测控技术与仪器专业“卓越工程师培养计划”

测控技术与仪器专业“卓越工程师培养计划”

试 点 方 案

二○一一年十月

目 录

1. 专业基本情况 ................................................................................................................ 1 2. 实施卓越工程师培养计划的基础 ................................................................................ 3 3. 试点规模及学制 ............................................................................................................ 7 4. 合作培养依托单位 ........................................................................................................ 9 5. 本科阶段培养方案 ...................................................................................................... 10 6. 质量保障与监控体系 .................................................................................................. 17 7. 工程教育改革理论研究 .............................................................................................. 23 附件1：武汉理工大学测控技术与仪器专业“卓越工程师培养计划”企业学习阶段培

养方案 ................................................................................................................ 27

附件2：武汉理工大学测控技术与仪器专业现场型卓越工程师培养标准 ................ 28 附件3：武汉理工大学测控技术与仪器专业“卓越工程师培养计划”培养方案 .... 37 附件4：武汉理工大学测控技术与仪器专业“卓越工程师培养计划”企业学习阶段培

养方案 ................................................................................................................ 47

附件5：武汉理工大学测控技术与仪器专业“卓越工程师培养计划”师资队伍建设方

案 ........................................................................................................................ 53

1. 专业基本情况

“测控技术与仪器”专业是国家仪器科学与技术一级学科所属的唯一一个本科专业。武汉理工大学的“测控技术与仪器”专业具有20余年的办学历史。1985年依据学校专业建设的需要和要求，依托精密机械学科方向的支持，在机电工程学院筹备组建了该专业，并于1987年9月招收了该专业的首届本科学生，相应的“测试计量技术与仪器”硕士专业于2003年9月获得硕士学位授予权，于2010年获得“仪器科学与技术”一级学科硕士学位授予权。本专业在校全日制本科生1210人（其中2010年机电大类招生730人），硕士研究生45人。

本专业于2005年获得武汉理工大学品牌专业立项建设，2008年获得湖北省高校本科品牌专业立项建设。经过多年建设，武汉理工大学“测控技术与仪器”专业建设在专业条件、师资队伍建设、教学改革与建设、人才培养质量、示范辐射作用等方面取得了很大的成绩，形成了鲜明的专业特色和优势。

目前本专业共有专职教师30名，其中博士生导师10名，教授15名，副教授12名，讲师3名，具有博士学位教师占总数的60%以上。专业教师中50%以上教师有工程实践经历，30%以上教师长期从事与工程密切结合的科研课题。在专业教学中，已经形成知识结构、年龄结构合理，能够为高水平工程教育提供充分知识储备和质量保障的教师队伍。专业教师队伍如表1所示。

表1 专业教师队伍情况表

学士 年龄段(岁)

2 人数 9 19 2

6.7 占总人数比例(%) 30 60.3 6.7 备注

年龄结构

51 以上 35-50 20-35

教师队伍总人数 30 人

2

2. 实施卓越工程师培养计划的基础

2.1 坚实的教学研究基础

本专业已构建起由1门国家级精品课程（测试技术）、5门省级精品课程（传感器原理、工程材料、互换性与测量技术、数控技术、金工实习）、1门校级精品课程（控制工程基础）、2门校级优质课程（仪器仪表与零件机械、检测系统控制论基础）等精品课程和优质课程为主组成的专业基础课程平台。该课程平台已对保证优良的教学质量和培养学生扎实宽阔的知识基础发挥着重要作用，形成了贯穿“理论课程教学——基础强化训练——课程设计”、“专业基础教学——专业实习——能力拓展训练——毕业设计”的双链式教学课程体系。在此基础上，结合各类课外创新设计活动，构建了理论教学和实验教学相结合的完整的教学体系。其中，“理论课程教学——基础强化训练——课程设计”链式教学体系已形成了三条教学链。近4年来，本专业学生在教师指导下积极参加全国大学生机械创新设计大赛、全国数学建模竞赛、全美数学建模竞赛、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、挑战杯大学生课外学术科技作品竞赛等课外科技实践活动，获省级以上学科竞赛奖励达22项。

结合课程教学经验，近年来本专业教师编写并公开出版了12部高质量教材和教辅材料，目前有1门课程选用了双语教材，并有1位教师出版了1部英文教材（《机械控制工程基础》）。

本专业教师长期参加高等教育的改革与实践，在培养学生工程素质方面已经做了大量的改革和相关的探索。近4年先后承担“机电类专业教师工程素质与能力培养的研究与实践”等省级教学研究项目4项，“测控技术与仪器专业教学团队与科研团队共建模式与工作机制创新研究”等校级教学研究项目9项，发表教研方面的论文32篇。由我专业教师主要参与的“机械类人才工程能力培养模式的研究与实践”项目获得湖北省高等学校教学成果奖一等奖。

