吳曉

（莆田學(xué)院 電子信息工程系，福建 莆田 351100）

測控專業(yè)實踐教學(xué)體系的改革與創(chuàng)新

吳曉

（莆田學(xué)院 電子信息工程系，福建 莆田 351100）

測控專業(yè)是一個光機電算一體化的學(xué)科，有著很強的實踐性、創(chuàng)造性.為了響應(yīng)國家對測控專業(yè)學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)，結(jié)合學(xué)校現(xiàn)有的條件，對測控專業(yè)實踐教學(xué)體系進行改革與創(chuàng)新，主要從兩個方面進行.將學(xué)?，F(xiàn)有的CAD/CAM工程中心實驗室建設(shè)成學(xué)生實踐平臺，為該專業(yè)優(yōu)秀的學(xué)生，創(chuàng)造一個科研的條件，培養(yǎng)這些學(xué)生的實踐能力，開闊其創(chuàng)新思維.建立一個基于Web的網(wǎng)上實驗系統(tǒng)，在緩解學(xué)校由于擴大招生帶來的實驗室資料緊張的同時，將學(xué)習(xí)帶入到學(xué)生的日常生活中，使得學(xué)生能更好的利用該實驗系統(tǒng)來學(xué)習(xí).

測控專業(yè)；改革與創(chuàng)新；實驗室；網(wǎng)上實驗系統(tǒng)

1 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，如今社會對人才的要求越來越重視實踐能力和創(chuàng)新能力.實驗和實踐教學(xué)是高等工程教育教學(xué)的重要組成部分，是樹立學(xué)生工程意思、培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)[1].然而傳統(tǒng)的實踐教學(xué)，對學(xué)生這方面的培養(yǎng)太少了.因此在教育部《2003－2007年教育振興行動計劃》中和第二次普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作會議都共同強調(diào)了一件事情，那就是各高等學(xué)校要注重對學(xué)生能力的培養(yǎng)特別是其實踐能力和創(chuàng)新能力，因此就需要對實驗室的教學(xué)體制進行改革并且要加大實驗室的建設(shè)力度，為學(xué)生的成長創(chuàng)造一個良好的學(xué)習(xí)條件.因此為了滿足學(xué)生開展有創(chuàng)新性、設(shè)計性和科研性實驗的要求，必須對現(xiàn)有的實驗教學(xué)體系進行改革與創(chuàng)新.

莆田學(xué)院這個地處海西經(jīng)濟特區(qū)的地方性綜合大學(xué)，在高等教育跨越式發(fā)展的大背景下，全面高速的發(fā)展著.但仍然存在著實踐教學(xué)體系不完善的問題，特別是測控技術(shù)與儀器這個新興的專業(yè)，這是一個綜合性的學(xué)科.測控專業(yè)涉及傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機科學(xué)、電子技術(shù)、精密機械等多學(xué)科的知識，要求學(xué)生掌握數(shù)據(jù)采集、信號傳輸、信號處理以及系統(tǒng)控制等測控過程個環(huán)節(jié)的相關(guān)理論及技術(shù)[2].但由于這還是個年輕的專業(yè)，其實踐教學(xué)體系還不完善，培養(yǎng)出來的學(xué)生還無法達到預(yù)期的成效.因此測控專業(yè)實踐教學(xué)體系的改革與創(chuàng)新已經(jīng)是莆田學(xué)院教育改革中的一個重要環(huán)節(jié).

