中国科学院广州生物医药与健康研究院 广东佛山 528000
摘要：根据“卓越工程师”人才培养目标及培养模式的要求，结合我校机械电子工程专业课程设置的实际情况，开展机电测控课程群建设的研究与实践。通过研究课程群各门课程之间内在逻辑和结构上的相互关系，重构课程体系、重组教学内容，将课程群的顶层设计与课程教学实践有效地结合起来，获得机电测控类课程体系的整体优化与完善，以提高整体教学效果，取得了一定的成效。
关键词：面向卓越；工程师培养；机电测控技术；课程群建设研究
1导言
为全面贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》，促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国，2010年6月教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）。该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。该计划对促进高等教育面向社会需求培养人才，全面提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用。“卓越计划”的提出，充分反映了在新形势下对我国工程技术人才教育培养的新要求，迫切需要改革目前高校的工程教学模式，切实提高学生的工程技术素养、培养学生的工程技术能力，构建具有中国特色的工程教育新模式。
2实践项目群的建设规划
2.1问题的提出
卓越计划本科阶段实行“3+1”校企联合培养方式，学生在校内学习时间缩短为3年。在3年中，学生必须完成系统的专业知识学习和基本实践技能、设计能力的训练，为他们在大学四年级进入企业实习和做毕业设计打好基础。为确保卓越工程师培养目标的达成，一方面，我们通过对培养方案进行整体优化，整合部分专业课程教学内容、优化课程设置，缩短理论教学学时；另一方面，探索新的实践教学模式，克服传统实验教学存在的实验附属于理论课程、各自为政，关联课程实验内容设置重叠或缺失、系统性不强的弊病。遵循工程系统化、集成化的特征，围绕学生工程实践能力、工程设计能力、工程创新能力的培养，统筹安排测控专业关联课程的实验、实训和课程设计，建设具有适应性、先进性、层次性、系统性特征的实践项目群，为卓越人才培养提供良好的实践条件。
2.2实践项目群的组成
按照内容由简单到复杂，能力由弱到强的认知规律，将工程实践能力培养划分为3个层次，具体落实到5个隶属于实践项目群的实验模块中，全方位支撑实践能力培养目标的实现(如图1所示)。“基础实验”模块由专业课程验证性和简单综合性实验组成，以巩固学生课程知识，培养基本技能为主要目的。“系统级实验”模块提供常见物理量的自动测控整套系统实验，涉及传感器原理及应用、仪器仪表电路、虚拟仪器、控制工程基础、微处理器原理及应用、信号分析与数据处理、单片机原理及应用等专业课程内容，以学生综合应用多门课程知识、建立系统概念、培养系统设计能力为目的。“产学研实验”模块是将教师的科研成果转化为实验，提供特色化、工程化实践训练，培养学生的工程思维能力。“课程设计”模块以项目的方式，组织学生完成一个完整测控系统的设计、仿真、制作，培养其设计能力，启迪创新意识。“创新实验”模块基于各类科技创新、学科竞赛活动，激发学生的创新精神和创新能力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3机电测控类课程群的构建与实施
结合南通大学的地方性高校特色与应用型人才培养目标，在教学实践中，以系统论观点重构机电测控类课程群知识体系，开展面向“卓越工程师”教育培养的课程群建设顶层设计：以实际的机电系统设计过程应用为背景，以机电测控系统整体方案设计、分析和创新能力培养为目标，以“机械工程测控系统是什么—机电测控系统如何描述—机电测控系统性能如何分析—机械工程测控系统如何构建与设计”为主线，根据学生的认知规律，提出了“机电测控系统基本理论—机电测控系统的描述—机电测控系统性能分析与评价—机电测控系统综合设计”四大知识结构模块，构建了机械工程测控类课程群新体系，并将其纳入“卓越工程师”人才培养方案中。优化整合现有课程教学内容，重新制订教学大纲和教学内容：根据上述四大知识模块，将“控制工程基础”、“测试技术”、“传感器技术”等几门课程重组教学内容、分配教学课时，涵盖理论教学与实验教学。按照基本概念、分析方法、工程应用和设计案例的体系组织教学，相关知识点紧密衔接、有效呼应，有利于学生对相关知识的融会贯通、举一反三，体现了理论与实践、原理与工程、基础性与前沿性的有机结合与统一，在培养学生机电测控技术掌握基本概念、基本原理、基本方法的同时，强化与突出对机械工程测控系统总体方案设计与实现的全方位、综合训练。整合后的机电测控课程群知识模块主要为：（1）机电测控技术基本理论：阐述测控技术的基本概念、发展趋势及相关的数学基础；（2）机电测控系统的数学描述：以机电系统为对象，围绕测控系统的静态建模、测控系统的动态模型、测控系统模型的建立等；（3）机电测控系统性能分析与评价：围绕测控系统的时域分析、频域分析，以及信号调理与信号处理、不失真测试等理论；（4）机电测控系统综合设计：包括机械工程中常见物理量检测及其传感器、测控系统设计与校正以及测控系统实例，主要包括机械工程中常见各物理量的检测方法、控制系统的设计与校正等测控知识，并通过实例给予进一步阐述。优化设计实践环节教学，强化课程群实践环节的组合效应和综合作用：由于机电测控技术具有面向实践、面向工程应用的显著特点，从实践教学改革入手，把原来隶属于多门课程的实验教学内容进行了有效整合，围绕测控系统的设计与评价，大量设置综合性、设计性、研究创新性实验项目，对学生能力的培养以及对课堂讲授理论知识的理解掌握起到了很好的促进作用。选择集光、机、电、液于一体的、有代表性的机械工程测控项目(如慧鱼机器人、飞思卡尔智能小车)，将原有课程设计有机联系起来，随着理论课程的进行，课程设计环节有序展开，通过完成具体工程项目贯穿课程群的相关知识，获得综合应用的能力。
4结语
通过科学合理的分层次、分类型、系统化的专业课程实践项目群建设，形成了一条将知识转化为能力的有效途径，全面培养了学生综合运用知识、分析问题、解决问题的能力，使学生具备了较好的专业素养、较强的创新能力和一定的工程经验，为卓越人才培养企业实践环节的顺利进行打下了良好基础。随着我校测控专业卓越计划的进行，实践项目群未来的建设中将引进更多与测控专业学科技术发展、与实际工业应用密切相关的实验项目，我们将以“测控技术与仪器湖北省品牌专业”建设和“仪器科学与技术湖北省重点学科”建设为契机，同时寻求企业冠名、校企联合共建等多种方式提升专业实验条件，保障实验项目群的可持续发展。
参考文献
[1]尚会超.现代机电测控技术创新实验平台的构建[J].科协论坛(下半月),2011,09:96-97.
[2]王丽捷,蒋永翔,邓三鹏.机电领域卓越工程师人才培养的实践课程体系研究[J].科技创新导报,2013,30:109+111.
[3]张梅,李桂华.基于“卓越工程师”培养需求的“检测技术”课程改革探索[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2014,04:79-81+85.
[4]戴蓉,赵燕,胡剑,黄安贻.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,2013,28:82-83+89.
论文作者:黄海飞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年2月上
论文发表时间:2017/6/9
标签：机电论文; 系统论文; 课程论文; 工程论文; 项目论文; 工程师论文; 机械工程论文; 《建筑学研究前沿》2017年2月上论文;