随着电子信息技术的飞速发展,测控技术与仪器专业的内涵发生了很大变化。1997年,教育部进行高等院校本科专业调整,将原来的十个仪器仪表类本科专业调整为一个集光、机、电、算为一体的宽口径电类专业,即测控技术与仪器专业。如何引导大学生开展课外研学,如何发挥教师在学生课外研学活动中的指导作用,是开展课外研学过程中面临的共性问题。
1 将课外研学作为培养的重要环节
为了将课外研学和实践教学、课堂教学相结合,并贯穿于整个本科人才培养过程,我们从2004年起,对测控技术与仪器专业的本科人才培养方案进行了修订,将课外研学设置成2个必修的学分,纳入测控技术与仪器专业本科人才培养的一环。
在教师的任务考核方面,将指导本科生从事课外研学和科技竞赛活动作为教师的教学任务之一进行考核,并给予一定的工作量。
2 导师和课题组集体指导相结合
用导师制和课题组集体指导相结合的方法培养创新型本科人才,是我们引导本科生开展课外研学活动的主要思路。学术水平高的学术带头人往往是一个研究团队的带头人,团队中不仅有多位科研经验丰富的教师,而且有一批博士研究生和硕士研究生。采用导师制和课题组集体指导相结合的方法,不仅可以使本科生得到充分的指导,而且充分融入于高水平的科研活动中。
我所在的机器人传感与控制技术课题组现有博士生导师3人、副教授5人及讲师2人,并有博士生18人,硕士生40多人。三年来,本课题组共指导测控技术与仪器本科生86人,指导本科生完成东南大学大学生科研计划(SRTP)项目20多项。此外,还通过开设“机器人感知技术”研讨课的方式,培养本科生的创新意识和独立思考能力。以专题研讨的形式提出问题,引导学生独立思考,通过分工协作、查阅资料、提出技术方案,并最后解决问题。
3 本科生参与科研的优势
近三年来,本课题组承担着国家973项目1项、国家863项目4项、国家自然科学基金项目5项、总装备部预研项目2项等一大批重要科研项目。上述科研项目不仅为大学生课外研学提供了丰富的科研选题,也为他们提供了充分的科研条件。根据所承担的科研任务,我们提出了分层次和个性化指导的方法,即按照年级的不同,以及兴趣爱好的不同,提出了一批适合于本科生创新能力培养的科研小课题,选题全部来源于所承担的科研项目。课题范围涉及调研报告、技术分析、软件设计、电路硬件设计和系统集成等多方面的内容,充分体现个性化教育与培养。例如:对于低年级学生,给出了一些调研类的课题,如“现代仪器仪表的发展现状研究”、“康复机器人的市场需求分析”、“光纤传感器的研究进展”及“虚拟现实技术在空间探索中的应用”等。这些课题的开展,不仅使低年级学生了解到很多专业知识,培养了专业兴趣和科学精神,也帮助教师完成了许多课题调研任务。
通过指导高年级学生对一些前沿性和不确定性课题的探索,对教师的科研也起了促进作用。例如:在“力觉感知技术”研究中,一位本科生提出了基于并行机构的3维力反馈鼠标的设计,获东南大学2007年本科生科技创新成果展示作品二等奖。这个结构的设计也给教师很大的启发,并在自然科学基金项目的研究中采纳了这一设计思路。
4 提高大学生的综合素质
在引导大学生开展课外研学过程中,不仅要培养学生的创新意识和创新实践能力,而且要提高大学生的综合素质。在指导课外研学过程中,我们还注重提升大学生以下几个方面的素质。
(1)提升团队精神和协作能力。课外研学项目虽小,但也包含着调研、选题、设计方案、制作调试、实验分析及撰写总结报告等环节,需要项目组成员之间集体讨论、合理分工并密切配合。
(2)提升人文关怀精神。我们通过项目选题,引导学生将所学的知识帮助弱势群体和残疾人。如开展帮助老年人生活的助老机器人研究,帮助中风患者的康复机器人研究,帮助盲人生活和工作的导盲机器人和触觉辅助盲人学习机的研究等。其中,研究成果“康复医疗机器人”获2007年“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。
(3)提高社会责任感。积极引导学生解决国家发展所面临的重大科技问题。如针对环境保护问题,指导学生开展环保监测仪器和环保机器人研究;针对反恐问题,指导学生开展核化侦测机器人研究等。其中,“环保机器人”获2008年江苏省大学生机械设计大赛第一名,“核化侦测机器人”获2007年“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖。
5 结语
本项教学改革研究就是围绕测控技术与仪器本科创新型人才培养这一目标,探索如何有效开展课外研学活动,提高测控技术与仪器专业本科生的创新实践能力。本教学改革的实施三年来,我校测控技术与仪器专业本科生的综合素质和创新能力得到明显提高,具体表现在如下几个方面。
（1）学生创新能力和综合素质显著提高,本课题组所指导的本科生在国内重要刊物和学术会议上发表科研论文12篇,获国家发明专利授权2项。
（2）学生参加各类竞赛的获奖数量和等级大幅提升。所指导的本科生中,获2007年度第十届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖1组、二等奖1组;获2007年度华东六省一市电脑鼠比赛一等奖1组;获全国大学生电子设计竞赛一等奖1组、二等奖2组;获2006年度第一届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车赛优胜奖1组;获2008年度江苏省大学生机械设计大赛一等奖1组、二等奖2组;获2005年度中法科学计算软件SCILAB程序设计竞赛三等奖1组等。
（3）学生的考研率和就业竞争力得到明显提高。被指导的本科生中有23人被推荐免试硕士研究生,还有7人被美国、澳大利亚和德国知名高校录取为研究生。
参考文献:
[1] 教育部:《工科本科引导性专业目录》.北京:高等教育出版社,1997年版
[2] 宋爱国,况迎辉.测控技术与仪器本科专业人才培养体系探索[J].武汉:高等工程教育研究,2005年第1期
[3] 蔡琼.创新型人才培养与大学生科研活动[J].哈尔滨:黑龙江高教研究,2001年第2期
[4] 时铭显.高等工程教育必须回归工程和实践[J].北京:中国高等教育,2002年第22期
摘 要:测控技术与仪器是一个集光、机、电为一体的宽口径电类专业,不仅涉及的理论知识广泛,而且工程性强,对学生的实践能力要求高。本文介绍了我们在提高测控技术与仪器专业本科生创新实践能力方面所做的一些探索工作,即引导学生开展课外研学,发挥科研优势,吸收本科生参与教师的科学研究,并采用导师制和课题组集体指导方式,提高学生的创新实践能力等。