2 測控專業(yè)實踐教學(xué)體系的現(xiàn)狀分析

測控專業(yè)是是一個實踐性很強的專業(yè)，應(yīng)該非常注重對學(xué)生動手能力的培養(yǎng).但是現(xiàn)階段的實踐教學(xué)仍然是偏重與傳統(tǒng)的理論教學(xué)，即專業(yè)課實驗多處于驗證性、獨立的實驗階段，缺乏綜合性、設(shè)計性、開放性實驗[3].因此為了加強學(xué)校對測控專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)力度，就必須對現(xiàn)有的實踐教學(xué)體系進行課改.然而要對現(xiàn)有的測控專業(yè)實踐教學(xué)體系進行該革不僅要考慮到專業(yè)的特殊性，還要考慮到學(xué)校的因素，應(yīng)兩方面綜合考慮，才能制定出好的改革方案.學(xué)校方面帶來的實踐教學(xué)問題主要有以下兩方面. 2.1 學(xué)生結(jié)構(gòu)特殊化帶來的實踐教學(xué)的問題

莆田學(xué)院每年招收本科生中50%為莆田本地生源，30%為福建省生源，20%為省外優(yōu)秀生源.這使得每個專業(yè)中的學(xué)生在一開始知識水平就是不一樣的，學(xué)習(xí)能力也會有著差距，接收知識的能力也有強弱之分.測控專業(yè)是一個實踐性很強，該專業(yè)是目前我國重點發(fā)展的科學(xué)技術(shù)專業(yè)，是專門為國家培養(yǎng)信息技術(shù)領(lǐng)域儀器儀表類人才[4].這是一個非常注重創(chuàng)新思維與實踐能力的綜合性學(xué)科，培養(yǎng)出來的學(xué)生在畢業(yè)后主要是往兩個方面發(fā)展，一個是從軟件發(fā)面發(fā)展，主要從事儀器儀表類研發(fā)；另一種是，更側(cè)重于機械類人才的培養(yǎng)，這類學(xué)生對高技術(shù)的儀器儀表維修的技能比較高.在傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式和運行機制中，采用的是一律化的教學(xué)體制，無法培養(yǎng)學(xué)生的愛好，使學(xué)生能發(fā)揮自己的專長.并且這種生源結(jié)構(gòu)特殊化，將導(dǎo)致無法在實踐教學(xué)中因材施教，為不同層次的學(xué)生提供不同的學(xué)習(xí)環(huán)境和資源.以達到即可以照顧到普通學(xué)生，在他們現(xiàn)有的學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)上，給予指導(dǎo)來教導(dǎo)他們；又給部分優(yōu)秀學(xué)生提供更多參加科研創(chuàng)新實驗的機會，讓他們在實踐過程中特長愛好，為他們將來成為某個專業(yè)領(lǐng)域的精英打下良好的專業(yè)基礎(chǔ).因此在這種傳統(tǒng)的實踐教學(xué)過程中，長期下去將會埋浪費很多優(yōu)秀大學(xué)生的才華，讓他們白白浪費大學(xué)四年寶貴的黃金時間.

2.2 教育資源不足帶來的實踐教學(xué)問題

莆田學(xué)院近幾年迎來了高速發(fā)展的時代，如今在校學(xué)生人數(shù)已從五年前的0.6萬人激增到目前的1.3萬人.學(xué)生人數(shù)的增長要求學(xué)校在教學(xué)條件方面必須投入更多的資金，來建設(shè)學(xué)校的硬件設(shè)備，讓學(xué)生有一個更好的學(xué)習(xí)環(huán)境.然而盡管學(xué)校已經(jīng)加大了對教學(xué)條件的投入，但總體上教學(xué)資源的增長仍然是滯后于學(xué)生總?cè)藬?shù)的增長，使得學(xué)生在硬件設(shè)備上無法達到滿足，特別是理工科的學(xué)生，面臨著實驗室數(shù)量不夠的問題，儀器設(shè)備資源不足的現(xiàn)象，這使得很多課程無法安排學(xué)生去實際實踐.而即使能安排實踐的課程，也有部分課程存在著在實踐過程無法滿足人人手中一套實驗設(shè)備，這使得學(xué)生不能獨自的去完成任務(wù).這些問題的存在很大程度的制約著學(xué)生能力水平的增長，非常不利于對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng).

