优化机械测控技术课程体系的

摘 要 ：对机械类测控技术课程体系的结构进行分析,在精品课程建设的平台上,深入优化控制工程基础、测试技术、微机原理与接口技术、电气控制及PLC、测控技术与仪器专业英语、微机测控系统软件设计等机械类测控技术课程群建设.通过优秀教材的出版、实践环节的改进和网络教学资源的建设,突显兰州交通大学机械测控技术课程体系怎么写作铁路,机电结合的特色.

关 键 词 ：测控技术；课程建设；教学改革

作者简介：殷红（1978-）,女,四川都江堰人,兰州交通大学机电工程学院,副教授；彭珍瑞（1972-）,男,甘肃民勤人,兰州交通大学科技成果转化中心,教授.（甘肃 兰州 730070）

基金项目：本文系兰州交通大学重点教学改革项目（项目编号：JG2012Z03）的研究成果

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）35-0078-03

兰州交通大学机械工程、车辆工程、载运工具运用工程3个省级重点学科的专业基础课程体系都包含了机械测控技术课程群平台体系.在近30年的课程改革发展中,机械测控技术课程体系一直是兰州交通大学（以下简称“我校”）重点建设的课程群之一.随着现代测控技术的发展,为了更好地与铁路及其它交通运输领域的先进测控技术紧密结合,提高教学效果,对机械类测控技术课程体系的优化研究势在必行.[1]

我校机械测控技术重点课程群建设随着教育部实施的“高等学校本科教学质量与教学改革工程”而启动,开启了具有我校特色的测控技术类课程体系的重构和优化工作.[2]在课程体系的改革建设中,以“怎么写作铁路,机电结合”为指导思想,与实际工业测控技术紧密结合,在课程体系、教学内容、教学方法、教学手段、实践教学等方面进行了有效的优化研究,彰显了我校的铁路优势,突出我校测控专业的特色.第一,解决了机械测控技术发展与教学内容、手段之间如何衔接的关系问题.第二,解决了理论教学与实践教学的关系以及实验实习教材和设备缺乏的问题.第三,解决了长期以来青年教师实践能力薄弱、学生动手能力差的问题.

一、课程体系结构

兰州交通大学机电工程学院的机械测控技术类课程体系包括“机械控制工程基础”、“测试技术”、“微机原理与接口技术”、“电气控制及PLC”、“测控电路”、“测控技术与仪器专业英语”、“微机测控系统软件设计”等课程,为机电学院各专业的专业基础平台课程和测控技术与仪器专业的专业教育的主干课程体系.一般课程体系构成如图1所示.

目前,机械测控类课程每年授课人数达800多人,涉及机械设计制造及其自动化、车辆工程、工业工程、测控技术与仪器、热能动力工程、材料成型与控制等多个专业.主讲和辅导教师形成了教授、副教授、讲师和助教组成的合理梯队,为培养机械类学生的工程应用能力做出了显著的贡献.然而,如何将测控技术的最新研究成果纳入课程教学,如何适应地方高校扩招以来,机械测控技术课程群教学面临大众化教育转型的问题,成为新形势下教学改革的关键.

为了适应铁路发展的需求,使课程间的关系更加紧密,授课效率更高,测控对象更加明确,对课程体系进行优化,改革后如图2所示.这些专业教育课程与学科基础课程和实践教育部分密切联系.只有有机考虑各课程之间的内容衔接关系和知识更新,优化课程体系结构,才能有力地突出铁路机械测控技术的特色.

随着机械测控技术重点课程群建设深入开展、校级精品课程“机械测试技术”和省级精品课程“机械控制工程”平台的搭建、历年来对教学中出现的弊端的资料积累、学生就业趋势的分析调查,[3]对全面调整机械测控技术的课程体系打下了较好的基础.在课程体系的优化中,紧密联系我校自身的优势,结合测控系的师资特点和硬件设施,优化改革机械测控技术的课程体系,突出我校面向铁路的办学特色,使课程体系结构实现重点突出,特色鲜明,详略得当的特点,提高教学效果.

