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摘要：在新工科背景下，对高校人才的培养质量提出了更高的要求。本文通过分析成都信息工程大学测控专业实践教学现状，改革现有实验实践环节，构建集基础训练-应用训练-综合训练-创新训练于一体的工程训练体系，通过在2015级测控专业进行试点，学生的工程意识和研究兴趣增强，学生的工程素养得以提升，改革初见成效。
关键词：新工科；测控专业；工程训练体系
本文引用格式：章洁,沈艳.新工科背景下的测控专业工程训练体系改革[J].教育现代化,2019,6(15):57-59.
2016年，为满足国家战略发展的需要，落实立德树人的根本要求以及适应国际竞争形式新变化，新工科应运而生。新工科的提出是在高等教育开展的又一项具有划时代意义的行动计划，业已成为我国工程教育的方向引领，对人才的培养质量提出了更高的要求[1]。为适应新形势、新业态，成都信息工程大学控制工程学院测控技术与仪器专业（简称“测控专业”）以工程教育专业认证为标准，以夯实基础，强化工程实践能力和创新能力的导向，改革测控专业工程训练体系，以期望培养出高质量的卓越应用型人才，以适应国家和地方新经济建设和发展的需要
一 测控专业实践教学现状
成都信息工程大学测控专业具有口径宽、知识体系运用广的特点，培养的学生需具备光、机、电、算等多学科交叉融合的知识和技能，拥有较强的工程实践能力和创新能力。然而，我校该专业设置的实验实践环节内容单一，设置内容与实际应用脱节，具体表现为以下几个方面。
（一）实验实践课程之间关联度不高
通常课程之间的实验实践独立开设，课程之间实验实践的各自为政，联系不紧密，相关性不强，无法实现对测控专业学生实践实训能力的系统化的培训，实验实践课程的零散性不能形成对测控专业理论知识体系的有力支撑，造成理论和实验的严重脱节，也进而导致实验课程落实不到位。
（二）实验实践缺乏工程应用背景或科研创新意识的引导
学生通过理论教学学习必要的理论知识，而对理论知识的进一步领悟则是依靠验证性实验，即使部分课程设置了设计性实验，也非常简单。由于实验实践缺乏工程应用背景，没有对学生进行专项技能培训的机制，学生仅仅得到碎片化的实践技能锻炼，综合技能和创新意识培养不到位。同时，也无法满足部分学生希望更深入掌握其感兴趣的某一专项技能的愿望。
（三）工程训练仅是传统金工实习的拓展
以校内工程训练基地为主要训练场所，针对原有“金工实习”进行整合和改进，其工程真实性情景相对较弱且背景单一，很难形成提升的工程训练实践技能。
当前新工科要求工科大学毕业生必须具备较强的解决工程实际问题的能力，这种工程训练体系与新工科的要求是不匹配的。因此，以工程需求和科研要求为引导，整合测控专业现有的工程训练资源，强化工程实践教学环节，探索具有工程特色的面向测控专业的阶梯式、开放式工程训练改革具有重要的意义。
二测控专业培养学生实践能力的重要性
新工科背景下，高校人才培养工作环境出现变化，更加重视人才实践能力的培养，希望通过高校合理的教学和指导使人才在毕业后能为社会建设贡献力量。这在一定程度上使测控专业人才培养工作提出了更高的要求，对于测控专业教学而言，在电子信息技术、通信技术、微纳米技术等得到蓬勃发展的情况下，测控专业涉及到的课程内容开始表现出明显的智能化、虚拟化和微型化的发展倾向，测控专业学生在毕业后只有具备较强的实践能力，才能更好的从事相关工作，实现个人价值。所以为了在新工科背景下对测控专业学生的测量与控制能力、智能仪器使用能力、信息处理能力等专业技术能力进行培养，突出强化学生在科研开发、运行管理、测量与控制方面的实践能力，就必须按照工程教育人才培养模式的现实要求，构建实践教学体系，为学生打造全新的实践学习平台，提高教学效果。此外，对测控专业实践教学进行分析可以看出，测控专业实践教学属于工程实践方面的内容，所以要想在创新实践教学的基础上使学生能真正将所学理论知识与实践训练有机结合在一起，实现对测控方面理论知识的内化和升华，提高学生动手实践操作能力，在对测控专业实践教学进行改革的过程中，就要尝试构建专业工程训练体系，在测控专业工程训练活动中有目的的对学生的综合实践能力加以培养，使他们更好的参与到学习活动中，逐渐发展成为综合素质较强的测控专业人才。从这一角度进行分析，在新工科背景下对高校测控专业学生实施实践教育、构建完善的工程训练体系具有极其重要的现实意义，值得进行深入的探究。
三 测控专业工程训练体系构建
