测控技术与仪器专业实践教学体系建设与实践

测控技术与仪器专业实践教学体系建设与实践

凌振宝，程德福，田　地

(吉林大学，长春130026)

实践教学对培养创新型人才具有重要意义，同时也是高等教育的重要教学环节之一，对指导学生理论联系实际，培养学生创新能力、创新精神和知识综合运用能力具有不可替代的作用。吉林大学测控技术与仪器是国家级一类特色专业，该专业通过不断建设，完善实践教学内容，搭建科技创新平台，坚持教学与科研同步协调发展原则，构筑了研究型大学本科生实践教学体系。

1　实践教学体系的构建

1．1　构建实践教学体系的基础

测控技术与仪器专业是工程实践特性十分明显的专业。经过几十年的建设，我校该专业形成了“注重实验室建设和实验实习教学环节，提高学生基本技能和动手能力”的办学传统;把握学科专业特点和发展趋势，确定了为国家培养研究型创新性高层次人才的办学定位，形成了“发挥优势，突出特色，着力培育学生创新意识，提高创新实践能力”的办学思路，在学分制管理和每学年三学期制下，依托“仪器学科实验教学创新体系的构建与实践”、“研究式学习和创新能力人才培养的支撑体系研究”等吉林省高等教育教学研究项目，研究制定了培养方案和教学计划，形成了比较完整的达到40学分的实践教学体系;以教学评估为契机，强化实验室建设，发挥专业优势自主研制开发实验设备;积极组织学生参加多种形式的学科竞赛，设置“三级”创新实验计划项目、本科生科研计划和实验室开放课题，开展科技创新实践活动，培养优秀拔尖人才，取得突出成果。仪器电气实验教学中心通过吉林省实验教学示范中心验收，仪器电气大学生创新实践基地评为吉林省普通高等学校首批大学生创新实践示范基地。

1．2　设计前瞻性培养方案，强化实践能力培养

本专业研究制定了测控技术与仪器专业2009版培养方案和教学计划，在实现优化课程体系、整合主干课程教学内容、增强课程之间衔接与关联的基础上，强化实践教学环节，形成了比较完整稳固的体系结构。

在培养方案中，有26门课程开设实验课，开出基础、设计、综合、研究四种类型实验项目192个，类型比例适当，课内课外兼顾:基础型85个占44%，设计型54个占28%，综合型40个占21%，研究型13个占7%。课内(必做)146个占76%，课外(选做)46个占24%。其中，独立设置了电路与电工实验、模拟电子技术实验、数字电路与逻辑设计实验、微机接口实验、控制系统实验、传感器实验及课程设计等六门学科基础主干课程的实验课程。设计了三个短学期集中实践教学与长学期主干课体系，实现“衔接、强化、扩展、综合”。实施了课外科技学术创新实践能力个性化培养的“六个一工程”，即选做一个实验项目、完成一项科技类调研报告、参加一个课题、参加一项学科竞赛、撰写一篇中文学术论文和一篇英文论文”;开设“学习引导、实验方法、科技论文撰写、外文文献阅读与撰写、科技发明”五个教授讲座，突出优秀拔尖人才个性化培养，并实现与六个一工程的互动交融。

1．3　加强实验室建设，提升实验室装备水平

本专业抓住机遇，与世界知名企业联建实验室，自主开发实验设备，提升实验室装备水平，实施科研教学资源共享，为培养学生创新能力创造条件。

在2002年，建立了吉林大学美国德州仪器TIDSP联合实验室，每年根据实验室提出的申请和评估情况，TI公司免费提供新开发工具、器件，实现与国际先进教学科研设备同步。2006年，建立了美国德州仪器MSP430单片机实验室，获得34套实验系统和相关资料，价值十几万元，解决了16位单片机实验装置短缺的现状，为学生开展综合性、创新性实验提供了保证。

为节省购置新型实验设备经费，根据实验教学内容需要，近3年来，自主开发实验室用动态信号分析仪、新型传感器综合设计实验装置、基于DSP的测控系统综合实验平台、虚拟仪器实验系统、单片机实验教学平台、智能仪器实验系统等6类不同课程实验设备和测试设备，共200余台，均投入实验教学，部分设备来自教师的科研成果，保证了设备的先进性。

依托高水平的科研项目，学科专业的实验室数量、规模以及实验设备等实验条件得到了显著改善。目前，本专业拥有教育部重点实验室、国土资源部重点实验室和国家工程技术研究中心等科研基地，这些科研基地除了承担科研任务外，还注重利用重点实验室建设的条件为本科教学服务，每个实验室均可为本科生的课题研究和实践教学提供优秀的指导教师与先进的仪器设备，如PXI综合测试仪、电磁噪声扫描系统EMSCAN等先进仪器设备，有效改善了实践教学条件，丰富了实验教学内容，为本科人才的培养提供了有利的硬件支撑。

1．4　实施教学科研实验室开放，建立实验中心网站

为确保实践教学持久良性发展，实施教学和科研实验室开放，本专业建立了实验中心网站，制定了管理制度，编写实验和实践指导，实现科学规范运行。

建立“科研与教学结合，学科建设与人才培养结合”的长效机制，教学科研实验室共同面向本科生开放。其中，教学和科研实验室年均面向本科生开放达3．2万和7．6万人学时。运用校园网络资源，建立了实践教学中心网站，逐步实现网络化运行管理模式。制定了《吉林大学仪器电气本科生科研创新梯队培育计划实施办法(试行)》等8项实践教学与实验室管理文件，保证了本科生实验、实习、毕业设计和学生创新研究项目等实践活动的正常运行。

