测控技术与仪器专业卓越工程师课程体系整体的

测控技术与仪器专业是国家仪器科学与技术一级学科所属的唯一一个本科专业。武汉理工大学（以下简称“我校”）测控技术与仪器专业有25年的办学历史，具有仪器科学与技术一级学科硕士学位授予权，为湖北省高校本科品牌立项建设专业。2011年我校测控技术与仪器专业获得教育部批准试点实施“卓越计划”。以此为契机，在广泛调研的基础上，对测控专业人才培养课程体系进行了整体优化，优化的课程体系充分体现了卓越工程师培养所提出的“宽厚、复合、创新、实践”的人才培养要求。[1]
　　一、卓越工程师培养课程体系整体优化的原则与要求
　　大学课程体系是实现大学教育理念和人才培养目标的主要载体，决定了培养对象所能具有的知识、能力和素质结构。[2]通过学科调研和走访用人企业，确定了卓越工程师培养课程体系整体优化应遵循的基本原则：
　　1.准确把握人才定位，体现武汉理工大学测控专业特色
　　21世纪的仪器仪表学科是集机、光、电、自动控制技术，计算机技术与信息技术多学科相互融合、相互渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科。卓越人才本科专业课程体系一方面必须满足社会经济发展对人才的需求，另一方面也要充分考虑武汉理工大学在长期办学中形成的建材建工、交通、汽车三大行业优势条件，同时体现我校测控专业在机电工程学院二十多年的产—学—研发展中形成的光纤传感技术与仪器、机电装备检测与控制、动态测试与故障诊断等学科特色，使卓越人才本科专业课程体系成为提高学校核心竞争力的重要标志之一。
　　2.构建结构完整有序、相互支撑并交叉融合的课程体系
　　卓越工程师应具有知识和技能两大优势，既具有扎实和宽广的专业知识，又有良好的技术思维能力和实践能力，能够把科学知识、科学原理和技术方法直接运用到生产活动中，创造出现实的生产力。因此，应根据卓越工程师人才在知识、能力、素质三方面的要求，遵循工程学科专业的交叉性和综合性规律，设计和构建结构完整有序、跨学科交叉融合的课程体系。
　　3.重视课程体系和教学内容的逻辑性、系统性和前沿性
　　卓越工程师培养涉及更广的知识面和更复杂的课程体系设计，因此，更要注意学科知识的内在联系和逻辑关系，以及知识结构的完整性，形成有序、完整的知识矩阵。在保证课程基本主体内容的传承性和稳定性的同时，注意及时将最新学科知识和学科发展前沿信息补充到课程体系和教学内容之中。
　　4.以学生为本，注重学生个性发展
　　遵循学生为教育主体的原则，将学生知识的获取、能力的培养、素质的提高作为课程体系设计的最终价值取向。明确每一门课程在卓越工程师培养中的贡献，每一项能力的培养和素质的提升需要哪些课程和实践环节的共同作用。注重学生个性发展的需求，加大选修课的内容与范围。
　　5.强化实践教学，营造良好的创新实践条件
　　着重加强实践、实训教学环节，整合与改革实践环节的形式和内容，形成目标明确，层次清楚，具有连续性、系统性、创造性的实践教学体系。通过增加综合设计型实践项目、营造良好的创新实践氛围和条件、规范实践教学要求等措施，以及轮岗实习、项目制训练、毕业设计等企业实践活动，强化对学生技术思维能力、知识转化能力、专业行为能力、解决实际问题能力的培养。
　　二、专业课程体系的整体优化建设
　　“卓越工程师培养计划”本科阶段学习年限一般为4年，采用“3+1”模式。其中在校内课程学习阶段为3年，累计在企业学习和实践1年。采用学分制管理，总学分190学分，其中课内学分180学分，课外学分10学分；课内学分中理论课程131学分（必修110学分，选修需修满21学分），实践环节49学分。
　　测控专业卓越工程师培养课程体系框架如图1。优化建设课程体系的主要思路和举措如下：
　　1.建设多学科既相互独立，又交叉融合的系列化专业课程体系
　　本着“厚基础、重实践、强能力”的教学理念，以教育部仪器科学与技术教学指导委员会拟定的“测控技术与仪器本科专业教学规范”为依据，[3]将学科基础课分为四个系列，并与后续的专业课程相呼应，形成基础→专业→应用递进式知识增长和能力强化课程体系。
　　机械系列主干课程包括工程图学、工程材料、工程力学、精密机械设计、仪器制造技术等课程，使学生具备仪器结构设计、制造方面的基础知识。
　　电子系列主干课程由电工学、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、仪器仪表电路等课程，以及模拟电子技术基础实验、数字电子技术基础实验两门独立实验课组成，使学生具备仪器电路的分析、设计、制作、调试的基本知识和能力。
　　计算机系主干系列课程包括测控系统微处理器原理及应用、计算机程序设计基础（C语言或VB语言）、测控系统软件设计、现代仪器设计等课程，该系列课程为学生在智能仪器、虚拟仪器的构建和开发打下一定基础。
　　测控系列主干课程有误差理论与数据处理、测试信号分析与处理、传感器原理及应用、控制工程基础、仪器光学基础等，该系列课程提供测量与控制方面的知识。
　2.理顺各课程内容之间的内在联系，整合某些专业课程
　　明确每门课程在卓越工程师培养能力实现矩阵中的作用，理顺各课程内容之间的内在联系，兼顾基础性和先进性，整合某些专业课程。