2.2 优越的校内保障条件

（1）坚实的学科支撑优势

本专业所在的机电工程学院拥有机械工程一级学科博士授予权，具有“机械制造及其自动化”国家重点学科，机械设计及理论和机械电子工程2个省部级重点学科；所依托的机电工程学院实验中心为国家级实验教学示范中心。专业建设依托汽车、建材行业特色，结合教育部“211工程”项目和学校重点学科项目的建设，在学校和学院的支持下，经过“测控技术与仪器”品牌专业建设组全体教师的共同努力，于2010年成功申报获得了仪器科学与技术一级学科硕士点。

本专业教师中有10人为博士研究生导师，挂靠我院机械工程学科下的各二级博士点招生，培养的博士研究生主要从事测控技术与仪器方向的前沿理论与技术研究工作，如光纤传感检测技术、磁悬浮测控技术和汽车网络测试技术等。通过测控技术与仪器专业和机械工程专业的学科交叉，为培养适应社会建设与发展的复合型人才奠定了坚实的基础。 （2）高层次的科研平台优势

依托光纤传感技术国家工程实验室、光纤传感技术与信息处理教育部重点实验室、数字制造湖北省重点实验室等研究基地，形成的“基于光纤传感的大型机械装备在线检测与故障诊断”学科方向，首次提出了旋转机械光纤光栅分布传感与在线检测的新原理与新方法，自主研发了多项面向机械装备的光纤光栅在线检测系统；形成的“精密测量技术与控制”学科方向，首次提出了磁悬浮主轴的精密测量原理和方法，自主研发了磁悬浮主轴精密测量装置；形成的“车辆及其零部件数字化检测”学科方向，研究建立了新型汽车动力传动系统性能进化设计的仿真设计系统和实验装置，提出了基于车载网络的汽车运行状态关联信息数字化描述技术和方法，研制了适合于经济型汽车的摩擦学特种试验装备。以上研究方向及成果均处于国际领先水平，为我国机械装备的在线检测与故障诊断、机械装备精密测量和汽车零部件控制与检测提供了新的原理、方法和技术，为行业发展提供了强有力的科技支撑。

（3）专业科学研究实力雄厚

在“测控技术与仪器”专业建设中，以科研引领教学，并通过科研锻炼队伍，提高专业建设水平。近4年来，本专业教师承担国家和省部级科研项目10余项，每年完成科研经费达到500余万元，其中大部分经费来自国家自然科学基金、国防基础研究项目和省部级科研项目；获得国家和省部级科技奖励4项，包括国家科学技术进步二等奖1项、湖北省科技进步一等奖1项；出版著作9部，发表学术论文317篇，其中SCI收录15篇、EI收录36篇、ISTP收录24篇；参加国内外学术会议11人次，举办学术报告会36次。 （4）专业实验教学基地完备

近年来，在学校和学院的大力支持下，先后为“测控技术与仪器”专业实验室投入建设经费总计约400余万元，主要用于实验仪器设备购置、更新、使用维护等。新增的实验仪器设备，既提高了专业实验教学仪器设备的先进性，又增加了专业教学实验设备的台套数，使测控技术与仪器专业实验室教学仪器设备台套数充足，能够满足测控技术与仪器专业的实践教学和科研的需要。

另一方面，为积极利用科学研究的实验条件和成果，学院制定了相应的政策鼓励科研人员将其转化为实验教学仪器设备及内容，如获得国家技术发明二等奖的“回转窑动态检测与调整技术”研究项目转化为“光电检测技术”实验教学内容的设备；国家基金重点资助的“基于光纤光栅传感的复杂机械系统损伤动态监测的基础理论和关键技术”研究项目转化为用于“光纤传感器”课程实验教学内容的设备。

2.3良好的产学合作培养基础

本专业从1987年开始就一直研究探索、坚持和完善产学研合作教育人才培养模式。在与企业合作人才培养上，以汽车、建材行业为依托，通过设立企业奖学基金（苏州中材杯机械设计创新大赛基金、浙江精工奖学金、法雷奥照明公司奖学金）、企业人才培养基地（武汉元丰汽车零

部件有限公司、东风汽车有限公司设备制造厂、东风汽车公司商用车发动机厂、东风汽车公司设备制造厂、武汉东洋樱花电器有限公司、中兴通讯股份有限公司、武汉钢铁集团公司、中国材料工业科工集团公司、武汉理工大学恒隆汽车转向系统研发中心、三菱CNC培训中心、Solidworks授权培训中心等），结合毕业生就业，建立了与企业合作教育的人才培养机制，形成了学生到企业接受培训、参与实际技术工作、结合解决企业实际问题进行毕业设计的人才培养方式，每年有15%左右的学生通过双导师制参与了学校与企业的合作培养教育。学校与企业的长期密切合作关系为卓越工程师培养计划的实施创造了条件。

