微機測控課程教學體系的構建與實踐

微機測控課程教學體系的構建與實踐

　　微型計算機簡稱“微型機”、“微機”，由于其具備人腦的某些功能，所以也稱其為“微電腦”。微型計算機是由大規模集成電路組成的、體積較小的電子計算機。它是以微處理器為基礎，配以內存儲器及輸入輸出(I/0)接口電路和相應的輔助電路而構成的裸機。

　　摘要：針對應用型高校特點和社會經濟發展對學生實踐和創新能力的需要，針對電氣工程及其自動化專業微機測控課程群存在的問題，改革人才培養模式，構建基于培養實踐和創新能力為重點的立體化教學體系。包括優化課程體系、改革教學模式;建設示范中心，強化課內實踐環節;以項目驅動改革課程設計、實習教學模式;改革專業技能、科研技能訓練模式、全方位鼓勵學科競賽活動。實踐證明學生的學科研素養得到有效提升，學生的工程實踐能力、創新設計能力得到有效增強。

　　關鍵詞：微機測控課程 實踐 創新 構建 教學體系

　　人才培養的核心問題是人才標準和質量，其由社會經濟發展的需求性所決定，呈現一定的時代性特征。“當代社會的發展是在嚴峻復雜的國內外環境中進行的。科技創新、技術創新、管理創新不斷涌現，社會結構和經濟結構調整步伐不斷加快，社會的發展和人的發展更加充分。但與此同時，社會可持續發展所面臨的各種矛盾和困擾更加復雜化、尖銳化，尤其是所受到的人口、資源、環境承載力的約束日益趨緊。要謀求在復雜環境中占有一席之地，創新是唯一出路。”高校作為高等教育的主力軍，其具有人才培養、科學研究、社會服務、文化傳承創新四大職能，其中最根本的職能是人才培養。因而積極構建創新型人才培養體系，培養具有實踐動手能力和創新能力的大批高素質人才，不僅是國家創新體系建設對廣大高校的根本要求，也是服務區域經濟和社會發展的現實需要，更是高校自身持續發展的必然選擇。因而，如何根據應用型高校特點和社會對高校培養具有實踐和創新能力人才的現實需求，改革和優化人才培養模式，創新人才培養方案，改革和優化課程體系建設，努力構建以培養實踐能力和創新精神為核心的培養體系，是此類大學進一步深化教學改革，切實提高教學質量的關鍵。

　　在國家提倡大眾創業、萬眾創新，高校分類轉型的大背景下，河北科技師范學院作為河北省十所應用型試點高校之一，迎來了難得的發展機遇;其作為教育部全國首批職教師資培訓重點建設基地院校，長期以來一直定位為應用型地方高校，其在人才培養模式做了很多先行先試工作，積累了一定的經驗，同時也存在一些急迫需要解決的問題。當前我校電氣工程及其自動化專業微機測控課程群存在教學模式和教學手段單一、缺乏多樣性、適應性，不利于培養學生自主學習能力、工程實踐能力和創新精神;實驗、實踐教學環節相對薄弱，對學生科技創新活動重視和投入不足;綜合型、設計型、研究型和創新型實驗內容不足;傳統實驗教學模式不利于發揮學生的主動性、積極性和創造性;缺乏自主研究、自主創新的環境和氛圍。

　　基于以上分析，本文提出“構建微機測控群教學體系”，旨在通過課程體系結構包括理論教學和實踐、實驗教學體系結構改革，將科技競賽等納入其中，多角度全方位為學生創新培養搭建舞臺，大力促進學生實踐和創新能力的提高，培養區域經濟建設急需的電氣工程創新人才，為區域經濟、社會發展做出應有的貢獻。

　　一、構建課程體系，綜合運用現代化教學手段，改革教學模式，培育精品課程

　　根據電氣工程及其自動化專業微機測控方向人才培養需求，科學構建8門理論課程和6門實踐課程組成的微機測控群課程體系，如圖所示。其突出“課內教學與課外教學結合、理論教學與實踐教學并重、基本技能培養與創新能力培養兼顧”的特點，實現學生四年能力培養不斷線。每年以新理論與新技術、科研實踐中先進實用電路、工程實際案例等更新部分課程內容;開設2門競賽培訓、創新研修課程，將前沿科研成果轉化為教學內容，在專業教學中融合素質教育和創新精神;設置討論課，創設情境，啟發思考，自主研究，協作交流，總結提高;探索大班上課、小班輔導教學模式，大班教學滿足共性需求，小班輔導促進個性發展。實施柔性教育方法，通過優質課件研制、工程設計軟件引入課堂、多樣化輔導。制訂啟發式教學流程，編寫啟發式教案。將便攜式實驗箱、口袋實驗室發給學生，邊上課邊實踐、先實踐后上課、上課后再實踐;實施重能力、求創新的累加式考核方法，全面客觀評價學生實際能力。通過省級精品課程“微型計算機原理及應用”的建設，帶動2門校級精品課程、1門校級重點課的建設，通過國家規劃教材、國家精品教材以及省級精品教材，帶動《微型計算機原理及應用》等校本教材建設，形成省、校兩級精品課程及教材體系，推動優質教學資源普及共享。

