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摘 要：介绍了北京信息科技大学仪器仪表工程专业研究生培养方案，包括教学体系和课程体系的改革与实践，实验内容和考核方式的改革与实践，鼓励学生参加各类学科竞赛，加强研究生实践基地建设等，以提高学生实践和创新能力，最终实现对其相关能力的培养。
关键词：仪器仪表工程专业 实践创新能力 培养
仪器仪表工程专业是仪器科学与技术学科下的专业型硕士专业，仪器科学与技术学科是多学科交叉的综合性、边缘性学科，该学科的学生需具备光学、机械、电子信息和计算机方面的综合知识和能力。为提高该专业研究生的培养质量，特别是提高实践创新能力，我校采取了一些有效措施，并取得一些成果，培养了一大批优秀的具有实践创新能力的仪器仪表工程专业人才。
以培养仪器科学与技术学科实践创新能力人才为核心，增加课程实践教学学时比例，精心安排实验内容，夯实实践基础。为增强学生的实践能力，多门总学时为32学时的课程都增加了实验学时比例，如测量与控制网络课程实验学时为20学时，计算机测控技术、虚拟仪器、现代传感技术、光电检测技术、数字信号处理的硬件实现、软件设计技术等课程实验学时为16学时，现代电子技术及应用实验学时为16学时，嵌入式系统及应用和电子测量技术实验学时为8学时。在实验内容安排上，从基础性实验，设计性实验到创新性实验，还有的实验项目直接源于实际工程和科研项目（见表1）。
表1 增加课程实践教学学时比例
在现代传感技术中，将科研内容作为实例引入教学，并将科研工作的新进展、国际上研究领域的最新内容及时补充到课堂上。例如，电子测量技术方向多年来一直致力于电气安全性能测试技术的研究工作，其中有关绝缘电阻、接地电阻、泄漏电流等概念以及最新发布的IEC（International Electro-technical Commission—国际电工委员会）国际标准等内容会适度在导论部分和传感器一般特性中予以介绍，使学生能够紧跟教师的科研进程并有可能参与其中；在介绍热电式传感器中，将科研课题“贴片元器件封装装置设计”中室温自适应热电偶温度测试方法介绍给学生；在讲授光电式传感器中，将教师科研“儿童视力保护器设计”中涉及的硅光电池和红外发射接收对管应用介绍给学生；在霍尔传感器的应用中，将安装在火车上的测速系统的工作原理教授给学生；在《数字式传感器》一章中，将应用在首钢方坯连铸机切割控制系统中的光电编码器的使用方法加以介绍，极大地激发了学生的学习热情。在16学时实验中打破常规实验模式，让学生结合课题或兴趣，在教师的指导下，自行设计传感器测控系统并完成调试，最终提交设计报告。每个学生都可以有自己的设计方案，充分调动了学生的积极性。
FPGA原理与应用课程自编教材《复杂可编程逻辑器件及数字系统应用》，讲授了各类基本组合逻辑电路模块的设计、时序逻辑电路的设计、数字系统的设计方法与技巧，并将科研成果引入综合设计实例，还涉及科研中遇到的问题及解决方法、结果等。引导学生发现问题、研究问题、解决问题，不断总结成功经验，最终形成阶段性成果。例如，在课题“晶体频率标定系统设计”中利用FPGA设计了计数比较电路；在北京分析仪器厂设备国产化改造中，利用CPLD替代了标准集成电路芯片，既提高了设备的可靠性又降低了成本；在科研调试中发现开发软件中有关三态门的仿真存在缺陷，与厂家沟通促进了软件的完善，这些实例极大地调动了学生的学习兴趣。该课程实用性强，与诸多电子公司、企业等数码产品的研制技术直接挂钩，有些学生凭此特长与企业签订就业协议。16学时实验：打破常规的实验模式，在教师的指导下，学生自行设计数字系统并完成调试，最终提交设计报告。
软件设计技术课程将通过面向对象的程序设计思想、分层设计思想、测控系统类软件设计思路和机器视觉常用算法融入课堂教学，进一步扩展和提高学生控制系统软件设计的基础知识和能力。通过本课程的学习，仪器科学与技术专业的研究生能够在设计控制系统软件时具有较高的系统分析能力和系统设计能力。
