新工科背景下基于CDIO模式的测控技术与仪器专业人才培养方案的研究
付瑞玲，禹春来
（黄河科技学院 信息工程学院，河南 郑州）
摘 要： 人才培养方案是本科高校培养专业技术人才的关键环节，直接决定着人才培养质量。文章针对黄河科技学院测控技术与仪器专业现行的人才培养方案存在的问题，提出了人才培养方案的修订及实施过程，并给出了实施效果。该研究对新工科背景下基于CDIO模式的测控技术与仪器专业人才具有极其重要的作用。
关键词： 新工科；CDIO；测控技术与仪器；人才培养方案
工科是运用数学、物理学、化学等基础科学的原理，结合生产实践所积累的技术经验而发展起来的学科。我国在工程教学方面投入了较大的人力、物力、财力，但工程教学依然存在一些“短板”。“新工科”背景下，工科教学要跟随时代的发展而不断改进。CDIO是以现代工业产品从构思、研发到运行乃至终结废弃的全生命周期为蓝本的、旨在培养学生的工程能力的一种方法，是一种新的高等工科教育模式[1]。人才培养方案是高等学校培养合格的本科毕业生的关键，是提升人才培养质量的重要保障[2]。传统的人才培养模式已经不符合当前社会发展的需要，新兴产业及经济需要高等学校培养的人才具备工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型“新工科人才”[3]。结合新工科、CDIO的背景，本文对黄河科技学院测控技术与仪器专业人才培养方案进行了研究。
一 目前测控技术与仪器专业人才培养方案中存在的问题
（一）人才培养目标定位不清晰
人才培养目标直接决定人才培养的方向，在人才培养过程中起着极其重要的引领作用。
民族唱法美声化，美声唱法民族化，是中西文化相互融合、互相影响的结果，也是我国声乐教育发展取得的一大成果。这种“洋为中用”的做法使得我国声乐更加成熟化、科学化、国际化。这样在保留自己本民族特点的基础上进行学习、借鉴、改革对于我国民族声乐的发展，具有很重要的意义。
人才培养目标引领人才培养的整个过程，为人才培养指明了方向，但是现行培养方案中人才培养目标定位不够清晰。笔者认为，首先测控技术与仪器专业的人才培养目标应该依据社会需求、学校定位、专业特色，明确适合黄河科技学院测控技术与仪器专业的人才培养目标；其次，人才培养目标应结合新工科和CDIO的特征和背景，面向产业、面向世界、面向未来，并引入工程教育理念；最后，人才培养目标应体现以学生为主体，结合学生的实际情况，学生的知识基础等确定人才培养的目标。
（二）课程体系设置缺乏应用型本科特色
黄河科技学院2013年被批准为教育部“应用科技大学战略改革研究试点单位”，并成为河南省首批转型发展试点高校和首批中国应用技术大学（学院）联盟成员。但是现有的人才培养方案课程体系中的主干学科和专业核心课程仍然是按照《普通高等学校本科目录和专业介绍（2012年）》进行设置的，没有体现学校特色和专业特色，与研究型大学的课程设置没有本质的区别，无法满足应用型人才培养的要求[4]。
（三）缺乏工程实践能力的培养
专业领导小组深入到各类仪器仪表行业，考察硬件设计开发工程师、嵌入式软件设计人员，系统测试人员等不同岗位的工作过程和工作任务及其在职业素养、专业技能以及可持续发展能力等方面的具体要求和量化标准；同时制定相应的调查问卷，对已毕业学生，在校学生和相关的企业行业进行调研，考察学生的职业生涯规划需求，了解已就业校友对人才培养和工作岗位需求结合度的认识，并了解行业、企业对人才培养质量的评价和要求，然后对调查问卷结果进行统计和分析，并根据调研结果，结合我校实际对人才培养方案、课程体系、课程内容、教学方法、考试方法等进行改革，逐步形成一套比较科学完善的人才培养模式。
（四）人才培养方案的制定缺乏企业深度参与
黄河科技学院为应用型本科高校，以培养应用型人才为主。以往人才培养方案的制定过程中缺乏相关企业、行业的高级技术人员的参与，导致课程设置理论性较强，缺乏实用性，培养出的工程技术人才很难满足新产业、新经济的需求，无法支撑应用型高校的整体定位。
二 人才培养方案的修订
（一）成立由专业带头人、专业教研室主任等组成的人才培养模式改革小组，广泛调研，修订完善人才培养方案
