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Scientific Research

竞赛驱动的测控专业人才培养模式改革探索

作者

刘明杰 丁光前 黄健 陈俊生 耿道渠 刘平

重庆邮电大学自动化学院 重庆邮电大学电子科学与工程学院

关键字:新工科;科技竞赛;人才培养

[Abstract] Competition on technology is an effective and important way to cultivate college students’ innovation think, teamwork ability, and solving complex engineering and technical problems by integrating knowledge from multiple discip lines. Under the background of new engineering disciplines, promoting “teaching through competitions and integration of teaching and competitions” is an important model for improving the quality of talent cultivation. This paper takes th e measurement and control major as an example to carry out the exploration of the reform of the talent cultivation mode of engineering majors driven by competitions. The teaching practice results show that the quality of talent cultivation has improved significantly.

[Key words] new engineering disciplines; competitions on science and technology; talent cultivation

一、引言

人工智能带来了新一轮的产业变革,也对高等工程教育提出了新的要求,如何培养能够有效支撑和服务“创新驱动发展”等国家战略以及“一带一路”倡议的高层次创新人才,成为我国当前高等教育面临的主要任务[1]。新工科作为以培养多元化、创新型工程人才为目标的一种教育理念,一方面需要实现多学科专业的交叉融合,同时还强烈依赖于实践教学[2]。尤其是在应对变化、塑造未来的新工科建设理念下,要想使新工科建设得以有效推进,能否有效开展理工科实践教学显得尤为重要。

测控专业是一个涵盖测量、控制、自动化、信息处理等多个领域的学科,旨在培养适应工业4.0时代和数字时代的复合型工程人才。该专业具有显著的理论与实践相融合的特点,然而在学生培养过程中很容易走进培养过程与培养目标错位的误区,工科教学理科化,实践教育弱化,学生工程化实施能力偏弱。此外,新工科背景下,对测控专业的学生也提出了新的要求,在掌握学科交叉融合知识和具有解决复杂工程技术问题能力的同时,还须具备工程伦理道德和职业素养[3,4]。科技竞赛不仅是培养大学生创新思维、创新技能、团队协作的有效途径,也是检验大学生在不违背工程伦理道德前提下,运用多学科知识交叉融合解决复杂工程技术问题的重要载体。因此,如何实现“以赛促教、教赛融合”的方式服务于测控专业人才的培养,对新工科背景下测控专业课程体系设计及教学模式改进具有指导意义。

二、当前科技竞赛与测控专业教育融合的不足

科技竞赛在测控专业人才培养中具有重要的地位和作用,但当前科技竞赛与测控专业教育的有机融合仍存在着诸多问题:(1)科技竞赛与测控专业教育融合的驱动力不足,学生参加科技竞赛的功利性目的远高于其对知识掌握程度的检验和运用;(2)当前的平台及竞赛组织形式不足以支撑测控专业的创新发展,测控类课程往往涉及多学科的深度交叉融合,也需要理论与实践的相辅相成。传统教学模式中,理论课时往往远高于实践课时,理论教学与实践教学严重脱节;(3)测控专业课程体系设计及教学模式不足以支撑学生应对科技竞赛,当前测控专业课程体系及教学模式缺乏衔接类课程、理论教学与实践教学严重脱节、教师知识结构更新缓慢。

三、测控专业人才培养模式改革

本文围绕“以学生为中心,产出为导向”的工程教育理念,融合新工科建设思想,以“专业课程+科技竞赛”深度融合的工程实践教学模式创新为突破口,针对测控专业课程群及专业教学模式,开展“先各自发展、再相互融合”、“以赛促教、教赛融合”的全要素课程理论与工程实践融合教学改革,整体思路如图1所示。

科技竞赛驱动的测控专业人才培养模式改革指 “以赛促教、教赛融合 落实不足 科技育与的动 平及竞赛维织形 课程系设计及教 解决力不足 专业的创新发展 学生应对科技竞赛优 优化课程教学 整合课程教学 建立创新教学 构建理论实践目标 内容 体系 融合教学模式实现目 以测控专业为基础,改革和贯彻“以赛促教、教赛融合”的人才标 培养模式