计算机测控技术进行了实践环节更新，改变以前由教师指导完成固定实验的方式，将教师的科研成果转化为实验素材，制作电路板后由学生根据需要自己选择器件完成焊装；之后完成3个基础实验：V/F转换及频率量输入，温度采集，人机接口实验；在3个基础实验之上，由学生选择相应的传感器和执行部件，自己设计接口电路并编写程序实现特定功能。
实验过程完全开放，实验室提供基本调试工具和场地，学生可以根据自己的时间灵活安排实验时间。除规定的实验学时外，学生可以根据自己的兴趣增加时间；也可以把电路板带走进行调试。教师实验辅导和答疑方式灵活，学生有问题既可当面探讨，也可通
虚拟仪器课程教学内容选取大量实例，重点体现实践应用和创新，实验内容体现虚拟仪器软硬件应用，并采用开放式，使学生创新和实践能力得到很大提高，课程考核采用学生制作实验系统并演示的方式。通过该课程的学习，学生完成了“基于Labview的虚拟示波器和频谱分析仪设计”“基于PID的温度测控系统”和“基于Labview的温度测控系统设计”项目。
通过建立仪器科学与技术北京市研究生联合培养基地，促进了我校仪器科学与技术学科研究生培养的模式和机制改革，充分利用社会资源创造研究生课题研究中理论联系实际的良好环境，提高了本学科研究生的培养质量。通过“联合培养基地”的锻炼，使学生在深入一线参加研发的实践中培养和提高了自身综合素质和创新能力，进一步降低了学校所分担的研究生培养成本并减轻了学生就业压力。
仪器科学与技术产学研联合研究生培养分基地主要由北京赛科希德科技发展有限公司、中国科学院光电技术研究院、北京光电技术研究所、北京晟德瑞环境技术有限公司、北京迅恒科技有限公司等组成。光电信息与通信工程学院与上述企业在研究生培养和科学研究方面进行了多年合作。通过选派研究生到企业及科研院所实习并从事相关课题研究与产品开发，聘请企业及科研院所科研人员作为我校研究生导师等多种形式与企业联合培养研究生，我院参与该计划的研究生数量在逐年增加。学校与企业的合作为企业技术攻关做出了重要贡献，产生了一批科研成果。例如：2005年3月我校与北京赛科希德科技发展有限公司签订了产学研合作协议和硕士研究生联合培养基地，2005年5月双方共同建立了“非牛顿流体流变学特性测试系统研究及应用”科研平台，通过对该平台的应用开发，完成了19类产品研发和生产，取得了显著的经济效益和社会效益。2008年该项目获北京市科学技术奖二等奖，2009年获国家科学技术进步二等奖。共有8名研究生被选派到企业参与该平台研究工作，2名获优秀硕士论文，3名研究生毕业后留在企业工作，成为了企业的技术骨干。基地建设成果表明，研究生联合培养基地对提高研究生的创新、实践能力，提升研究生的培养质量作用巨大。
关键词：仪器仪表工程专业 实践创新能力 培养
仪器仪表工程专业是仪器科学与技术学科下的专业型硕士专业，仪器科学与技术学科是多学科交叉的综合性、边缘性学科，该学科的学生需具备光学、机械、电子信息和计算机方面的综合知识和能力。为提高该专业研究生的培养质量，特别是提高实践创新能力，我校采取了一些有效措施，并取得一些成果，培养了一大批优秀的具有实践创新能力的仪器仪表工程专业人才。
1 教学体系和课程体系改革
根据学科特点，对研究生教学体系和课程体系进行了改革与实践，合理安排仪器、光学、机械、电子信息和计算机类课程的学时比例。除公共必修课和学科基础课外，培养计划中设立了精密测量理论与技术、虚拟仪器、现代传感技术、智能检测技术与系统等仪器类课程；高等光学、光电检测技术、视觉测量技术等光学类课程；仪器电子技术、电子测量技术、信号分析与处理、DSP技术及应用等电子信息类课程和计算机测控技术、嵌入式测控技术、测量与控制网络、软件设计技术等计算机类课程。以培养仪器科学与技术学科实践创新能力人才为核心，增加课程实践教学学时比例，精心安排实验内容，夯实实践基础。为增强学生的实践能力，多门总学时为32学时的课程都增加了实验学时比例，如测量与控制网络课程实验学时为20学时，计算机测控技术、虚拟仪器、现代传感技术、光电检测技术、数字信号处理的硬件实现、软件设计技术等课程实验学时为16学时，现代电子技术及应用实验学时为16学时，嵌入式系统及应用和电子测量技术实验学时为8学时。在实验内容安排上，从基础性实验，设计性实验到创新性实验，还有的实验项目直接源于实际工程和科研项目（见表1）。
