以工程教育认证与国家一流专业建设为牵引的测控技术与仪器专业教学改革与实践研究

摘  要：面向中原经济区、中国（郑州）智能传感谷，培养工程能力卓越的测控领域工程技术人才的实际需求，河南工业大学测控技术与仪器专业以工程教育认证与国家一流专业建设为契机，通过开展一系列专业综合改革、师资队伍与基层教学组织建设、专业教学质量保障体系建设、多元化的毕业生培养质量跟踪与评价等措施，以期提高学生的综合创新能力。实践结果表明，测控技术与仪器专业在工程教育认证、国家一流专业建设、课程建设、学生创新能力培养、就业满意率等方面均取得显著的效果。

关键词：工程认证;专业建设;教学改革;创新能力;双一流建设

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）27-0029-04

Abstract： Facing the actual needs of cultivating engineering and technical talents with outstanding engineering capabilities in the field of measurement and control in the Central Plains Economic Zone and the Intelligent Sensing Valley in Zhengzhou， China， Henan University of Technology school's Measurement and Control Technology and Instrument major takes the opportunity of engineering education certification and national first-class professional construction to carry out a series of comprehensive professional reforms， teacher team and grassroots teaching organization construction， professional teaching quality assurance system construction Diversified measures such as tracking and evaluating the quality of graduate training are aimed at improving students' comprehensive innovation ability. Practical results show that the Measurement and Control Technology and Instrumentation major has achieved significant results in engineering education certification， national first-class professional construction， curriculum construction， student innovation capacity cultivation， and employment satisfaction rates.

Keywords： engineering certification; professional construction; reform in education; innovation ability; Double First-class Construction

测控技术与仪器专业作为仪器科学与技术学科一级学科下属的唯一本科专业，该专业综合了多学科的基础理论与工程技术，集成光、机、电、信息技术和人工智能等要素于一体，贯通了测控系统和智能仪器的开发设计，强调培养学生的实践动手能力、综合应用知识的能力和创新意识，要求掌握测控技术与仪器专业基础理论和专业知识，能够从事仪器设计开发、测控系统集成、精密测试与计量等领域的工程技术研究、产品设计开发、生产过程组织、项目团队管理和系统运行维护等工作，是有道德、勤思考、重实践、有社会责任感和敬业精神的工程技术人才。目前，国内现有260余所高校开设了测控技术与仪器专业，企事业单位对测控技术与仪器专业的人才需求量大、就业前景广阔，但同时也要求测控技术与仪器专业毕业生掌握解决复杂工程问题的能力也越来越迫切。

工程教育认证引领培养高水平的工程技术人才。在工程教育认证中，从毕业要求到各专业课程目标，以面向产出为导向，着力培养“解决复杂工程问题”能力，这也是科研院所、企业等用人单位对工程技术人才培养的迫切要求。为了持续提高测控技术与仪器专业的教育质量，很多高校都开展了工程教育专业认证和一流专业建设工作。针对高等教育的产出评价，面向复杂工程问题，在学生的毕业要求达成上要注重其分析和解决复杂工程问题能力的培养，而实践教学在培养学生的创新意识和解决复杂工程问题能力中的作用是无法替代的。当今全球经济社会的快速发展，我国经济建设过程面临的现代工程问题越来越复杂、难以用传统的工程技术手段解决。如何全面提高测控技术与仪器专业人才培养质量，造就一批创新能力强、能适应快速经济社会发展需求的理论和应用创新型高端人才，成为测控技术与仪器专业本科教育亟待解决的难题[1-2]。国内许多高校围绕一流专业建设，在产教融合[3]、工程教育专业认证理念融入[4]、实践教学改革[5]、示范中心教学体系建设[6]、工程训练教学[7]、持续改进体系建设[8]、创新创业教育结合[9]和课程群优化[10]等方面开展了大量的研究，也取得了显著的专业建设效果。然而，在专业建设方面普遍存在专业建设与课程建设脱离、专业建设缺乏学科特色、专业课程体系缺乏可持续改进以及未能充分利用产学研协同育人平台等问题。

一  河南工业大学测控技术与仪器专业现状及改革前专业建设存在的问题

河南工业大学（以下简称“我校”）的测控技术与仪器专业创建于2001年，隶属电气工程学院。2011年被评为校级优培专业。依托本专业的发展，所在学院是河南省仪器仪表学会理事长单位，河南省测控专业教指委主任委员单位。于2019年获批河南省一流本科专业建设点，2021年获批国家级一流本科专业建设点，2021年通过工程教育认证，为河南省首个通过工程教育认证的测控专业。