二、课程体系优化建设的思路

机械测控技术课程体系的优化参考知名特色测控专业的办学水准,准确定位具有我校铁路机械测控技术特色的办学思路,充分利用精品课程建设的带动作用,编写优秀教材,改革实践体系,加强学生测试与控制实践的动手能力和设计创新能力的培养.[4]实施课程体系与实践环节的重构和优化,全面提高教学质量.

教学改革中秉承宽领域、厚基础、重应用的办学思想.课程体系所涵盖的理论教育和实践教学的内容基本参考了清华大学、天津大学、华中科技大学、北京交通大学等特色测控类课程的教学计划.但各学校的特点和主要面向的工业领域以及师资特点不同,所以并不都完全适合我校的专业建设.我校测控技术课程体系经过长期的建设,在课程体系、教学内容和课程群建设上不断探索.考虑各课程之间的相互联系,避免出现内容重复讲授,也避免有些重要内容在各门课程中都没有深入阐述的情况.这对于在有限而珍贵的课时中讲授更多现代测控知识的教学理念是非常关键的.

另一方面,在整个课程体系中,课程前后衔接的优化研究也非常重要.课程的设置需突出学校的办学特色,重点指向铁路机车车辆测控对象的特点,同时兼顾一般工业过程的测控技术,提高教学效果和教学效率.充分利用师资力量和设备资源,在课程体系的安排上突出铁路机械测控的特点.

同时,在有限的实践教学环节中应充分训练学生在检测与控制技术方面的动手能力,与重点课程的理论教育有机结合,进一步提高教学效果,真正实现工程型人才的培养,做到与大交通、新测控的发展与时俱进,与铁路及其它交通运输领域的先进测控技术紧密结合.

三、实施方法与效果

在整个课程体系的改革中,紧密联系我校自身的优势,结合测控系的师资特点和硬件设施,优化机械测控技术的课程体系,突出我校测控专业的办学特色,合理优化课程设置,提高教学效果.参考全国各大高校优秀的测控专业办学单位的课程体系,分析我校和他校在课程体系建设上可参考的类同之处和区别,在此基础上突出铁路机械测控的特色,为我校测控专业及机电学院专业基础平台课程体系建立完整的测控技术课程体系. 1.课程内容的优化

在原有课程体系的基础上,删减重复出现的内容,加强现代测控技术知识的渗透,强调铁路及相关运输领域中的测控对象实例.由图2的结构可知,在整个课程体系的设置中,以机车车辆为最终测控对象,侧重机械类测控技术知识体系的构建.

将学科基础部分和专业教育部分的课程有机对应,形成知识良好的继承性,去除知识讲解的冗余,避免知识衔接的断裂.使实践教育中具有铁路特色的机械类测控对象的工程应用能力的培养水到渠成.

在教学进程计划的优化中,强化机械类课程的设置,加强机械与测控教学的联系.弱化光学类的课程教学,电气类课程根据机械测控课程的进程适当调整教学计划.怎么写作于机械方向测控人才的培养目标,围绕机械测控课程的教学主线,对专业教育课体系进行优化建设.

2.立体化教学系统的建立

教学团队围绕机械测控技术课程群建立了由课程教材、实验教材、电子教案、网上资源库、试题库、远程实验系统和自动命题系统组成的立体化教学系统（如图3所示）.

在高等教育出版社出版的《测试技术》、《控制工程基础》教材确立为国家级“十一五”规划教材,并参加全国多媒体课件大赛.同时在电子工业出版社等出版的《测控技术与仪器专业英语》、《电气控制与PLC》、《面向对象的测控系统软件设计》、《单片机原理与应用系统设计》等,都是该课程体系中重要的支撑资源,这些教材在国内十多所高校推广使用,效果良好.

根据课程内容编写的实验教材和远程实验系统进一步巩固了学生的学习效果和实践能力.[5]网上资源的建设开阔了学习的视角,打破了学习的时间和空间限制,加强了各门课程知识间的联系.[6]自动命题系统提高了测试的效率和公平性,也为学生自主检测学习效果提供了便捷的途径,更有助于提高学习的主动性.