图1. 竞赛驱动测控专业人才培养模式

结合测控专业人才培养定位,优化课程教学目标。专业人才培养定位是专业课程教学的基础,为使学生获得与专业定位高度契合的工程实践能力,需要对测控类专业课程的课程目标进行科学合理的设置,强化不同课程针对工程实践能力培养上的区别与联系,优化工程能力达成矩阵,以形成特色鲜明、优势互补、分布合理的测控类课程体系。

根据课程目标设置,整合教学内容。测控类专业课程涉及测量、控制、自动化、信息处理等多领域多学科的多维交叉融合,理论性相对较强。此外,测控专业的实践类课程又对学生在计算机编程、系统硬件设计方面提出了更高的要求。因此,依据课程目标,合理分配课程内容在理论知识讲解、实践动手能力培养方面的比例,理清不同课程在学生能力培养方面的侧重点,有助于全面培养测控学生的实践与创新能力。

融合科技竞赛,建立创新教育体系。要构建符合新工科背景下测控类专业人才培养目标的创新教育体系,需要融入科技竞赛,并将其作为专业建设核心内容之一。将科技竞赛融合测控专业教育,需要从通识教育和实践教学两个方面着手。将通识教育与专业教育有机融合,开设学科导论、测控前沿技术讲座等一系列衔接类课程,为学生参加科技竞赛提供背景知识储备;将竞赛技能培养与工程实践教学相结合,在课程设计以及各类实训类课程中培养学生的科技竞赛素养以及工程伦理道德。

构建创新平台,设计“以赛促教”的理论实践相融合的教学新模式。传统教学模式中,理论课时往往远高于实践课时,理论教学与实践教学严重脱节,然而实践教学是提升学生科技竞赛竞技能力的关键。为实现“以赛促教、教赛融合”,需构建创新平台,设计专业课程教学新模式,通过设立创新实训平台开展依托科技竞赛的测控人才培养新模式。

四、改革成效

从测控专业学生毕业就业与优秀学生培养情况来看,整体人才培养质量得到了有效提升。相比于改革前,学生的就业率提升了 0 . 6 1 % ,重庆市市级优秀本科毕业论文占比提升 从学生的能力提升效果来看,学生的科技创新和工程实践能力也得到了明显提升。相较于改革前,学生的参加科技竞赛并获奖的比例提升了

五、结语

在新工科背景下,更新教育理念,改进人才培养模式是持续推进教育质量提升的重要举措。本文针对测控专业的人才培养,介绍了“以赛促教、教赛融合”的全要素课程理论与工程实践融合教学改革思路,并进行了教学实践,为新工科背景下工科人才培养模式改革提供了有效参考。

参考文献

[1] 张晓晴,邵百一,于乐.高等教育数字化赋能卓越工程师培养[J].化工高等教育,2024,41(05):13-22,139.

[2] 周林元,尹少武,崔祖涛,刘锡林,吴柯,王阳墚旭.“以赛促学”引领能源与动力工程专业学生创新实践[J].中国金教育,2025(02):67-70.

[3] 申子嫣,杨冉,刘佳其,李方俊.基于科技竞赛的“一中心、三阵地、五融合”人才培养体系的构建与实践[J].化工高等教育, 2024,41(06):137-143.

[4] 张莉. 大学生科技竞赛与双创实践平台深度融合的探索与实践[J].电脑知识与技术, 2025,21(09):171-173.

[基金项目] 重庆市高等教育教学改革研究项目:科技竞赛驱动的测控专业建设及人才培养模式研究(项目号:233223);重庆市高等教育教学改革研究项目:AI 背景下《大学物理》数字化建设改革与实践(项目号:243119);重庆市高等教育教学改革研究项目:“双创”背景下科技竞赛驱动的电气工程专业创新创业型人才培养模式研究(项目号:233228);重庆市高等教育教学改革研究项目:数字化转型背景下一流课程建设-以软件技术基础课程为例(项目号:244055);重庆邮电大学教育教学改革研究项目:面向感知与数据处理课程的“翻转课堂”+线上平台融合式课程思政教学模式改革与实践(项目号:XJG23109)。