测控专业面向CDIO的实践教学体系改革探索
宋建辉++于洋++高宏伟++刘晓阳++赵亚威
[摘 要]按照CDIO的教育理念，对现有的测控专业的实践教学体系及教学内容进行改革，探索测控专业面向CDIO的实践教学改革方案，提出以工程实践能力培养为目标、以项目设计为导向、基于CDIO工程模式的综合培养方式，建立基于CDIO模式的实践教学课程体系方案和课程知识能力体系。在学校实践教学培养的基础上，从高校教育界和产业界两方面进一步构建面向CDIO的校企联合实践教学分类培养方案，提高学生的工程实践能力。
[关键词]测控专业；CDIO理念；实践教学；课程体系；产学研
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）02-0005-02
随着现代测控技术的发展，各种高新技术也越来越多地融合、渗透到测量领域和仪器仪表行业，测控技术与仪器专业（以下简称测控专业）已经发展成为集数学、物理、精密机械、电子学、光学、控制理论与控制工程、计算机技术与信息技术等多学科相互融合、相互渗透而形成的一门高新技术密集型新学科专业[1]，为国家培养了大批信息技术领域仪器仪表类的专门人才。科学技术的发展使众多领域对测控专业人才的培养提出了高综合素质、强实践能力与创新能力的新要求。为了适应测控技术与仪器技术的发展，特别是在教育改革不断深化的形势下，探索适应21世纪科技发展的测控专业人才培养模式势在必行。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），面向CDIO来规划测控专业的课程体系是搞好测控专业建设的重要战略，具有重要意义。
实践教学是培养学生创新思维和能力的重要环节之一[2] [3]，依托产业基地校企联合的培养方式，可以实现测控专业学生实践能力的培养。[4]本文以沈阳理工大学测控专业学生的培养目标为依据，按照CDIO的教育理念，结合沈阳理工大学测控专业的具体情况，对现有的测控专业的实践教学课程体系及教学内容进行改革，探索测控专业面向CDIO的实践教学课程改革方案，在学校实践教学培养的基础上，从高校教育界和产业界两方面进一步构建面向CDIO的校企联合实践教学分类培养方案。
一、基于CDIO模式的实践教学课程体系方案
独立式教学中的独立式考核方式，使学生完全独立学习某门课程的知识，无法清晰地了解课程具体的应用价值，不知道如何将其与其他专业知识相结合，使得学生对自己所学习的专业缺乏总体认识，无法在实际工程中应用。[5] [6]因此，沈阳理工大学测控专业提出了以工程实践能力培养为目标、以项目设计为导向、基于CDIO工程模式的综合培养方式。开发兼顾创新性、专业性的综合实践项目，该综合实践项目具有实际工程背景，涵盖信号与系统、智能仪器仪表、电子测量技术、自动控制原理、单片机原理等专业课程的理论知识，由3-5名学生组成课题小组合作完成。通过精心规划的项目，引导学生对核心专业课程产生浓厚的学习兴趣，从而达到能力培养、综合发展的目的。图1为以项目设计为导向的综合培养方式的课程体系框架图，从上到下是时间顺序。
从图1可以看出，该课程体系按照CDIO标准要求，把相互联系的数门课程整合起来建立课程群模块，通过导论性的基础课程，从起始阶段就将工程实践引导入门，让学生尽早接触工程实际；在教学计划和教学实践中，以工程实际项目为纽带，将相关课程有机联系起来；通过贯穿专业学习全过程，让学生在学习专业知识的同时体验工程项目的开发、设计过程，在知识的学习和应用之间形成良性互动。以项目设计为导向的综合培养方式的课程体系，符合CDIO工程教育理念倡导的“做中学”和“基于项目的教育和学习”。该课程体系将各主干课程通过项目设计有机地、系统地结合起来，给学生提供了完整的分析、研究、设计、解决实际工程项目的学习和实践过程。
二、基于CDIO模式的实践教学课程知识能力体系
CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。在重点研究国内外测控技术与仪器领域的新技术、新发展、新特征，以及由此带来的对人才培养的新要求的基础上，以CDIO能力大纲为指导纲领，明确沈阳理工大学测控专业学生应该具备的，与CDIO能力对应的、细化的、可以培养和评价的实践能力、创新能力以及综合素质的整体培养目标与毕业要求。梳理毕业要求与课程体系的对应关系，对每一项毕业要求都分解为若干个知识点，每个知识点有若干门课程对其进行支撑。图2为基于CDIO模式的课程知识能力体系，该课程知识能力体系通过顶层设计的方法，将能力培养的目标细化并分解到具体的课程中，明确每门课程对能力培养的目标和任务。
三、构建面向CDIO的校企联合实践教学分类培养方案
