师的科研项目并不普遍。一是由于大学生的知识层次和科研能力有限,难以胜任教师的科研项目;二是大学生课程较多,难以持续参加教师的科研活动。但是笔者在美国加州大学Merced分校访学期间发现,教师科研工作室多有大学生参与,教师对学生参与科研的时间没有严格限制,一般是教师布置一个本学期的任务目标,由学生自由安排时间完成,效果很好。南京工程学院测控技术与仪器专业教师大多承担各类纵向或横向科研项目,完全可以采取类似方式,让学生柔性参与科研项目。这样不仅可以锻炼学生的实践创新能力,也为学生以后从事科研工作打下基础。从教师角度看,让学生柔性参与科研项目可以更好的做到教学与科研的有机统一。

6.毕业设计分阶段答辩

大四上学期的毕业设计是考查学生对所学知识掌握程度以及应用能力的一次综合测试,也是一次提高创新能力的综合实践。从近几年的毕业设计情况来看,部分学生直至答辩前一两个月才着手毕业设计;也有学生因动手能力强或以前参与大学生创新项目,在毕业设计早期就完成了设计任务。为了进一步提高学生做毕业设计的积极性和效率,可以采取分阶段答辩的形式,即在正式答辩之前,安排两到三次预答辩。这样既可以提高学生做毕业设计的积极性,也可以为提前完成毕业设计任务的学生提供更多的实习时间。

二、结论

本文讨论了应用型本科院校测控技术与仪器专业创新实践教学体系的构建问题,提出了建立专业课程模块化体系、优化整合专业课程实验项目、凝练开放式综合性实践项目、转变实践教学考核方式、实行大学生科技创新导师制、柔性参与科研项目、毕业设计分阶段答辩等措施,从而构建了一个多位一体的创新型实践教学体系,提高了人才培养质量,使学生更具有竞争力和创新意识。

参考文献:

[1]宋爱国,吴涓,崔建伟.测控技术与仪器专业学生工程意识培养与创新教育的探索[J].中国大学教学,2012,(1):41-43.

[2]陈如清,钱苏翔,顾小军.测控技术与仪器专业课程体系改革实践与整体优化研究[J].嘉兴学院学报,2013,25(3):137-141.

[3]戴蓉,赵燕,胡剑,等.测控技术与仪器专业卓越工程师课程体系整体优化研究[J].中国电力教育,2013,287(10):82-83.

[4]李雅峰,郗涛,张宏杰.测控技术与仪器专业毕业设计改革与创新性探索[J].中国电力教育,2013,(8):181-183.

测控专业 篇12

关键词:测控技术与仪器专业,精密仪器及机械,课程群

一、测控专业人才培养的主要内容

测控技术与仪器专业的培养目标是德、智、体全面发展, 从事信息检测和控制领域有关精密机械设计及测量技术、传感器与工业参数检测技术、过程控制与智能化仪器设计、机电一体化系统集成等方面的高级工程技术人才和管理人才。主要的业务培养要求是通过系统的学习和专业训练, 使毕业生具有较强的外语及计算机应用能力;具有宽厚坚实的专业技术基础理论知识, 主要包括精密机械设计、精密仪器设计、传感器与检测技术、计算机与信息处理、过程控制及自动化等方面的知识, 并具有合理的知识结构;掌握本专业发展的前沿和主要趋势;具有较宽广的知识面;具有本专业所需的仪器设计、分析计算、实验测试等基本技能。测控专业涉及到的主干学科是仪器科学与技术学科, 仪器科学与技术学科下设两个二级学科, 精密仪器及机械和测试计量技术及仪器。与测控专业相关的其他学科有光学工程学科、机械工程学科、电子信息工程学科、计算机科学与技术学科、控制科学与工程学科、信息与通讯工程学科等。由于涉及的学科范围广, 知识点多, 所以在人才培养过程中, 必须结合各个学校自身的特点, 有所侧重。由于我校测控技术与仪器专业依托机械工程学院, 所以办学特色侧重于精密仪器及机械。