表1 增加课程实践教学学时比例
2 实验内容和考核方式的改革
结合课程实验学时多的特点，对多门课程的考核方式进行改革。多门课程实验采用科研或工程类题目，学生完成实际的硬件和软件实现方案，最终提交设计报告并进行演示和答辩，每个学生有自己的设计方法，没有标准答案，开发学生的创新思维能力。考核方式引导学生锻炼实践创新能力。在现代传感技术中，将科研内容作为实例引入教学，并将科研工作的新进展、国际上研究领域的最新内容及时补充到课堂上。例如，电子测量技术方向多年来一直致力于电气安全性能测试技术的研究工作，其中有关绝缘电阻、接地电阻、泄漏电流等概念以及最新发布的IEC（International Electro-technical Commission—国际电工委员会）国际标准等内容会适度在导论部分和传感器一般特性中予以介绍，使学生能够紧跟教师的科研进程并有可能参与其中；在介绍热电式传感器中，将科研课题“贴片元器件封装装置设计”中室温自适应热电偶温度测试方法介绍给学生；在讲授光电式传感器中，将教师科研“儿童视力保护器设计”中涉及的硅光电池和红外发射接收对管应用介绍给学生；在霍尔传感器的应用中，将安装在火车上的测速系统的工作原理教授给学生；在《数字式传感器》一章中，将应用在首钢方坯连铸机切割控制系统中的光电编码器的使用方法加以介绍，极大地激发了学生的学习热情。在16学时实验中打破常规实验模式，让学生结合课题或兴趣，在教师的指导下，自行设计传感器测控系统并完成调试，最终提交设计报告。每个学生都可以有自己的设计方案，充分调动了学生的积极性。
FPGA原理与应用课程自编教材《复杂可编程逻辑器件及数字系统应用》，讲授了各类基本组合逻辑电路模块的设计、时序逻辑电路的设计、数字系统的设计方法与技巧，并将科研成果引入综合设计实例，还涉及科研中遇到的问题及解决方法、结果等。引导学生发现问题、研究问题、解决问题，不断总结成功经验，最终形成阶段性成果。例如，在课题“晶体频率标定系统设计”中利用FPGA设计了计数比较电路；在北京分析仪器厂设备国产化改造中，利用CPLD替代了标准集成电路芯片，既提高了设备的可靠性又降低了成本；在科研调试中发现开发软件中有关三态门的仿真存在缺陷，与厂家沟通促进了软件的完善，这些实例极大地调动了学生的学习兴趣。该课程实用性强，与诸多电子公司、企业等数码产品的研制技术直接挂钩，有些学生凭此特长与企业签订就业协议。16学时实验：打破常规的实验模式，在教师的指导下，学生自行设计数字系统并完成调试，最终提交设计报告。
软件设计技术课程将通过面向对象的程序设计思想、分层设计思想、测控系统类软件设计思路和机器视觉常用算法融入课堂教学，进一步扩展和提高学生控制系统软件设计的基础知识和能力。通过本课程的学习，仪器科学与技术专业的研究生能够在设计控制系统软件时具有较高的系统分析能力和系统设计能力。
计算机测控技术进行了实践环节更新，改变以前由教师指导完成固定实验的方式，将教师的科研成果转化为实验素材，制作电路板后由学生根据需要自己选择器件完成焊装；之后完成3个基础实验：V/F转换及频率量输入，温度采集，人机接口实验；在3个基础实验之上，由学生选择相应的传感器和执行部件，自己设计接口电路并编写程序实现特定功能。
实验过程完全开放，实验室提供基本调试工具和场地，学生可以根据自己的时间灵活安排实验时间。除规定的实验学时外，学生可以根据自己的兴趣增加时间；也可以把电路板带走进行调试。教师实验辅导和答疑方式灵活，学生有问题既可当面探讨，也可通
源于：论文查抄袭率www.udooo.com