现行人才培养方案中的很多专业课程虽然设置了实验课程和课程设计等，但是实验课中验证性和演示性实验占比较大，急需增加综合性和设计性实验，或者增加专业的实训课程，来加大对学生工程实践能力的培养。虽然从2009版人才培养方案到2012版人才培养方案，在专业课程设置时，也考虑到了对学生实践能力的培养，但是这些调整大多都是针对某一门课程所做的尝试和探索，对课程之间的内在联系和整个课程体系架构缺少深入的改革。
现制现售，现场分装或包装食品应标明食品的名称、生产日期、保质期等内容。如有储存温度要求的食品，须在标明的温度条件下储存和销售。
出口去向方面,中国甘薯出口目标市场集中度非常高．ITC官方网站公布的数据显示,2017年我国甘薯出口的主要市场包括中国香港,占中国甘薯出口额总量的85%以上，如表3所示．
总体来说美国倦怠科室稳中有变，重症医学和急诊医学倦怠高发，家庭医学最近两年都有上榜。重症医学和急诊医学的倦怠发生比率一直都很高，这似乎不意外，但是家庭医学医生在近三年都表现了比较高的倦怠(2016年排名第4，2017年排名第3，2018年排名第3)。我国为了解决基本医疗资源不足的问题，从2011年起开始在全国推行家庭医生制度，家庭医生群体会逐渐扩大，一般认为家庭医生服务较基础，患者需求较简单，但从美国经验看，仍然需要关注这个群体的任务量，预防可能的职业倦怠。
（二）构建“融合了创新创业教育的应用型人才培养”的人才培养方案
1.人才培养目标明确
测控技术与仪器专业是集传感技术、电子技术、计算机技术、控制技术等多种高新技术于一身的专业，具有实践性强、技能要求高的特点。本专业以测量和控制理论与技术为主体，主要学习或研究信息获取、处理、传输和利用。
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本专业要求学生掌握仪器仪表领域以及测量控制领域比较系统和扎实的理论基础、专业基本知识、学科前沿知识、交叉学科知识以及相关的方法论知识。接受测控技术与仪器专业实践的基本训练，具有信息检测与处理能力、微处理器系统应用与开发能力、仪器仪表设计能力，综合知识应用能力，具有把先进智能仪器设计技术与传统仪表设计技术相结合的创新创业能力，能够面对生产实际解决复杂工程问题，能够适应中原经济区建设和经济社会发展需求。
测控技术与仪器专业人才培养方案从知识结构、能力结构和素质结构3个维度给出了人才培养规格的基本要求，并依据这些知识、能力和素质要求开设相应的课程作为支撑。总体来说本专业毕业生应具备的核心能力与素质为：
已建成电子与通信河南省实验教学示范中心和测控综合实验室。能完成电子系统基础实验、综合实训与传感器、测控电路、仪器仪表设计综合实训，能满足学生课内实验、课外综合创新实验和教师科研的需求。
当航拍的影像或优质照片被用于直观评价时，数据的处理可以简化为符合地面参照系统的资料过滤；当航拍资料用于理性分析时，航拍数据的处理系统主要由位图拼接系统和矢量图构建系统组成。
2.人才规格要求适应区域发展需要
经过本专业培养的毕业生应该是工程型、技术型与技能型的素质能力兼备或以一方面为主的应用型、创新型且主要从事技术服务和科技开发的人才。因此，本专业要求毕业生有很强的实际动手能力。
（1）具备仪器仪表学科及相关学科基础知识。
进入女性体内后，精液中的去能因子被稀释、阻挡、酶解而消失，精子运动能力增加，暴露出细胞膜表面与卵子相识别的位点，顶体酶系统恢复活性，精子才恢复了受精能力，这个去能因子抑制作用消失的过程叫‘精子获能’。
（2）具有发现问题，分析问题，以及提出合理的解决方案的能力。
2.3.4 课前安排案例情景剧，每周一演 学生收集有关护理安全、医疗纠纷的案例，设置简单场景和道具，课前安排10分钟时间进行表演和讨论，教师点评。使学生融入案例氛围，感同身受，增强其法律意识和风险防范意识。
（3）具有常见仪器仪表产品、计量项目及产品应用、设计、开发能力。
（4）具有良好的沟通技巧、表达能力与团队合作的能力。
（5）具有终身学习能力，紧跟学科发展前沿；
（6）拥有良好的人文素养，尊重知识产权。