课程建设注重课内与课外学习相结合,理论与实践学习相结合,课堂资源与网络资源相结合,为学生提供立体多维的学习环境,提高工科院校学生的工程创新能力.[7]

课程建设充分利用我校的铁路优势,突出我校机械类测控技术教育的特色,面向工程应用型人才建设目标,建立完善的专业基础平台课程体系,将课程体系建设推向“知识、能力、素质型”大众工程应用型教育.

同时,也积极探索试点班级的精英教育,在“詹天佑班”的建设中开展的控制工程双语教学拓展的学生的专业视野,纵深推进了测控技术课程体系的精英化教育.[8]

精品课程的建设是课程体系优化的平台,在“控制工程基础”、“测试技术”、“测控系统软件设计”等省校级精品课程和网络课程建设成果的基础上,充分利用其辐射带动作用,启动其它课程全面改革的进程,带动机械测控技术课程体系的优化,从根本上实现测控专业课程体系的科学性改革.

3.加强实践教学

机械测控技术课程体系的实践教学占总教学工作量的27.8%,占据教学内容中的重要地位.实验教学在培养学生在信息检测和控制工程领域的动手能力、设计能力和创新能力方面发挥着重要作用,在培养学生信息处理、工业检测、微机测控、智能仪器及传感技术、机电一体化方面的实践能力上起到举足轻重的作用,为工程型人才的培养打下坚实的基础.

在实践教学的改革中,采用了“课堂教学——实验实训——科学研究”三者紧密结合的实践教学模式.学生参与教师科研工作,结合课堂内容自主开发实验平台,为学生提供了自主探索的实践学习环境.远程实验系统,实现了教育资源的共享,使教学方式更加灵活.加大测控系统设计、单片机、PLC、电子工艺实训等重点课程的课程设计力度,调整金工实习的内容和课时,突出测试和控制的设计能力和创新能力.

为了增加学生的认识广度,解决实验设备有限和实验项目多的矛盾,可以将虚拟实验室和常规实验室相结合,兼顾学生动手实践和对高新测控技术的感官认识和仿真操作能力,使实验体系的改进得以实现.通过基础实验室、测控实验室、金工实习基地、计量实习基地、校内外科研基地和校外实习基地的强化训练,不仅丰富实验内容,也可以带动学生参加科研实践,提高动手能力,增加对工业工程问题的认知.

4.师资队伍的建设

师资队伍的建设是保障教学质量的关键.课程组由治学严谨的资深老教授督导,建立了培养中青年教师的平台,探索出可以不断培养出优秀中青年教师的良好机制,建设了一支结构合理、学历层次高的优秀教学团队.

教学团队成员一直以来不断研究测控技术类专业平台课程及其实践环节的教学改革,将测控系的教学特点与检测技术与智能控制研究所的科研内容相结合,以科研促教学,不断优化和改革教学形式和内容.近年来,获得省级教学成果奖1项,“教学名师”等荣誉称号13人次,承担教改项目4项,实验教改项目3项,省级和校级精品课程各1门,发表教学科研论文100多篇,出版教材8部.

四、结束语

兰州交通大学机械测控技术课程体系已发展多年.为了适应测控技术发展的脚步,与铁路机械测控对象紧密结合,对课程体系进行优化.课程体系的改革以精品课程建设和编写优秀教材为切入点,参考知名特色测控专业的办学水准,准确定位我校具有鲜明特色的测控技术课程体系的建设方向；以专业教育课的体系重构优化为重点,突出铁路机械测控技术课程的主要脉络特点；通过实践体系的改革,切实提高学生的检测与控制的动手能力和设计创新能力；通过精品课程建设的带动作用,加强各门课程内部的细节建设,全面提高教学质量.宏观调整与微观建设同步进行,课程体系的重构与实践环节的配套改进,使机械测控技术新课程体系改革的实施最终收到良好效果.

[8]张升.普通高等院校双语教学实践研究[J].内蒙古师范大学学报（教育科学版）,2012,（9）：111-114.

（责任编辑：王意琴）