实践教学培养方案是影响实践教学效果的重要因素。测控专业人才在知识层面上，需要掌握光、机、电，甚至包括材料、工艺等多方面知识，仪器仪表应用分类多而且复杂，培养高水平“通用型”仪器仪表人才难度很大。因此，从本校测控专业学生的具体情况出发，在学校实践教学培养的基础上，进一步构建面向CDIO的校企联合实践教学分类培养，将分类培养实践环节开设到企业中，建立订单式的培养机制，可以提高学生解决实际问题的能力。
辽宁（丹东）仪器仪表产业基地是省级重点产业基地，位于辽宁沿海经济带丹东临港产业园区内，总规划面积8平方公里。沈阳理工大学同丹东仪器仪表基地的合作已经全面展开，主要包括本科生的生产实习、科研合作及研究生培养等多个领域。目前，沈阳理工大学已经同基地丹东思凯集团、东发集团、通博集团和华通测控等多家企业签订了校企合作协议，建立了实践教学基地，这为沈阳理工大学测控专业和学科的规模化发展提供了千载难逢的良机，也为测控专业改革实践教学、增强学生创新能力提供了实验平台。图3为面向CDIO的校企联合实践教学分类培养实施方案。
四、结论
CDIO工程教育理念改变了传统教学过程中的独立式教学，实现了由传统理论知识传授和综合能力培养的转变。以沈阳理工大学测控专业学生的培养目标为依据，按照CDIO的教育理念，构建了沈阳理工大学测控专业以项目设计为导向，以能力培养为核心的面向CDIO的实践教学课程体系，构建面向CDIO的校企联合实践教学分类培养方案，实现了对学生基本实践技能、动手能力与设计能力的培养，为高校测控专业的建设与改革提供了参考借鉴。
[ 注 释 ]
[1] 杨书仪，毛征宇，赵前程.基于CDIO理念的测控技术与仪器专业人才培养方案探讨[J].当代教育理论与实践，2013（1）：86-87.
[2] 凌振宝，程德福，林君.测控技术与仪器专业实践教学体系建设[J].实验室研究与探索，2012（5）：119-121.
[3] 冯梅琳，何学文，罗小燕，等.基于CDIO理念的测控专业实践教学创新体系[J].实验室研究与探索，2014（3）：180-184.
[4] 宋建辉，于洋，高宏伟.依托产业基地分类培养测控专业工程科技人才的途径探讨[J].大学教育，2014（4）：89-90.
[5] 刘志刚.CDIO工程教育模式下的测控技术与仪器专业综合课程实际研究[J].教育教学论坛，2014（23）：96-97.
[6] 田志波，刘美，廖晓文，等.CDIO理念下测控专业多课程融合式教学研究[J].中国电力教育，2012（29）：60-61.
[责任编辑：钟 岚]
[摘 要]按照CDIO的教育理念，对现有的测控专业的实践教学体系及教学内容进行改革，探索测控专业面向CDIO的实践教学改革方案，提出以工程实践能力培养为目标、以项目设计为导向、基于CDIO工程模式的综合培养方式，建立基于CDIO模式的实践教学课程体系方案和课程知识能力体系。在学校实践教学培养的基础上，从高校教育界和产业界两方面进一步构建面向CDIO的校企联合实践教学分类培养方案，提高学生的工程实践能力。
[关键词]测控专业；CDIO理念；实践教学；课程体系；产学研
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）02-0005-02
随着现代测控技术的发展，各种高新技术也越来越多地融合、渗透到测量领域和仪器仪表行业，测控技术与仪器专业（以下简称测控专业）已经发展成为集数学、物理、精密机械、电子学、光学、控制理论与控制工程、计算机技术与信息技术等多学科相互融合、相互渗透而形成的一门高新技术密集型新学科专业[1]，为国家培养了大批信息技术领域仪器仪表类的专门人才。科学技术的发展使众多领域对测控专业人才的培养提出了高综合素质、强实践能力与创新能力的新要求。为了适应测控技术与仪器技术的发展，特别是在教育改革不断深化的形势下，探索适应21世纪科技发展的测控专业人才培养模式势在必行。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），面向CDIO来规划测控专业的课程体系是搞好测控专业建设的重要战略，具有重要意义。
实践教学是培养学生创新思维和能力的重要环节之一[2] [3]，依托产业基地校企联合的培养方式，可以实现测控专业学生实践能力的培养。[4]本文以沈阳理工大学测控专业学生的培养目标为依据，按照CDIO的教育理念，结合沈阳理工大学测控专业的具体情况，对现有的测控专业的实践教学课程体系及教学内容进行改革，探索测控专业面向CDIO的实践教学课程改革方案，在学校实践教学培养的基础上，从高校教育界和产业界两方面进一步构建面向CDIO的校企联合实践教学分类培养方案。
一、基于CDIO模式的实践教学课程体系方案