　　如原“微机原理与接口技术”课程存在部分内容陈旧、脱离实际的问题，同时与原“单片机原理及应用”课程有部分内容重合，因此将两门课程整合成一门“测控系统微处理器原理及应用”；再如，原“智能仪器”和“虚拟仪器”两门课程也存在着部分内容重叠的问题，将其整合成“现代仪器设计”。增加“嵌入式系统设计”、“可编程控制器原理及应用”、“测控系统仿真”、“组态控制技术”等实用性强、反映学科新发展的选修课程。
　　3.注重个性发展，充分利用专业的办学条件和优势，开设特色课程
　　武汉理工大学在长期办学中形成的建材建工、交通、汽车三大行业背景，以及测控技术与仪器专业在机电工程学院二十多年的产—学—研发展中形成的光纤传感技术与 仪器、机电装备检测与控制、动态测试与故障诊断等具有代表性的学科特色，设置了“光纤传感器”、“激光技术及应用”、“无损检测技术”、“图像检测与处理技术”等特色课程。
　　此外，在培养方案中安排了9个学分的跨学科选修（分别为人文社科、经济管理、艺术体育、创新创业类）和10个学分的课外实践活动，鼓励学生从事科技创新、社会实践、文艺创作等促进个性化发展和综合素质提升的课外活动。
　　三、实践教学体系的优化建设
　　“卓越计划”实行“3+1”校企联合培养方式，对“卓越工程师”培养实践教学体系的构建要站在实施专业整体优化的高度，统筹考虑，以形成目标明确，分层次、分模块，具有连续性、系统性、创造性的实践教学体系。
　　针对测控技术与仪器专业实践性、综合性强的特点，在卓越工程师培养计划制定过程中，坚持理论教学与实践教学并重并举，协调发展的方针，形成了基本技能培养层、综合应用与设计能力提高层、工程实践与科技创新能力增强层的多层次、全方位、四年不断线实践教学体系。
　　1.基本技能培养层
　　内容包括：电子、机械、计算机类基础课程课内实验；独立实验课：大学物理实验课（32学时）、模拟电子技术基础实验课（16学时）、数字电子技术基础实验课（16学时）；设计与实训：机械制造工程实训（4周）。
　　该实践层以巩固学生机电基础知识、强化基本技能为目的，时间安排在大一大二阶段，均在学校建设的公共基础课实践教学平台上完成。
　　2.综合应用与设计能力提高层
　　内容包括：测控专业基础课和专业课课内实验；专业课程设计与实训：仪器仪表电路设计与实训（1.5周）、传感器原理及应用课程设计（2周）、测控系统微处理器应用实训（2周）、现代仪器设计与实训（2周）、测控系统综合技能实训（2周）。
　　该实践层以巩固学生专业基础及专业知识，促进专业知识的综合应用，培养学生专业设计技能为目的，为学生大四进入企业实习打下良好基础，时间安排在大二和大三阶段。
　　本专业归口的机电工程学院拥有国家级实验教学示范中心，有一批高素质的实验指导教师，采用全开放实验教学管理模式。近几年学校先后为测控专业实验室投入建设经费总计约400万元，建成了以测控专业系列主干课程为核心的多个专业实验室，为专业课程的综合性、设计性实验和课程设计与实训提供了人员、制度、设备的全面保障。
　　3.工程实践与科技创新能力增强层
　　内容包括：科技创新与学科竞赛（如全国大学生机械设计创新大赛、虚拟仪器设计大赛、“节能减排”大赛等）；企业实践：专业实习（2周），企业轮岗实习、项目制训练（累计18周），毕业设计（17周）。企业实践环节主要集中在大四阶段。
　　本专业从1987年开始就一直研究探索、坚持和完善产—学—研合作教育人才培养模式。在与企业合作人才培养上，以汽车、建材行业为依托，目前已建立的校企合作人才培养形式包括：设立企业奖学基金，如苏州中材杯机械设计创新大赛基金、浙江精工奖学金、法雷奥照明公司奖学金；建立企业冠名培训中心，如三菱CNC培训中心、Solidworks授权培训中心；共建工程实践教育中心，如2012年本专业与荆州恒隆汽车零部件制造有限公司获批共建国家级工程实践教育中心；建立企业人才培养基地，如本专业已与东风汽车有限公司设备制造厂、东风汽车公司商用车发动机厂、武汉东洋樱花电器有限公司、中兴通讯股份有限公司、武汉钢铁集团公司等15个企业建立了校企合作人才培养机制，结合毕业生就业，形成了学生到企业接受培训，参与实际技术工作，结合企业实际问题解决方案进行毕业设计的人才培养方式。每年有15%左右的学生通过双导师制参与了学校与企业的合作培养教育，学校与企业的长期密切合作为卓越工程师培养计划的实施创造了良好条件。
　　四、结语
　　“卓越计划”开启了一种新的人才培养模式，涉及学校、企业、社会多方面，需要在实践中逐渐完善。大学课程体系作为实现人才培养目标的主要载体，是卓越工程师培养目标实现的关键。整体优化后的课程体系体现了“宽厚、复合、创新、实践”的卓越人才培养价值取向，为实现本专业卓越人才培养目标“培养能够适应国家经济、科技、社会发展对高素质工程技术人才的要求，满足测控技术与仪器领域的生产实践需求，具有扎实的专业基础知识，较强的工程能力和创新意识，良好的团队合作精神，掌握测控系统与设备的现场技术，能在仪器科学与技术领域从事测控系统与设备的设计、制造、维护和运行管理等方面工作的应用型工程师”打下了良好基础。
　　参考文献：
　　[1]林健.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究，2011，（5）：1-9.
　　[2]李德才，王俊.关于培养“卓越工程师”的几点认识[J].研究生教育研究，2011，（3）：54-57.
　　[3]杨俊，王光明，叶湘滨.测控技术与仪器专业创新人才培养探索与实践[J].高等教育研究学报，2010，（2）：14-16.