由于這個兩個問題的存在，已經(jīng)影響了學(xué)校實踐教學(xué)水平的發(fā)展，這就決定了必須在這個基礎(chǔ)上要對現(xiàn)有工科特別是測控專業(yè)實踐教學(xué)體系進行改革與創(chuàng)新，使得測控專業(yè)的學(xué)生能夠真正的在實踐教學(xué)中，培養(yǎng)出自己的實踐能力與創(chuàng)新能力.

3 測控專業(yè)實踐教學(xué)體系的改革方案

實踐教學(xué)環(huán)節(jié)由一般性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)和集中性綜合實踐環(huán)節(jié)組成[5].為了對測控專業(yè)實踐教學(xué)體系的改革，根據(jù)我?，F(xiàn)有的教學(xué)條件和可提供的資金，可以從其中的實踐教學(xué)平臺與實踐教學(xué)管理兩方面進行探索與創(chuàng)新.目前的改革方案是：將該系的C A D/C A M工程中心實驗室，對該專業(yè)優(yōu)秀的學(xué)生進行開放，以提供一個良好的科研環(huán)境，使得這些有能力，有上進心的學(xué)生，能夠更好的學(xué)習(xí).同時建立一個基于We b的網(wǎng)上實驗系統(tǒng)，來緩解我系目前擴招后存在的實驗室數(shù)量不夠、儀器設(shè)備資源不足的壓力.因為是網(wǎng)上的實驗系統(tǒng)，這就不存在著由于學(xué)校的儀器設(shè)備不足，使得很多實踐無法進行現(xiàn)象.而且學(xué)生可以更加充分利用自己的課余時間，自學(xué)自己喜歡的課程，通過We b網(wǎng)上實驗系統(tǒng)來進行驗證，這也在很大程度培養(yǎng)了大部分學(xué)生的自學(xué)能力，是對學(xué)生知識水平一次提高.

3.1 將C A D/C A M工程中心實驗室建設(shè)成學(xué)生實踐平臺可行性分析

開放實驗室可以：培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生科研能力和自我管理能力，有利于高校實驗室的改革和高校實驗教學(xué)的發(fā)展[6].我系的C A D/C A M工程中心實驗室，擁有著先進的儀器設(shè)備，近年來電信系多次組織優(yōu)秀的本科大學(xué)生，利用這些儀器設(shè)備來開展科研創(chuàng)新實驗，以培養(yǎng)出一批批具有實踐能力和創(chuàng)新能力的優(yōu)秀大學(xué)生，并且多次參加福建省和全國的“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽，取得了令人矚目的成績，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐教學(xué)改革方面做了有意的嘗試，并且受到了肯定.因此將其建設(shè)成學(xué)生實踐平臺，對優(yōu)秀的學(xué)生開放，已經(jīng)有一定的理論基礎(chǔ).

不過C A D/C A M工程中心實驗室在過去也是僅供教師和研究生使用，因此要想對優(yōu)秀的本科大學(xué)生開放還有很大的問題要解決.因為實驗室內(nèi)的儀器設(shè)備多是非常的貴重，只要在實踐過程中，有那么點小小的失誤，往往會帶來很大的經(jīng)濟損失.而本科生無論有多么的優(yōu)異，都會存在著理論知識不足、科研訓(xùn)練的不夠、實驗設(shè)計與分析能力的缺陷和對儀器設(shè)備使用的不熟練等現(xiàn)象，這些均有可能在實踐實踐過程中，給儀器設(shè)備帶來無可挽回的損害，這將給實驗室的管理帶來全新的問題.因此，只有建立一套完善的C A D/C A M工程中心實驗室開放運行機制，才能在保證保持C A D/C A M工程中心實驗室的正?？蒲兄刃虻那疤嵯?，又能使那些優(yōu)秀的本科學(xué)生擁有一個開展科研創(chuàng)新的實驗平臺.