3.课程结构强调对学生的因材施教，分类培养
本专业人才培养方案包含4大类课程平台，分别为普通教育课程、学科专业核心课程平台、分类培养课程、素质拓展课程。其中的分类培养课程包括就业方向、创业方向和升学方向三大类。整个课程体系中实践学分比例36.8%（就业方向），具体学分结构如表1所示。
表1 测控技术与仪器专业课程学分结构
（三）改革教学内容，构建一体化的课程体系
依据专业培养标准的学习效果目标集合，整合课程，明确各课程对专业培养标准的贡献（教学目标达成矩阵），最终形成一体化的课程体系。
在课程体系中，根据专业能力培养要求，围绕培养学生的信息获取和检测能力、信息控制和处理能力、仪器仪表设计能力设置课程体系。设计的方案中既包含了检测技术的相关课程（比如传感器原理及应用、光电检测技术等），又包含了信息处理和控制的相关课程（如单片机原理及应用、PLC原理及应用等），同时还包含仪器仪表设计开发的相关课程（如智能仪器设计等）。
（四）强化创新实践能力的培养
在新的人才培养方案里，除了增加学科专业核心课程的实践学时以外，还添加了课程设计、专业实训、毕业实习、金工实习等环节，尤其是在第7学期特别引入了企业顶岗实习、定向就业企业课程等，从而强化实践环节，达到提高人才实践能力的目的。新的人才培养方案中，就业方向、创业方向、升学方向的实践学分比例分布达到36.8%，39.7%和33.2%。
通过开设企业顶岗实习、定向就业企业课程，设置就业、创业、升学分类培养等措施打通人才培养和社会需求脱节的鸿沟。具体是指将《大学生职业发展与就业指导》、《创业基础》等课程融入课程体系。同时，在第7学期设置若干等学分互换的企业顶岗实习、定向就业企业课程等以打通就业方向人才培养和社会需求间的鸿沟。另一个方面，分类培养课程中专门为创业和升学的学生设置了相应的课程进行进一步的强化，满足创新创业和升学的需要。
三 人才培养方案的实施
人才培养方案是培养优秀专业人才的关键，人才培养方案的正确实施是培养优秀人才的保障。人才培养方案的实施过程包括理论和实践教学两个方面，其中理论教学就要求老师改革教学方法、完善考核制度；实践教学方面要求增加实验设备、耗材的投入，完善实验室开放制度，在实践教学中融入CDIO工程教育理念，突出学生工程实践能力的培养。在理论教学中也可以结合CDIO工程教育理念，进行项目化教学，另外还可以加强产学研合作等。
（一）深入推进教学方法改革
1.改革教学方法
以学生为中心，教师为主导，积极探寻符合教学规律和人才成长规律的教学方法，比如基于项目的学习、基于问题的学习、探究式学习等，目的就是为了实现专业培养标准所要求的培养目标。
2.建立完善的考核制度
一方面完善学生考核制度，综合考核学生的知识、能力、素质，对学生实行全过程管理。另一方面，建立“学生教学信息员”制度，及时将学生对教学工作的意见和建议反馈给相关部门。
研究结果表明，将本实验粗提到的线粒体用缓冲液悬浮，加入到铺设好蔗糖密度梯度的超速水平离心管中，经超速水平离心后出现分层。处理1中分层不明显(图1)，且重复性不高，3管均出现不同情况的分层，线粒体层聚集不明显，无法准确吸取线粒体层。处理2分层效果明显(图2)，且3管分层均相同，可以看到明显的线粒体层，有利于线粒体的收集。实验结果说明处理2中改进的蔗糖密度梯度效果最佳。
（二）强化创新实践能力平台建设
1.实验室建设
本专业毕业生可从事检测技术和计算机测控技术的研究与应用，过程控制系统的设计、工程实施和运行管理，智能化仪器和自动化仪表产品的安装调试、设计制造、工程应用等工作。可适应厂矿、企业、研究单位、设计单位以及专业管理等单位的相关工作。
这世上最痛苦的莫过于白发人送黑发人。就今天早上，就你们五连的阵地，又牺牲了这么多兄弟，又有多少父母将要伤痛至死。狗日的鬼子，你让多少中国人妻离子散，又让多少人子人父不能尽忠尽孝。你，孔志浩，就算代替我们全师官兵，为我们的父母奔一次丧，尽一次孝。
2.开放实验室制度和管理方法建设
测控技术与仪器专业实验室对学生实现开放式管理，满足学有余力的学生在课外进行创新实验的需求。开放实验室有专人管理，负责实验室的日常维护，元器件的领取和学生的答疑解惑等。