独立式教学中的独立式考核方式，使学生完全独立学习某门课程的知识，无法清晰地了解课程具体的应用价值，不知道如何将其与其他专业知识相结合，使得学生对自己所学习的专业缺乏总体认识，无法在实际工程中应用。[5] [6]因此，沈阳理工大学测控专业提出了以工程实践能力培养为目标、以项目设计为导向、基于CDIO工程模式的综合培养方式。开发兼顾创新性、专业性的综合实践项目，该综合实践项目具有实际工程背景，涵盖信号与系统、智能仪器仪表、电子测量技术、自动控制原理、单片机原理等专业课程的理论知识，由3-5名学生组成课题小组合作完成。通过精心规划的项目，引导学生对核心专业课程产生浓厚的学习兴趣，从而达到能力培养、综合发展的目的。图1为以项目设计为导向的综合培养方式的课程体系框架图，从上到下是时间顺序。
从图1可以看出，该课程体系按照CDIO标准要求，把相互联系的数门课程整合起来建立课程群模块，通过导论性的基础课程，从起始阶段就将工程实践引导入门，让学生尽早接触工程实际；在教学计划和教学实践中，以工程实际项目为纽带，将相关课程有机联系起来；通过贯穿专业学习全过程，让学生在学习专业知识的同时体验工程项目的开发、设计过程，在知识的学习和应用之间形成良性互动。以项目设计为导向的综合培养方式的课程体系，符合CDIO工程教育理念倡导的“做中学”和“基于项目的教育和学习”。该课程体系将各主干课程通过项目设计有机地、系统地结合起来，给学生提供了完整的分析、研究、设计、解决实际工程项目的学习和实践过程。
二、基于CDIO模式的实践教学课程知识能力体系
CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。在重点研究国内外测控技术与仪器领域的新技术、新发展、新特征，以及由此带来的对人才培养的新要求的基础上，以CDIO能力大纲为指导纲领，明确沈阳理工大学测控专业学生应该具备的，与CDIO能力对应的、细化的、可以培养和评价的实践能力、创新能力以及综合素质的整体培养目标与毕业要求。梳理毕业要求与课程体系的对应关系，对每一项毕业要求都分解为若干个知识点，每个知识点有若干门课程对其进行支撑。图2为基于CDIO模式的课程知识能力体系，该课程知识能力体系通过顶层设计的方法，将能力培养的目标细化并分解到具体的课程中，明确每门课程对能力培养的目标和任务。
三、构建面向CDIO的校企联合实践教学分类培养方案
实践教学培养方案是影响实践教学效果的重要因素。测控专业人才在知识层面上，需要掌握光、机、电，甚至包括材料、工艺等多方面知识，仪器仪表应用分类多而且复杂，培养高水平“通用型”仪器仪表人才难度很大。因此，从本校测控专业学生的具体情况出发，在学校实践教学培养的基础上，进一步构建面向CDIO的校企联合实践教学分类培养，将分类培养实践环节开设到企业中，建立订单式的培养机制，可以提高学生解决实际问题的能力。
辽宁（丹东）仪器仪表产业基地是省级重点产业基地，位于辽宁沿海经济带丹东临港产业园区内，总规划面积8平方公里。沈阳理工大学同丹东仪器仪表基地的合作已经全面展开，主要包括本科生的生产实习、科研合作及研究生培养等多个领域。目前，沈阳理工大学已经同基地丹东思凯集团、东发集团、通博集团和华通测控等多家企业签订了校企合作协议，建立了实践教学基地，这为沈阳理工大学测控专业和学科的规模化发展提供了千载难逢的良机，也为测控专业改革实践教学、增强学生创新能力提供了实验平台。图3为面向CDIO的校企联合实践教学分类培养实施方案。
四、结论
CDIO工程教育理念改变了传统教学过程中的独立式教学，实现了由传统理论知识传授和综合能力培养的转变。以沈阳理工大学测控专业学生的培养目标为依据，按照CDIO的教育理念，构建了沈阳理工大学测控专业以项目设计为导向，以能力培养为核心的面向CDIO的实践教学课程体系，构建面向CDIO的校企联合实践教学分类培养方案，实现了对学生基本实践技能、动手能力与设计能力的培养，为高校测控专业的建设与改革提供了参考借鉴。
[ 注 释 ]
[1] 杨书仪，毛征宇，赵前程.基于CDIO理念的测控技术与仪器专业人才培养方案探讨[J].当代教育理论与实践，2013（1）：86-87.
[2] 凌振宝，程德福，林君.测控技术与仪器专业实践教学体系建设[J].实验室研究与探索，2012（5）：119-121.
[3] 冯梅琳，何学文，罗小燕，等.基于CDIO理念的测控专业实践教学创新体系[J].实验室研究与探索，2014（3）：180-184.
[4] 宋建辉，于洋，高宏伟.依托产业基地分类培养测控专业工程科技人才的途径探讨[J].大学教育，2014（4）：89-90.
[5] 刘志刚.CDIO工程教育模式下的测控技术与仪器专业综合课程实际研究[J].教育教学论坛，2014（23）：96-97.
[6] 田志波，刘美，廖晓文，等.CDIO理念下测控专业多课程融合式教学研究[J].中国电力教育，2012（29）：60-61.
[责任编辑：钟 岚]