　　二、建設示范中心，強化課內實踐環節

　　加強實驗教學示范中心硬件設施和管理體制建設，依托已有的電工電子省級實驗教學示范中心，建成“開放、共享、高效、自主學習”的培養平臺。精心設計電工電子綜合實驗、高級過程控制綜合實驗等實驗系列課程內容，與理論課緊密結合，設置驗證性、設計型、綜合型、創新型、研究型、自主型等多層次實驗教學內容，每年更新部分實驗項目;打破電與非電專業、多學時與少學時、課程與課程之間界限，建設開放性實驗教學平臺。利用在研科研項目及成果，研制2種綜合實驗系統，開設30個創新型、研究型、自主型實驗項目;開設虛擬實驗實現真實實驗不具備或難以完成的教學功能。關于不可逆、不可及、高危險的操作、高耗時、高成本、高消耗、復雜工程訓練等情況時，提供經濟、實用的實驗項目;例如Labview虛擬儀器軟件在檢測技術相關實驗項目的使用;過程控制高級實驗裝置運用Wincc仿真軟件觀測鍋爐水溫度調節過程。網絡化、全開放，強化學生自主學習，引導學生自主實驗、自主研究;建立多段式實驗考核方式，多方位評價學生實際能力。

　　三、改革課程設計和實習教學模式，以項目驅動，培養學生工程思維及工程創新能力

　　以工程實踐能力、多學科背景及整體性思維方式、職業道德和社會責任感教學目標，以工程創新實踐為導向，“項目”驅動，構建以“課程設計”、“認知實習項目”“基礎實習項目、專業綜合實習項目、創新訓練項目、創新競賽項目和企業實戰項目”為核心內容的工程創新項目教學體系，多維度地為大學生工程創新能力培養發揮重要作用。項目教學以工程項目實際為依托，改變傳統學科知識邏輯的束縛，切實按工程項目現實需要的技術邏輯構建專業教學內容。學生在真實或模擬的工作情景下，通過課程設計、教學實習、項目實踐，整合知識，創造知識，提升工程創新能力。學校構建旨在提高大學生科研素養、工程實踐能力和創新設計能力的項目教學體系，通過跨學科實踐平臺建設、項目教學團隊建設、多渠道拓展項目來源、加大專項經費投入、制訂完善的項目運行管理制度等，保障項目教學的實施與可持續發展。瞄準學科前沿技術，建設區域工程研究中心2個和6個校內外創新實踐教學基地。

　　四、改革專業技能和科研技能訓練模式、全方位鼓勵學科競賽活動

　　以項目或競賽為載體，強調專業技能和科研技能項目訓練的自主性、個性化和研究性，引導學生自主研究、主動探索，激發創新潛能。每年發布約30個微機測控方向的專業、科研訓練項目，供學生自主研究和探索;指導學生成立了“電子愛好者協會”、“單片機應用技術協會”、“數學建模協會”等;定期發布探索性題目，以興趣小組和討論班等開展活動。

　　實施創新創業訓練計劃，組織或承辦各種國內、省內、市內學科競賽。把微機測控群各類競賽融入到提高創新意識和提升創造能力之中，并非為了競賽而競賽。利用學校資金、社會捐贈，建成6個校內外創新實踐平臺;發展5個學生科技創新社團，營造創新氛圍;實施創新創業訓練計劃，組織或承辦5種各級學科競賽。積極開展課外科技活動，組織“康泰杯”單片機設計競賽，指導學生參加河北省及全國電子設計競賽、“挑戰杯”等高水平競賽，近年來共獲得省部級、市級獎勵100余項，以賽促學，有效勾連理論知識與實際問題，提高學生分析解決問題能力、創新意識和開發設計能力。

　　經過近5年的實踐，學生科研素養得到有效提升。學生開展科研訓練立項數達100余項，其中省級項目30余項，校級項目70項，參與人數近400人;學生的工程實踐能力、創新設計能力得到有效增強;學生面向企業開展了多個項目的設計研究。參與企業實戰設計和工作的學生達到200多人，獲得實用新型、發明專利10多項;學生“挑戰杯”、“秦皇島市單片機設計大賽”、“飛思卡爾杯”大學生智能車競賽、全國電子設計大賽等國家級、省部級、市廳級等獎項30余項;學生就業受到用人單位的歡迎，學生一次就業率高達85%以上，用人單位對學校人才培養整體質量滿意度不斷提高。以此同時，學校實施教師研究能力提升、青年教師培養、教學名師建設和教學研究項目牽引工程，建成校級教學團隊;較好地解決了部分教師研究能力和教學水平不高;部分教師缺乏工程經歷、工程素質和實踐經驗等問題。

　　參考文獻：

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