3.产学研合作
本专业与河南汉威电子股份有限公司、洛阳牡丹通信设备有限公司、智游爱峰科技有限公司等签订有校企合作协议，并长期保持人才培养、专业实习实训等合作，为学生各种实习和就业提供了良好的环境和保障。目前，正积极与郑州辉煌科技股份有限公司、郑州威科姆股份有限公司等新单位签订学生实习基地和就业协议。
积极创造条件进行校企合作，努力拓宽学生实习实践的场所，从而重点解决学生能干、会干的问题，并通过学生学习和掌握的技术和技能，显著提升本专业的吸引力和社会认可度。
同时，在第7学期开设校企联合课程，引进企业人员进校，实现与企业、社会需求零距离接触。近3年来，我们邀请郑州水木太阳能环保有限公司、河南智游集团、深圳信盈达等单位的工程师参与到校企共建课程中来，邀请他们到学校给学生上课，他们带来了公司的实际项目，组织学生在规定的时间完成特定的项目，并按照公司的规则对项目进度进行考核和奖惩。通过该课程的建设，大多数同学对企业需求有了更深入的认识，明确了自己的目标，有个别同学因此而直接实现就业。
分析框架是以“螺旋式”组织形式为指导思想，在对研究对象与相关文献反复对照分析的基础上，主要将孔凡哲提出的“教材运用‘螺旋式上升’可以从深度、广度和应用等维度予以实现”[6]与李卓、于波研究小学数学教材螺旋式结构编排的“螺旋的时间间隔”等维度[9]，综合化和具体化而成．具体包括3个一级维度：螺旋间隔、内容广度、内容深度．
4.融入CDIO工程教育理念，突出学生工程实践能力的培养
工程训练主要训练学生信息获取和控制、处理能力，结合我校的实际情况，将项目化教学融入到各类实践性强的课程上，如单片机原理课程，智能仪器课程等。
四 实施效果
（一）学生就业率、就业质量
通过对培养方案的修订，课程体系的划分与更新等，使得课程改革、课程群建设、实习实训、创新创业等方面形成良好的合作机制，使测控技术与仪器专业培养的人才与行业企业的需求不错位、不滞后、不离散，具有良好职业能力，能满足区域、行业经济和社会发展的需要，为高技能人才找准市场，提高社会认同度。并且，通过对自身优势教育资源“黄河重创空间”（科技部认定的全国首批众创空间）、“河南省创业孵化示范基地”等的利用，搞好创业教育，增强创业教育吸引力、感染力和实效性，转变大学生的就业观念，提升创业意识，激发创业激情，培养学生开创事业的职业素养和职业技能，提高就业竞争力，注重改进和提高学生的就业质量，拓展和丰富学生的胜任岗位。
本专业近三年毕业生，除升学学生之外，其余学生100%就业。仅2017-2018年度毕业生就业详细信息的统计情况可以看出，70%以上的学生从事测控信息类行业，大约25%左右的学生从事专业外的行业，还有5%左右的学生自己或合伙进行创业，培养效果初见成效。
（二）学生大赛成果
学科竞赛是对知识的深入理解、系统整理和实践运用的过程，是整合课内外实践教育教学的主要环节，也是强化学生根据实际分析、解决问题，提高大学生的综合素质，培养创新能力的主要手段。学科竞赛可有效培养大学生解决实际问题的思维意识，强化学生的创新意识、加强学生的创新能力。
有意思的是,《二月》语篇中的第十封信是钱正兴写给陶岚的，信中没有使用问句。此外,《二月》一般不直接描写女方陶岚的读后感，多写男方萧涧秋的读后感。
在2015-2018连续四年中，测控专业学生在全国大学生数学建模大赛、全国大学生电子设计大赛、大学生挑战杯创业计划大赛等赛事中，获奖项数如图1所示，由图可见，学生取得省级以上奖项总数目逐年递增，效果明显，但是，国家级项目有待进一步的提高，也为以后的工作给出努力的方向。
图1 2015-2018年度学生大赛成果图
（三）学生创新、创业项目
大学生创业教育的目的在于熏陶、培育其创业意识、创业精神，促进学生全面发展。通过大学生创业，一方面解决自身就业问题，另一方面可为社会衍生新的就业岗位，缓解就业压力。测控专业的学生创业情况主要体现在以下两个方面：
一是学生申请大学生创新创业项目的意识逐步增强。2014-2015年度，仅有一个校级项目。2015-2016年度增为两项，但是也均为校级项目。到2016-2017年度，已经有三项国家级项目。无论是数量还是质量，都有明显的成效。
