工科专业认证背景下测控专业实践教学体系的建立

唐娟 李丽华 霍晓静

摘 要：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。实践教学是高校教学工作的重要环节之一，理论和实践完美融合是本科教学支撑实现的统一体系，对提高学生的综合实践能力、培养学生的创新精神有着不可替代的作用。在工科专业认证背景下， 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。

关键词：实践能力;创新能力;多元化;实践教学体系

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。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。我校的测控技术及仪器专业在工科专业认证背景[1]下，秉承“学以致用”的教学理念，构建多元化的创新性实践教学体系，坚持立足河北，服务京津冀、雄安新区建设，以工农业环境监控、智能农业装备创新研发和设计等方面为特色，培养富有创新精神和创业能力的应用型复合型人才。

一、以信息流为主线，建立模块化实践教学体系

根据专业培养目标、人才培养规格和专业技能规范的要求，遵循构建课程之间的相互联系和学生的认知规律，以信息流为主线，建立与理论教学内容相互衔接、循序渐进、层次分明的模块化实践教学体系[2]。实践教学体系构建遵循目标性原则和系统化原则，除了培养学生的专业技能，也要同时注重培养学生的非专业技能，如创新、管理等能力。因此，在实践教学体系中分为基础能力、专业核心能力、拓展能力三个模块，每部分层层深入、相互衔接。

二、以双创教育为引领，实行本科生课外科技创新导师制

在当前“大众创业、万众创新”的时代背景下，做好创新创业教育已成为高校提升学生创新能力和就业能力的重要抓手，因此，测控专业实践教学体系中，拓展能力培养模块是十分重要的一环。为了培养学生的科研兴趣、科研能力、创新能力和社会实践技能，从而进一步提高本科生人才培养质量，大力提升学生的实践创新能力和就业竞争力，测控专业教师团队于2016年起开始推行“本科生课外科技创新导师制”，积极指导学生开展各类社会实践和科研创新活动，并取得了良好的成效。具体的做法有：

1）针对大一新生，发挥测控专业教师担任志愿班主任的有利条件，全方位开展专业教育，如带领学生参观专业实验室、展示历届学生参加竞赛获奖作品、与大三、大四学生结对进行课程设计环节观摩等活动，引导学生树立专业思想、激发其创新探索的兴趣。

2）针对大二、大三年级学生，结合传感器与检测技术课程设计、虚拟仪器课程设计等实践教学环节组织专业技能大赛，为各参赛组配备指导教师，对于获奖团队予以奖励，并将有兴趣继续进行创新设计活动的同学进行优化重组，在指导教师的协调下与农机化等其他相关专业的学生联合组队，为后续参加“互联网+”等各类科技创新竞赛奠定基础。

3）针对大三、大四年级学生，引导学生进入教师承担的科研项目组，在教师与项目组研究生的带领下参与科研项目的研究与实施，大四的学生还可以衔接毕业设计内容的完成。

导师制下，从科技创新项目的选题到实施，学生们都能得到指导教师的理论和实践指导，重点培养其文献阅读与分析、方案设计、系统调试、试验设计、数据分析处理、论文撰写等方面的能力，并形成一个相对稳定的科技创新团队，从而更好地提升其科研协作与创新实践能力。

三、以全面性、发展性与激励性为原则，改革实践教学考核评价方式

传统的实践环节的考察方式大多采用实验报告或实习报告的形式，造成一部分学生在实践过程中偷奸耍滑，动手少，通过抄袭报告获得不错的成绩，无法体现学生的真实水平[3]。本项目成果以全面性、发展性与激励性为原则，改革实践教学考核评价方式，将过程与结果相结合，从而做出全面性评价。

具体评价方案如下：

在实践环节结束之后，进行汇报答辩，然后按照制定好的评价量化表进行评分，评价标椎如表1所示。

评价形式：学生自评—小组评价—教师评价。

评价内容：任务完成情况、信息的收集和处理、问题及处理方法、实践与合作能力、回答问题、研究报告。

成绩形式：总成绩=汇报答辩*80%+实验平时表现*20%，其中汇报答辩=（小组互评*20%+教師评分*80%）*排名系数，其中排名系数分别为：100%、95%、88%、82%。

采用新的考核方式后，学生的积极性及创新型显著提高.