改革前，我校的测控技术与仪器专业建设长期存在的突出问题如下：第一，工程教育理念没有贯彻。在开展工程教育认证前，没有按照工程认证的理念实施一流专业建设。教学过程中，多数教师虽然始终坚持以学生为中心的教学理念，但是成果导向不明确，学生解决复杂工程问题的能力不强。专业教师对工程教学理念的思想认识普遍存在偏差，对于毕业要求与课程支撑不明确，能力培养的教学针对性不强。第二，教学方式与教学手段陈旧。本专业教师采用的教学方式与教学手段较为单一，习惯于传统的课堂理论教学，没有采用先进的教学方式，缺乏研究性教学、研讨式教学、案例式教学等教学模式的应用与创新。第三，实践教学与在线课程建设不足。测控技术与仪器专业的实践教学比例不高，特别是综合实践类的实习实训教学内容与教学学时分配不合理。研究性教学相关的智慧教室应用、线上教学资源建设、微课、创新创业实验室等开放式教学资源建设较为欠缺。第四，教学监管体系建设存在欠缺。测控专业的人才培养目标、毕业要求、课程体系、课程目标、教学大纲及教学实施过程、教学过程质量监控方面存在不足，教学监控依赖于教师、督导，未建立循环持续改进机制，同时也影响了青年教师的成长。第五，专业建设与社会需求脱节。专业假设没有跟上新经济发展的步伐，没有彻底实现新工科改造，导致培养的专业人才在大数据、物联网、人工智能等方面的学习知识不足，传统课程体系难以满足新经济领域对测控技术与仪器专业的人才需求。改革前测控技术与仪器专业的多学科交叉知识学习不够、多学科综合技术应用能力不足，主要侧重于电学和控制方面的专业知识，然而真实的传感检测系统是一个典型的多学科交叉融合系统，涉及仪器学、电子学、光学、精密机械、计算机、信息与控制技术等多项技术，仅仅学好电类和控制类课程难以满足实际工作的需要，导致毕业生的就业质量不高、发展潜力不大，甚至难以满足河南省传感仪表产业发展的需求，导致大量毕业生就业难和本地企业用工荒并存的困局。第六，专业特色不鲜明。在国家一流专业建设前，我校的测控技术与仪器专业定位不准确，没有根据专业特色精确定位专业建设方向，人才培养面向行业方向不明确。人才培养与专业定位存在偏差，行业需求与专业人才培养融合不佳。没有从测控技术与仪器专业的特色出发，优化人才培养方案。没有明确指明测量控制系统的集成特色，没有将仪器设计开发、测控系统集成、精密测试与计量等领域的工程技术研究、产品设计开发、生产过程组织、项目团队管理和系统运行维护等内容有机融入人才培养方案。

为此，本文从工程认证和国家一流专业建设的要求出发，开展深化专业综合改革、师资队伍和基层教学组织建设、专业教学质量保障体系建设、毕业生培养质量的跟踪与外部评价等方面的教学改革与探索。

二  持续深化测控技术与仪器专业综合改革

我校的测控技术与仪器专业积极开展工程教育专业认证，以新理念引领新工科建设，逐步落实了一系列测控技术与仪器专业的综合改革举措，取得了显著的改革成效。主要举措包括：第一，落实工程教育专业认证理念，构建人才培养持续改进机制。测控技术与仪器专业始终秉承“以学生为中心，以成果为导向”的工程教育专业认证理念，基于完善的教学过程质量监控体系，建立了培养目标、毕业要求、课程体系、课程目标、教学大纲及教学实施过程、教学过程质量监控等闭环式的持续改进机制。第二，聚焦新工科建设，完善人才培养方案。面向仪器仪表设计开发、测控系统集成、精密测试与计量等领域，立足河南辐射全国的智能感知行业，研究新工科测控技术与仪器专业工程技术人才应具备的基本素质和能力体系，优化专业人才培养目标和毕业要求，培养适应新一轮科技革命和产业变革的新工科工程技术人才，服务仪器仪表行业、中原经济区和中国（郑州）智能传感谷建设。第三，推进课程建设，深化课堂教学改革。推进专业基础课程和专业核心课程的精品化建设，以线上线下混合式教学、研讨式教学、翻转课堂、研究性教学等方式，引导学生主动参与学习，激发学生学习兴趣，培养学生的自我管理能力。同时加大过程考核在课程总成绩中的比重，采取笔试、口头表达、调查报告、研讨汇报等多种形式，以期达到以考促学、以评促改的目的。第四，改革实践教学，强化实践育人。构建了从低年级入门实训、基础实验，中年级的专业基础实验和核心专业课程实训，到高年级的专业综合实训、科研训练和创新创业训练的递进式实践教学体系。面向本专业全体学生开展第二课堂的科技创新和创业训练项目;由学院组织学生参加各级科技竞赛，培养学生的自主学习、团队协作能力和人文素养。加强“校企联合育人”，聘请企业兼职教师参与指导专业综合实训、毕业设计等实践环节。第五，强化课程思政和专业思政。贯彻落实“三全育人”要求，全面加强课程思政，将课程思政与学生的专业能力培养、人文社会素养培养、团队沟通等非技术能力培养融合，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。第六，推动新一轮课堂革命，打造“金课”建“金专”。改革传统理念，重塑教育教学新形态，为培养学生的自主学习能力打造课程资源和平台环境，侧重现代信息技术在教学改革中的应用。打造“金课”，深入落实以“学”为中心的教学理念。积极推广小班教学、混合式教学、翻转课堂和研究性教学，构建线上线下相结合的教学模式。推进多元化考核方式改革，引导学生自我管理，提升自主学习能力。实施一流课程建设，打造国家级、省级一流课程群，支撑一流专业建设。

三  加强师资队伍和基层教学组织建设