二是举办创新创业活动的形式变得多种多样。例如：邀请河南省创业导师蒋华勤给学生进行创业咨询服务；积极参加我校创客空间活动；开展各类创新创业学术报告等。
将你的相机垂直向上朝向树冠和明亮的天空，拍出秋日透亮的叶片。光线直射时，使用点测光能够更准确掌握曝光。
五 结束语
人才培养方案是实现人才培养目标的重要途径，直接影响着培养人才的知识结构、质量和社会、企业的符合度，必须引起高校教育工作者的高度重视。以新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新经济的蓬勃发展对仪器类工科人才的培养提出了新的要求，不能再固守思想，按照传统的人才培养模式进行人才培养。本科专业人才培养必须按照满足新工科背景下进行人才培养方案的制定与实施。
参考文献
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Research on Personnel Cultivating Program of Measurement and Control Technology And Instrument Specialty Based on CDIO Model in the Context of New Engineering
FU Rui-ling，YU Chun-lai
(School of Information Engineeing， Huanghe S&T College， Zhengzhou， China)
Abstract: The talent training program is the key link for the undergraduate colleges to train professional and technical talents, which directly determines the quality of talent training. The article puts forward the revision, implementation process and effect of the talent training program in view of the problems existing in the talent training program of Huanghe S&T University. The research plays an extremely important role in cultivating environmental professionals who meet the CDIO model in the context of new engineering.
Key words: New engineering; CDIO; Measurement and control technology and instrument; Personnel cultivating program
本文引用格式： 付瑞玲，等.新工科背景下基于CDIO模式的测控技术与仪器专业人才培养方案的研究[J]. 教育现代化 ，2019，6(59):11-14.
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.59.005
基金项目： 黄河科技学院校级单片机原理及应用教学团队（Jxtd1702）；黄河科技学院校级优秀基层教学组织（jxzz201808）；黄河科技学院校级教育教学改革项目（JGYB2017026）。
作者简介： 付瑞玲，女，河南郑州人，硕士，黄河科技学院电子与通信工程系讲师，研究方向：人才培养方案。禹春来，男，河南郑州人，博士，黄河科技学院电子与通信工程系副教授，研究方向：实践教学研究。
标签：新工科论文; CDIO论文; 测控技术与仪器论文; 人才培养方案论文; 黄河科技学院信息工程学院论文;