在结合科研培养人才上，学生从第6-7学期开始参与实际科研项目的研究和开发，每年有90%以上的学生毕业设计题目来自于科研项目和实际生产课题。2006-2010年获得湖北省优秀学士论文奖42篇。

围绕卓越工程师培养计划的制定与实施，学院组织专家开展了广泛调研，并得到了建材、汽车行业董事会、相关企业与研究院所的大力支持。结合已有生产实习基地，相关教师到东风汽车有限公司设备制造厂、佛山市国星光电股份有限公司、湖北精工科技有限公司等多家企业就卓越工程师培养计划、实施方式、基地建设、聘请兼职教师等方面进行了商讨。目前正在结合“卓越工程师培养”工作，筹建 “测控技术与仪器专业卓越工程师培养计划”专家指导小组，已与部分企业签订了卓越工程师培养计划合作协议。

3. 试点规模及学制

“测控技术与仪器”专业卓越工程师试点班每年招收35人，并逐步推广。本科学生在机电大类招生的学生中挑选，在自愿的基础上根据成绩择优选拔。

现场工程师的基本学制为本科4年，完成学业后授予工学学士学位和准现场工程师资质。卓越工程师项目试点班学生中的50%可以免试进入硕士研究生阶段学习，进入设计开发工程师培养阶段。硕士研究生学制2年，完成学业后授予工程硕士学位和准设计开发工程师资质。

本科阶段实行“3+1”模式，3年在校学习，累计1年在企业实习和毕业设计，包括半年专业实践、专项能力训练和综合能力训练，半年毕业设计。专业实践以集中为主，生产实习以集中为主、分散为辅，毕业设计分散进行。工程硕士阶段实行“1+1”模式，1年在校学习，1年在企业顶岗工作。在校学习期间，加强工程案例教学，在企业顶岗工作可结合就业工作进行。

试点班采用独立的班级建制和学籍管理，在本科学习的前3年采用“末位淘汰”与“分级介入”相结合的动态学籍管理模式，以确保学生培养质量。试点班学生的学籍异动在每学年初（9月）完成。学生的学籍异动原则上在机电工程学院专业范围内进行。根据学生学分及综合考评情况，对试点班学生进行“升级”确认，对于平均学分绩不满80分又在后10%的学生进行一次淘汰，允许普通班的同学在自愿的前提下择优补充。学籍管理及异动条件如表2所示。

表2 学籍管理及异动条件

年级

学期6 7

教育内容

“升级”条件工程实践总结报告合格才能进入毕 业设计 取得最低毕业学分要求可以毕业， 但只有当 GPA≥2.0 才能进入硕

士阶 段 取得研一全部学分

中途“介入”条件的全部学分

企业工程实践 毕业设计 (在企业完成) 课程教学 企业工程实践 学位论文 (在企业完成)

大四 8 1 2 3 研二 4

研一

8

4. 合作培养依托单位

合作培养协议见附件1。 1. 武汉元丰汽车零部件有限公司 2. 东风汽车有限公司设备制造厂 3. 东风汽车公司商有车发动机厂 4. 东风柳州汽车有限公司

5. 柳州市五顺汽车模具部件有限责任公司 6. 武汉东洋樱花电器有限公司 7. 广东惠州惠阳淡水鸿通电子厂 8. 佛山市国星光电股份有限公司 9. 中兴通讯股份有限公司 10. 珠海纳思达电子科技有限公司 11. 武汉钢铁集团公司 12. 河南柴油机集团公司 13. 湖北精工科技有限公司 14. 中国材料工业科工集团公司 15. 中国凯盛国际工程有限公司

5. 本科阶段培养方案

5.1 培养目标和要求

5.1.1 培养目标

培养能够适应国家经济、科技、社会发展对高素质工程技术人才的要求，满足测控技术与仪器领域的生产实践需求，具有扎实的专业基础知识和熟练的专业技能，动手能力强；具有较强的知识更新能力、创新能力和综合设计能力；具有良好的交流和沟通能力、组织管理能力，能从事测控技术与仪器领域内的设计、制造、维护和运行管理等方面工作的现场工程师。 5.1.2 培养规格

本专业学习年限一般为4年，采用“3+1”的模式，其中在校内课程学习阶段为3年，累计在企业学习和实践1年，采用学分制管理。学生完成培养方案规定的各教学环节的学习，修满规定学分，答辩合格，授予工学学士学位。 5.1.3知识、能力与素质