1．5　加强毕业设计教学环节，保证毕业论文质量

多年来，本专业高度重视学生毕业设计等实践性教学环节，强化学生实践能力的培养，形成了良好的传统和特色。持续一学年的指毕业设计选题主要来自科研项目，创造性地建立了质量保证的六种机制，即网上公布课题/师生互选制、课题论证与全员开题报告制、中期检查督促警告制、成绩评定量化打分/答辩组决定制、成绩排序后10%二次答辩制、优秀毕业设计(论文)出版/表彰制，通过强化过程管理，保证了毕业设计(论文)的教学质量。我们坚持“论文选题适当，成果完整，报告规范，有一定的研究性、创新性和探索性”的原则，开展优秀论文评选，这是建设高水平研究性大学对本科生人才培养的要求。每年印刷优秀本科毕业设计(论文)缩编集，供指导教师和学生参考，取得良好效果，对工科专业毕业论文的实际指导和管理工作及培养学生创新精神和实践能力方面有示范作用。

1．6　开展课外科技创新实践活动，提高学生动手能力

创建了以“参加或承办多种形式的学科竞赛、“三级”创新实验计划项目、本科生科研计划和实验室开放课题”为主体的课外科技创新实践体系。

结合大学生电子设计竞赛、“嵌入式”邀请赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛和吉林大学大学生电子设计作品竞赛等多种科技创新活动的开展，通过实验室开放，提高了学生实际动手能力与分析问题和解决问题的能力，培养了团结协作精神。

在实验室开放课题基础上，积极开展大学生创新实验计划项目。在承担国家级和校级项目的同时，学院设置并启动院级创新实验项目，首批27个项目于2008年10月验收。实施了“三级”创新实验项目。

为凸显“长期坚持教学科研紧密结合，不断完善实践教学体系，注重培养学生创新精神与实践能力”的办学特色，实施了“本科生科研创新梯队培育计划”，利用教师承担的国家级或省部级科研课题孵化出适合于本科生研究的若干项目，并将到款课题经费的2%用于学生开展创新实践活动，以解决目前教学经费不足的问题。采用博士、硕士研究生带本科生的方式，让学生了解学科前沿技术，热爱专业，为攻读研究生或从事研究工作培育创新团队。

2　实践教学取得的效果

经过几年实践，已经形成多个不同专业的低、中、高年级学生交叉融合的创新活动团队，发挥传、帮、带的作用。建立了富有新世纪特色的创新人才培养体系，同时，学生的创新意识和创新实践能力得到显著提高。

自1997年开始参加全国大学生电子设计竞赛、吉林省大学生电子设计竞赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、数学建模竞赛等学科竞赛，历年成绩在吉林省名列前茅，参加各类科技竞赛的大学生近600人次，获省级以上科技竞赛奖共60项次，其中:国际奖2项，国家奖12项，发表论文45篇，取得授权或申请国家专利20项。我院学生张洵等完成的“固体标本密度检测仪的研制”项目已实现产品化，其精度达到0．1%，销往中国东方地球物理公司，在海外石油勘探项目中成功应用，得到国家实用新型专利授权;由李伟等完成的“质子旋进磁力仪的现代化改进”项目已经成功为吉林大学地探学院8台CZM—2型质子磁力仪进行了改造，运行较稳定，为学生野外实习和野外勘查科研提供了支持。

近几年来，通过测控技术与仪器专业创新实践教学体系建设，我院学生创新精神和实践能力进一步加强，有多名学生被推荐到清华大学、上海交通大学、天津大学等学校的一流的仪器学科攻读研究生;有18名同学获得吉林大学创新人才免试推荐硕士研究生;有1人荣获吉林大学2006年“十佳大学生”称号，650311班获得“十佳班级”称号，同时部分毕业生成为华为、中国电信等知名公司的骨干。

3　结束语

实践教学体系建设是一个长期过程，只有在实践中不断探索和完善，才能形成适应学科特点及自身系统性和科学性的本科实践教学体系。今后，我们将进一步深刻领会中央关于“高等教育关键在于提高质量”的指示精神，扩大参加实践创新活动学生的范围，吸引医学、机械、物理等专业的学生，培养交叉学科创新团队;充分总结多年来实践教学体系建设经验，固化成果，争取建立体现创新教育理念的人才培养模式创新实验区，推进人才培养模式的综合改革，探索教学理念、培养模式和管理机制的全方位创新。

参考文献

［1］于猛，单亦先，王绍兰，等．构建完善的实践教学体系［J］．实验室研究与探索，2009，28(5):126-128．

［2］叶乃文，徐旭东．构筑实践教学体系转变实践教学理念［J］．实验室研究与探索，2007，26(12):209-211．

［3］郑家茂，熊宏齐．围绕研究型大学人才培养，建设开放创新的实践教学体系［J］．高等工程教育研究，2008，3:94-97．

［4］凌振宝，程德福．仪器电气大学生创新实践示范基地建设［M］//高等学校实践教学改革的研究与实践．长春:吉林大学出版社，2007．

［5］凌振宝，林君，程德福，等．仪器仪表专业实验教学平台建设与实践［J］．实验技术与管理．2007，24 (7):39-43．

［6］凌振宝，王君，王应吉．提高教学质量培养创新人才［J］．实验室研究与探索．2007，26(11):106-107．