过邮件或其他方式提问。课程的考试方式也进行了改革，强调与动手能力培养的实践方式相配合，课程考核成绩由两部分组成—一部分是对实验过程、结果的总结分析；一部分是根据给定的设计题目，查资料完成实际计算机测控系统的设计方案，包括硬件实现方案和软件实现方案。学生完成以上两个设计报告后，需结合报告与教师进行方案设计交流，探讨方案存在的问题。 嵌入式测控技术采用讲课和讨论相结合的方式，将学生分成多个小组，2～4人一组，指定多个与嵌入式开发过程密切相关的主题，事先分配给学生；学生课下查阅资料后完成PPT和报告；每节课指定一个主题，教师先概述跟主题有关的关键点，之后学生根据自己的理解讲解相关知识点和实现方案，教师在学生讲解过程中随时根据学生所关注的问题进行解释或纠正相关错误，其他学生也可随时加入讨论。实践环节也进行了更新，不再使用实验箱，由学生自己选择合适的嵌入式开发板，查阅资料完成指定实验和扩展实验。考试方式改革：根据实验结果和开发过程中的体会，写出实验报告。虚拟仪器课程教学内容选取大量实例，重点体现实践应用和创新，实验内容体现虚拟仪器软硬件应用，并采用开放式，使学生创新和实践能力得到很大提高，课程考核采用学生制作实验系统并演示的方式。通过该课程的学习，学生完成了“基于Labview的虚拟示波器和频谱分析仪设计”“基于PID的温度测控系统”和“基于Labview的温度测控系统设计”项目。
3 参加各类学科竞赛提高实践和创新能力
学生通过课程实验的锻炼，初步具备了科研和工程项目能力。学生参加了2011中国机器人大赛暨RoboCup公开赛多个项目，获得1项冠军和一、二、三等奖各1项，有2组入围墨西哥国际机器人大赛；首次参加2011全国虚拟仪器设计大赛，在强手如林的600多个队中获得三等奖1项；首次参加第一届全国大学生光电设计竞赛，获得2项优胜奖；获得校级机器人应用技术创新大赛多项奖励。4 加强研究生实践基地建设
加强研究生实践基地建设，充分发挥基地在工程实践创新方面的作用。建立了多个仪器科学与技术北京市研究生联合培养基地，使学生在深入一线参加研发的实践中培养和提高了自身综合素质和创新能力，有的研究生毕业后直接留在企业工作，成为了企业的技术骨干。通过建立仪器科学与技术北京市研究生联合培养基地，促进了我校仪器科学与技术学科研究生培养的模式和机制改革，充分利用社会资源创造研究生课题研究中理论联系实际的良好环境，提高了本学科研究生的培养质量。通过“联合培养基地”的锻炼，使学生在深入一线参加研发的实践中培养和提高了自身综合素质和创新能力，进一步降低了学校所分担的研究生培养成本并减轻了学生就业压力。
仪器科学与技术产学研联合研究生培养分基地主要由北京赛科希德科技发展有限公司、中国科学院光电技术研究院、北京光电技术研究所、北京晟德瑞环境技术有限公司、北京迅恒科技有限公司等组成。光电信息与通信工程学院与上述企业在研究生培养和科学研究方面进行了多年合作。通过选派研究生到企业及科研院所实习并从事相关课题研究与产品开发，聘请企业及科研院所科研人员作为我校研究生导师等多种形式与企业联合培养研究生，我院参与该计划的研究生数量在逐年增加。学校与企业的合作为企业技术攻关做出了重要贡献，产生了一批科研成果。例如：2005年3月我校与北京赛科希德科技发展有限公司签订了产学研合作协议和硕士研究生联合培养基地，2005年5月双方共同建立了“非牛顿流体流变学特性测试系统研究及应用”科研平台，通过对该平台的应用开发，完成了19类产品研发和生产，取得了显著的经济效益和社会效益。2008年该项目获北京市科学技术奖二等奖，2009年获国家科学技术进步二等奖。共有8名研究生被选派到企业参与该平台研究工作，2名获优秀硕士论文，3名研究生毕业后留在企业工作，成为了企业的技术骨干。基地建设成果表明，研究生联合培养基地对提高研究生的创新、实践能力，提升研究生的培养质量作用巨大。
5 结束语
如何对普通高校仪器仪表工程专业的硕士研究生进行培养，使其在众多著名高校硕士毕业生中具有一定的竞争力，能在社会上找到自己的一席之地，希望本文所开展的研究，对同类高校相关专业建设有一定的借鉴意义。源于：毕业总结范文www.udooo.com