工程训练教学定位于学生工程技术素质的培养，采用“由浅入深，由低到高，循序渐进，螺旋式上升”的理念，以生产需求为导向，以提升综合工程素质和创新能力为主线开展工程训练[2]。在整个训练教学环节中，整合现有工程训练资源，探索涵盖测控技术与仪器专业主要课程内容，融基础性、应用性、综合性、创新性于一体的阶梯式、开放式工程训练体系。该阶梯式、开放性工程训练包括基础训练、应用训练、综合训练、创新训练四大层次。
（一）基础训练
基础训练包括认知实验和基础实践，主要开展应知、应会等原理性实验和实践，例如常用仪器仪表的使用、常用开发工具的使用、基本工艺认知等。对工程实验实训课程内容进行具体分析，一般涉及到《误差理论与数据处理》、《自动控制原理》、《传感器与自动检测技术》、《MATLAB方针设计》、《电工学》等，合理安排课程内容并组织学生参与基础训练，能奠定学生参与工程训练实践活动的基础，也能为后期学生在实践活动中合理应用理论知识创造便利，有助于为后期开展测控专业工程训练活动创造便利。基础训练的主要目的是让学生初步了解与测控技术基础理论相关的工程基本技能，增强对测控技术入门知识的理解和应用，便于后续课程的学习和理解[3]。在系统组织开展基础训练的情况下，学生对基础理论知识的理解必然会更加深刻，并且学生能在基础课程中获得良好的学习体验，有利于调动学生后期参与深度训练的积极性。
（二）应用训练
应用训练包含先进测控技术和系统的认知、学科基础课程的实践训练以及相关的课程设计。对于测控专业工程训练教学而言，应用训练属于过渡性的训练阶段，在学生接受应用训练的过程中，能初步完成对理论知识的整合，形成对所学基础知识的系统认知，也能尝试将理论知识应用到学科基础课程的实践训练活动中，在老师的指导和帮助下加深理解和感悟，掌握工程师初步训练技巧，为后期参与综合训练和创新训练奠定基础。其的主要目的是让学生通过应用型实践训练，具备与测控专业理论相应的基本技能和专业工程训练能力，加深对测控技术基础理论知识和专业理论知识的理解，使学生在良好的工程环境中获得工程师的初步训练，同时为学生进行后续的综合研究训练提供必要的技能储备。
（三）综合训练
综合训练包含专业课程综合训练、生产实习训练以及综合设计实践训练等内容。一般情况下，高校在设计测控专业工程训练综合训练项目时往往会按照基础专业课程、专业综合课程等进行研究，并划分为不同的训练等级[4]。具体分析，在一般综合训练项目中主要包含《光电检测》、《计算机控制》、《测控与计算机网络》、《过程检测及仪表》等基础课程知识，学生可根据自己的情况和学习任务合理选择选修项目。专业层次的综合训练包含《仪器精度分析》、《机器人》、《智能仪器仪表设计》、《虚拟仪器技术》、《测控电路》、《测控与通信技术》、《智能传感器》等，一般是测控技术专业学生对这些课程进行选修，在综合训练实践中高度重视培养学生独立思考和独立实践的能力，致力于引导学生在工程训练中发挥个人主观能动性，主动完成对新知识内容的探索和学习。
综合训练层次的训练活动主要是希望能够让学生借助应用型和设计型的实践训练活动，培养他们的测控专业理论知识整合技能和工程实践能力，并通过引导学生积极参与到设计、分析、制作等环节，提高学生综合应用专业知识的水平，初步培养学生的创新意识，使学生能对测控基础理论形成更加深入的理解，掌握基本的实践操作技巧，能独立完成教师所布置的工程训练项目，进而循序渐进的提升学生分析和解决专业领域问题的实践研究能力，为学生后续参与创新实践奠定基础，也为学生未来毕业后适应社会生活创造良好的条件。例如，针对测控技术与仪器专业学生选修，以具有一定工程应用背景的小型课题为整体，规划教学[5]。要求学生对训练内容进行独立思考，充分发挥主动性和探索性,根据所学过的测控理论知识和仪器仪表的使用知识，完成资料收集、方案设计、原理设计、仿真试验、制作加工、装配调试、测试优化、撰写报告的全过程，指导教师参与学生的讨论、方案确定、测试结果分析等。通过让学生完成实际应用系统原理学习、工艺结构了解、运行调试、故障分析与排除等综合训练,使学生在良好的工程环境培养创新意识和研究精神，同时为学生进行后续的综合研究训练提供必要的技能储备。
（四）创新训练