二、精密仪器及机械课程群建设

测控技术与仪器专业知识体系由通识教育、专业教育和综合教育三大部分组成, 各部分教育中都包括相应的理论教学和实践教学。下面就介绍一下精密仪器及机械的课程群框架体系。如图1所示, 精密仪器及机械课程群分为四个层次, 第一层次为学科基础课, 涉及进行仪器设计和精密机械设计的最基础的理论知识, 包括工程制图、工程力学、工程材料与仪器设计;第二层次为专业基础课, 涉及进行精密仪器设计和制造的基本知识, 包括精密机械设计、精密机械制造技术基础;第三层次为专业必修课, 涉及进行精密测量和仪器设计的专业知识, 包括互换性与技术测量、检测技术及综合性专业课精密仪器设计;第四层次为选修课, 作为精密机械与仪器课程群的有益补充和深层次延伸, 包括精密加工技术基础、“CAD/CAM技术”、专业前沿讲座、测控专业创新性设计等, 讲解现代设计、制造、测量新技术及发展趋势等, 特别是在本科教学中增加学科前沿讲座是本课程群建设的一大特色。

以精密仪器设计为例, 在总结前续课程教学内容的基础上, 将仪器设计的理论和相关技术进行总结和综合运用, 通过对仪器的精度设计理论与工程设计任务分析, 让学生掌握仪器主要结构参数、技术指标的设计方法, 掌握仪器的可靠性与故障诊断技术。同时, 课程设有课内实验, 包括精密导轨实验、光电检测实验、坐标测量实验等。精密仪器及机械课程体系清晰、完整, 群内课程在教学内容上保持了很好的继承性, 前期课程是后续课程的基础, 后续课程是前期课程的深化和应用, 彼此之间没有重复和疏漏, 突出夯实学科基础课, 强化整合专业课, 并将学科前沿的新理论和新技术, 渗入到了各门课程的学习当中, 教学内容得到进一步深化和升华。课程群的教学方法也进行了改革, 要求在理论性较强的课程中, 通过不占用学时的课外大作业, 对学生的学习情况进行评估, 重点在于工程设计、分析、计算、绘图、实验操作等综合能力的培养。根据不同教学内容, 要求学生采用读书报告、资料查新、自学知识点总结及PPT专题汇报等形式进行学习效果汇报和交流。

三、实践教学的拓展与深化

课程群的建设不仅在于培养学生的理论基础, 更重要的培养学生的工程实践能力, 因此在精密仪器及机械课程群中高度强化实践环节, 引导学生认真完成实践环节, 在完成项目的过程中, 锻炼自己的才干, 培养创新精神和工程素质。我校的专业培养方案中, 总学分为185, 其中实践学分为55, 课内实验和独立实践占全部总学时的30%。图1所示各门课均设有课内实验, 其中基础课的课内实验学时数不低于总学时数的10%, 专业课的课内实验学时数不低于总学时数的20%;独立实践包括课程设计、实习、毕业设计等, 其中工程制图、精密机械设计和精密仪器设计都有课程设计, 实习环节包括金工实习、毕业实习。前者能对教学内容进行验证, 让学生加深对课堂教学内容的理解, 后者是培养具有扎实的基础和实践能力强的创新型人才的重要渠道。我们建立了创新训练体系, 从大一开始就进行有针对性的创新型人才培养与训练, 开展暑期夏令营, 建立课外兴趣小组, 建立了大二打基础、大三做实战、大四带大三参加科技竞赛获奖的基本模式, 将毕业设计与竞赛无缝衔接, 本科生在省部级以上科技竞赛的获奖比例达到全部学生人数的50%以上。启动大学生创新性实验计划, 在教学与科研密切结合的学术氛围和环境下, 系统地对学生进行综合素质教育、专业意识教育和创新思维教育, 使得学生在创新思维、研究方法、创业能力等各个方面均取得优异成绩。

我们采用灵活多样的课堂教学方法, 建立了完备的教材、教案、课件、作业等数字化资源和教学网站, 通过设计具有开放性、研究性、综合设计性的实践教学项目, 培养学生的创新意识和能力, 近三年的学生考研率逐年递增, 就业能力显著提升, 获奖能力与水平不断增强, 都证明了我们课程群建设的教学效果十分好。

参考文献

[1]刘文文, 吴晔, 洪占勇, 等.测控专业控制类课程群建设与实践[J].电气电子教学学报, 33, (1) , 2001:13-16.

[2]林玉池, 毕玉玲, 马凤鸣, 等.测控技术与仪器实践能力训练教程[M].北京:机械工业出版社, 2009.

[3]隋修武, 杜玉红, 岳建锋, 谢望.提高高等院校实验教学效果的新探索[J].中国校外教育, 2009, (1) :60.

[4]隋修武, 桑宏强, 李大鹏, 张建业.测控技术与仪器专业人才培养模式的新探索[J].教育教学论坛, 2011, (12) :42-43.

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