而為了能更好的完善這套運行機制，該系曾在今年2月前往馬來西亞P P K S大學(xué)機電技術(shù)研究所訪問，因為了解到該校優(yōu)秀的本科學(xué)生在經(jīng)過一定的程序之后即可進入科研實驗室，在教師或博士研究生的指導(dǎo)下，進行科研實驗，在這過程中不僅培養(yǎng)出學(xué)生的特長愛好，而且發(fā)揮出學(xué)生的才能，并且為日后成長為專業(yè)研究領(lǐng)域的精英打下良好的基礎(chǔ).故在這訪問期間專門調(diào)研P P K S大學(xué)優(yōu)秀本科學(xué)生進入國家級科研實驗室進行實驗與創(chuàng)新的做法與情況.

通過這次調(diào)研，綜合學(xué)校現(xiàn)有關(guān)于實驗室管理的有關(guān)規(guī)章制度，并結(jié)合該系本科生進入C A D/C A M工程中心實驗室開展科研實驗的具體情況，要將C A D/C A M工程中心實驗室建設(shè)成為學(xué)生實踐平臺，只要解決一下關(guān)鍵的幾個方面既可.

（1）建立C A D/C A M工程中心實驗室本科學(xué)生科研實驗準入制度，選擇符合資格的優(yōu)秀本科學(xué)生進入C A D/C A M工程中心實驗室.

（2）建立C A D/C A M工程中心實驗室本科學(xué)生科研實驗項目管理制度，明確本科學(xué)生在C A D/C A M工程中心實驗室開展科研實驗的項目來源和經(jīng)費支持.

（3）建立C A D/C A M工程中心實驗室本科學(xué)生科研管理制度，維護C A D/C A M工程中心實驗室的正常科研秩序.

（4）建立C A D/C A M工程中心實驗室本科學(xué)生儀器設(shè)備使用培訓(xùn)制度，使學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握所需使用的儀器設(shè)備的性能、用途和正確操作方法.

（5）建立C A D/C A M工程中心實驗室本科學(xué)生儀器設(shè)備使用管理制度，保證C A D/C A M工程中心實驗室大中型、貴重儀器設(shè)備的正常運行和有效使用.

（6）建立C A D/C A M工程中心實驗室本科學(xué)生安全管理制度，保證C A D/C A M工程中心實驗室的安全運行而隨著這些問題的解決，將C A D/C A M工程中心實驗室作為本科生的實踐平臺不再是一個設(shè)想，而是變成一個可行性的方案.這項實踐教學(xué)體系的改革，不僅提高了實驗室優(yōu)勢資源和科研環(huán)境的利用率，更將使得測控專業(yè)的中那些優(yōu)秀的學(xué)生，能接受到更好的教育條件，有利于學(xué)校對高素質(zhì)，高能力人才的培養(yǎng).