创新训练是本专业的最高层次实践教学模块，涵盖毕业设计训练与创新、学科竞赛训练与创新以及科研创新实践等内容。对创新训练的具体训练形式进行分析，发现主要包含一般性的创新训练和提高性的创新训练。针对测控专业学生开展创新工程训练，能通过引导学生参与创新工程实践活动，提高他们对专业知识和技能的理解和应用能力，使他们的创新意识、创造能力得到进一步强化，学生在专业领域分析问题、处理问题的能力也能得到良好的培养。在实践训练环节，教师可以将学生掌握的测控专业理论知识作为基础，为学生设定相应的工程创新训练主题，然后要求学生独立完成对训练方案的设计、编写实验程序等，在学校所提供的实践实训平台中完成实验项目，并由教师对实验结构进行系统分析和优化，确保学生在创新实验环节能提高系统理论知识掌握水平、提高运行调试能力，为学生搭建工程训练平台，培养学生养成良好的科学研究精神。其主要目的是全面提升学生的综合素养以及工程能力和创新能力[6]。
创新训练采取开放式教学方式，通过成立学生创新创业活动中心，与大学生电子设计竞赛、大学生创新创业训练计划、“互联网＋”大学生创新创业大赛等各类竞赛活动相结合，形成以竞赛、科研培训学生实践能力的长效机制，学生可以任选或自选课题、采用自己熟悉的技术方案、在教师指导下，独立完成。
通过构建层次化、递进式、课内外相结合的创新实践一体化工程训练体系，学生根据自己的时间和教学计划，自主选择上课时间和训练层次。在基础训练和应用训练，以教师讲授为主，学生认知训练为辅。同时，部分相关实验实现了全程远程互动的网络化实验教学环境。学生不仅可以通过网络在远地查阅实验内容、索取实验资料、办理申请实验手续、提交实验报告。在综合训练层次，教师只设计初步方案，学生自行提出具体实施方案和设计实现；在创新训练层次，教师只充当指导和启发作用，学生自主完成从设计到产品开发与制作的全开放式学习过程，并以此开展各种形式的工程训练竞赛，注重学生的个性化和差异性培养[8]。
从基础到创新的各层次训练，可使学生具备基本实验技能、熟悉仪器设备的操作与使用、了解常用元器件特性、实验数据的分析与处理方法，掌握各种软硬件平台的设计工具与调试环境、设计方法与手段以及实验报告与设计报告的撰写等，从而使学生的工程应用能力、分析问题与解决问题的能力以及工程素质等得到全面的培养和提高[9]。
三 改革初步成效
目前，测控专业工程训练体系改革在我校测控专业2015级学生进行试点，取得了初步成效：
（一）学生的工程意识和研究兴趣增强
通过一定工程应用背景问题的引入，培养了学生良好的工程环境培养工程意识和研究精神，学生学习主动性增强，待在工程训练平台上的时间增长了，想动手愿动脑的愿望强烈，参与竞赛和教师的科研项目的积极性提高。
（二）学生的工程素养得以提升
由于工程训练从简单到复杂、从基础到综合、从设计到创新，实验项目模块化、层次化，循序渐进。既要求“应知应会”的基础训练，更强调综合性、创新性实验环节，体现了新时期新工科对学生应具备的基本要求。这不仅使学生在实际应用能力上得到锻炼和提高，也培养了学生的工程素质。
测控专业工程训练体系的改革使教学进度既源于又不受限于理论课程讲授进度，又有利于形成独立而开放的实践教学方式方法，可有效克服过去分课程开设实验而不利于培养学生测控技术综合素质的弊端，为测控专业工程训练教学改革做有益的探索。同时，以此为契机，不断推进落实取得的成果，及时发现该体系的不足之处，并采取行之有效的措施解决问题，进一步改进和完善测控专业的工程训练体系，以期向整个测控专业的学生推广。
参考文献
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[2]胡浪涛.高校工程实践教育中心建设的探索[J].科学技术创新，2013（36）：74-74.
[3]韩同样,刘志明,张若达.开放式工程训练教学模式探索[J].实验技术与管理，2016,33（7）：8-10.
[4]沈艳，章洁.浅谈大学生创新创业项目的实践及思考[J].高教学刊，2017（3）：1-2.
[5] 李锐,王浩,彭向华,等.测控专业递进式工程训练方法及实践探索[J].重庆邮电大学学报(自然科学版),2008,20(S1):118-120.
[6]杜云,孟凡华,黄公发,等.构建测控实践教学体系培养学生创新科研能力[J].高教学刊,2017(14):33.
[7]黄新,许川佩,殷贤华.测控专业“卓越计划”课程体系改革与实践[J].实验科学与技术,2015,13(1):83-85,114.
[8]李辉.应用型本科测控专业实践教学的改革与探索[C].2011年教育科学与管理工程国际学术会议论文集.2011:2205-2207.
[9] 李锐,王浩,彭向华,等.测控专业递进式工程训练方法及实践探索[J].重庆邮电大学学报（自然科学版）,2008,20(z1):118-120.
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