四、以持续化改进为举措，实施实践教学精准化管理

作为我国高等教育质量保障的重要组成部分，工程教育专业认证制度认同度不断提高，越来越受到各高校重视[4]。基于工程教育认证理念构建的质量管理体系具有双闭环特征——内部闭环和外部闭环，通过监督发现偏差，并分析产生偏差的原因，进一步采取改进措施减小偏差，所以工程教育是一个持续改进的过程[1]。实践教学体系以持续化改进为举措，实施实践教学精准化管理。

1、实验平台的持续改进

（1）在原有主干专业实验室、实验设备的基础上进行模式重组，内容拓展，基本设备仪器更新，机制优化，构建测控类综合实验实践教学中心的基本框架。

（2）以整体优化为出发点，改造和拓展传统的实验教学环境，采用纵向的实验实践教学环节与各个教学阶段教学课程体系中相互关联的并行结点，成为各系列课程的有机组成部分。

（3）在现有传感器实验仪基础上，将各种类型的传感器实物和数据采集卡相结合，自行设计开发了基于虚拟仪器的计算机测试综合实验平台;自行设计开发了基于物联网的温室自动测控系统;拓展了基于PLC的自动控制系统，自行设计开发了相关设备软件。

2、课程内容的持续改进。

推进实验独立设课，整合实验内容，独立开设 16学时以上的实验课7门，包括《数字电子技术实验》、《模拟电子技术实验》、《单片机原理与应用实验》、《传感器与检测仪表实验》、《智能仪器设计实验》、《机电传动控制实验》和《现代控制理论实验》，进行单独考核。将实践性较强的课程授课方式改为实验室授课，如《电路设计与制版》、《虚拟仪器设计》 ，将讲授与实验充分融合，提高学生实际操作水平。新增《测控综合实验》课程，开设4个设计性实验，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新意识，充分发挥学生的想象力和创造力。

提高集中实践环节的比例，整合课程设计的内容。如将《传感器与检测技术课程设计》与《单片机原理课程设计》整合为《自动检测综合设计》，让学生在3周的时间设计一个完整的检测系统，既包含了传感器和单片机两门课的核心内容，又进一步加深课程之间的相互衔接盒融合，实现学生对所学专业知识灵活运用。

3、评价标准的持续改进

针对毕业设计、毕业实习等集中实践性环节，构建量化评价机制，杜绝印象分、人情分[5]。以毕业设计为例，学生分数评定为：指导教师给分*50%+答辩成绩*50%。其中，学校有统一的答辩量化标准，但指导教师评分往往都是根据学生表现，主观性较强，因此制定了指导教师评分标准。

五、应用及效果

（一）人才质量显著提高

学生反馈不但专业知识掌握更加牢固，而且实践能力、创新能力和团队协作能力都得到很好的锻炼和增强，学习积极性提高[6]。为了学以致用，学生积极参加全国各类创新创业竞赛，如全国大学生互联网+大赛、全國大学生物联网设计竞赛、全国大学生农业建筑环境与能源工程相关专业创新设计竞赛、全国大学生智能农业装备创新大赛等，2016年至今，测控专业学生获得省级奖项18项，国家级奖项14项，其中国家级特等奖2项;并公开发表相关学术论文21篇，申报专利4项。

学生通过前期实践能力的培养，在毕业设计中将所学知识能够灵活运用，实现创新性设计，近四年毕业设计取得良好效果，2012-2015级共有学生146人，5人获得校级优秀毕业设计，优秀率达到8.2%，远超全院11个专业校级优秀3%的比例。

（二）教学取得丰硕成果

通过创新性实践教学体系的实施，专业组老师积累了丰富的教学经验和实践经验，发表相关学术论文多篇，其中“测控技术与仪器专业学生创新能力培养的综合实验平台建设”获得河北农业大学教研论文一等奖，“Analysis of Current Situation and Optimization Plan for Sensor Course Teaching”被SSCI收录。

六、结束语

工程教育专业认证的核心是确认工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求。河北农业大学测控技术及仪器专业以工程教育专业认证的标准与要求为导向，结合省属农业院校实际，构建具有鲜明智能农业特色的测控专业人才培养实践教学体系，规范实践教学过程及考核标准，从而实现学生社会职业素养和就业竞争力的提高。

参考文献：

[1]中国工程教育专业认证协会. 通用标准[EB/O L].（2014-06-22） [2017-04-06].http：//m eea.cm es.org/article.htm lid=3.

[2]高校实践教学改革问题研究[J]. 陈苗，吴陶俊，王飞.教育教学论坛. 2018（31）.

[3]工程教育专业认证背景下自动化专业大学生工程能力培养与实践——以安徽工程大学为例[J]. 刘丙友.安阳工学院学报. 2019（04）.

[4]工程教育专业认证下自动化专业实践教学体系的构建[J]. 黄宜庆，陆华才.绥化学院学报. 2019（05）.

[5]“新工科”形势下应用型本科校企合作开发课程探索[J]. 王海东，关昶，刘群，戴传波.轻工科技. 2018（12）.

[6]工程教育认证背景下的汽车服务工程专业实践教学体系的构建与实践[J]. 赵卫兵，王飞.安阳工学院学报. 2019（02）.