3.2 建立一個基于We b的網(wǎng)上實驗系統(tǒng)可行性分析

為了緩解由于學(xué)校擴招后，帶來實驗室數(shù)目不夠、儀器設(shè)備無法滿足需要的壓力，提出了建設(shè)一個網(wǎng)上實驗系統(tǒng)的方案.隨著電子信息時代的高速發(fā)展，與電腦有關(guān)的實用性強越來課程知識越來越受到在校大學(xué)生的喜愛.特別是既有講授電子商務(wù)網(wǎng)站的技術(shù)構(gòu)成、工作原理和應(yīng)用環(huán)境等基礎(chǔ)知識,又有傳授遠程測量控制技術(shù)及J a v aS c r i pt、V B S c r i p t等網(wǎng)頁腳本程序語言編程的專門技巧與技術(shù)的組態(tài)監(jiān)控技術(shù)、We b程序設(shè)計課程最受歡迎.然而這兩門教學(xué)課程比較與眾不同，其J a v a S c r i p t、V B S c r i p t腳本程序雖然可以在D r e a m w a v e r、F r o n t p a g e等網(wǎng)頁開發(fā)工具下進行編寫,但它們不能在單機環(huán)境下執(zhí)行,而須在We b服務(wù)器環(huán)境下運行,且D r e a m w a v e r、F r o n t p a g e等開發(fā)工具不具有調(diào)試程序代碼、檢查語法錯誤、顯示運算結(jié)果的能力.因為這些設(shè)計好的動態(tài)網(wǎng)頁想要進行測試只有通過We b服務(wù)器上的瀏覽器來實現(xiàn)，再來根據(jù)測試完成的結(jié)果來判斷其腳本程序是否需要進行修改,這樣給實際的教學(xué)過程帶來很多不便.而測控專業(yè)的課程學(xué)習(xí)中，就有一門組態(tài)監(jiān)控技術(shù)，由于以上問題的存在，讓實驗室的資源變得更加緊張，使得很多學(xué)生無法更好的學(xué)習(xí).建設(shè)出一個能運行的We b的網(wǎng)上實驗系統(tǒng)，使得測控專業(yè)的學(xué)生能更好的學(xué)習(xí)有關(guān)組態(tài)監(jiān)控技術(shù)課程及相關(guān)的科目.

由于科技的發(fā)展，學(xué)校為了跟上時代的步伐，也加大力度的進行建設(shè).目前，我校的校園網(wǎng)絡(luò)寬帶的數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫呀?jīng)能夠滿足需求，M o c r o s o f t D o tN e t等新一代高性能網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，極大地提升了We b應(yīng)用的處理能力，使我們能夠設(shè)計出滿足教學(xué)需要的網(wǎng)上實驗系統(tǒng).因此在現(xiàn)有的校園條件下，設(shè)計一個網(wǎng)絡(luò)實驗系統(tǒng)是可行的，并且不需要增加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和工作站的投資，只需要配備一個后臺服務(wù)器，不僅設(shè)備投資很少，而且在經(jīng)濟上的花費也不大.因此就有能力來建設(shè)以一個即有程序編輯錄入、又有現(xiàn)場編譯、還有模擬運行結(jié)果等多功能的網(wǎng)上實驗環(huán)境.而隨著We b的網(wǎng)上實驗系統(tǒng)的建立，學(xué)生就能更好的利用自己的課余時間，學(xué)習(xí)自己感興趣的知識，將課堂延續(xù)到學(xué)生的生活中.而且該系統(tǒng)的建立，也有利于老師更好的了解到學(xué)校的實驗室使用情況，更好的利用起來.總之，本項目體現(xiàn)了鮮明的現(xiàn)代化管理特點和多個技術(shù)創(chuàng)新之處，能夠有效的解決實驗資源相對短缺而實際利用率又相對較低的矛盾，具有重大的現(xiàn)實意義.

4 結(jié)論

經(jīng)過分析，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上對測控技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)體系的改革是能夠進行的，可以通過開放C A D/C A M工程中心實驗室，使得該專業(yè)優(yōu)秀的學(xué)生更有一個更好的科研環(huán)境，培養(yǎng)這些學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，這是一次對傳統(tǒng)實踐教學(xué)制度的改革，為將來學(xué)校培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的人才做好基礎(chǔ)準備.而建立一個We b的網(wǎng)上實驗系統(tǒng)更是一次教學(xué)體系的創(chuàng)新，使大部分的學(xué)生脫離了實驗室不足，儀器設(shè)備不夠的困境，為測控專業(yè)學(xué)生的實踐創(chuàng)造了一個更好的學(xué)習(xí)條件.而這次測控專業(yè)實踐教學(xué)體系的改革與創(chuàng)新也為學(xué)校的教改做出了貢獻.

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G 642

A

1673-260X（2012）05-0235-03

福建省科技重大項目（2011H6022、JG201128、JB10140、JB11161）