本专业培养的学生，其基本知识、能力和素质要求为：

（1）具有扎实的数学、物理等自然科学基础，以及良好的人文社会科学基础管理科学基础和工程职业道德。

（2）具有良好的质量、环境、（职业健康）安全和服务意识； （3）具有本专业必需的机械、测试技术、电工电子技术、信息及网络技术、计算机应用技术的基本知识和技能。

（4）系统地掌握本专业领域技术基础理论，具有本专业领域1-2个专业方向的专业知识和技能，能够根据产品和工程要求优化、设计有关测控系统及设备，熟悉本专业学科前沿和发展趋势、相关专业领域的基本知识。

（5）具有较强的知识迁移能力，能够集成测控系统中信息采集、处理、传输、应用等四方面知识并应用于实际进行创新，具备较强的工程

创新意识、工程创新的基本能力。

（6）具备系统思维和工程推理能力，具有对工程问题的基本认知和判断能力、系统及工程的设计、实施和控制能力。

（7）具有较强的自我获取知识的能力、信息收集、处理能力，具备终生学习的能力。

（8）具有较强的交流和沟通能力、团队合作的能力，具有一定的组织管理能力、价值效益意识，能够参与跨专业及国际性的竞争与合作。

（9）面对社会和环境的各种变迁具有较强的调节和适应能力，良好的身体素质、心理素质，较强的社会责任感和良好的工程职业道德及社会服务意识。

（10）熟悉本专业领域技术标准，相关行业的政策、法律和法规。 学校培养标准见附件2。

5.2 培养模式

本专业学习年限一般为4年，采用“3+1”校企联合培养模式，即在校内课程学习阶段为3年，累计1年与企业联合培养。3年学校学习的主要任务是着重进行工科基础教育，1年企业培养的主要任务是进行与实际工程相结合的工程实践，通过直接参与企业的实际生产及工程项目研究，学习企业的先进技术、先进设备和先进企业文化，增强大学毕业生对企业的适应能力。

卓越工程师计划实施的全过程实行导师负责制。在企业学习阶段，实行“双导师”制。

5.3 知识体系的基本框架

知识体系的基本框架如表3所示。

表3 知识体系基本框架表

5.4 课程体系设计及学分要求

5.4.1理论课程体系

主要学习精密仪器的光学、机械与电子学基础理论，测量与控制理论和有关测控系统及设备的设计方法，受到现代测控技术与仪器应用技

能和工程能力训练。学习年限一般为4年，其中在校内课程学习阶段为3年，累计在企业学习和实践1年。采用学分制管理，总学分190学分，其中课内学分180学分，课外学分10学分；课内学分中理论课程131学分（必修120.5学分，选修需修满21学分），实践环节38.5学分。通识课程、学科大类课程和专业课程分别如表4-表6所示。

表4 通识课程表

表5 学科大类课程表

表6 专业课程表

专业培养计划见附件3。 5.4.2 校内外实践教学

校内外必修实践环节共50周，其中校内实践环节13周，校外实践环节37周。校内实践教学体系由两部分构成：一部分是在课内教学统一安排的集中实践教学任务；一部分是学生在课外通过自主性学习与实践完成。课内集中性实践环节如表7所示。

表7 课内集中性实践环节表

学生课外学分10个，可从表8项目中选择。

表8 课外实践环节表

5.4.3校外实践教学体系

校外实践教学体系如表9所示。

表9 校外实践教学体系表

企业培养方案见附件4。

6. 质量保障与监控体系

6.1 组织保障

6.1.1 成立领导小组

机电工程学院成立“卓越工程师培养计划”实施工作领导小组，由院长担任组长，主管教学的副院长、主管学生工作的副书记担任副组长，专业负责人为成员。领导小组负责实施计划制订、教师队伍建设、教学经费保障、年度计划制订及检查工作，负责校企合作事项和校内外教学活动监控和检查工作。 6.1.2 成立专家指导小组

成立“测控技术与仪器专业卓越工程师培养计划”专家指导小组，由院长担任组长，专业负责人为副组长，校内外知名教授、合作企业负责人、教授级高工等为成员，测控技术与仪器系主任为秘书。专家指导小组负责本专业培养计划制定和修订。 6.1.3 建立信息反馈渠道

（1）每年派人参加全国仪器科学与技术领域研讨会，了解行业动态和人才需求状况，及时沟通企业需求与高校人才培养信息。

（2）每年召开学生座谈会，了解学生的学习状况、思想动态和对各教学环节的具体意见。

（3）每年召开企业一线人员座谈会，了解企业期望、对本专业学生的要求和企业实践计划的具体意见。

（4）每学年召开专业教师研讨会，通报仪器行业动态、企业需求情况、学生对卓越工程师培养计划执行的具体意见和企业人员的意见，拟订新的培养计划和执行方案，提交领导小组和专家指导小组讨论。

（5）专家指导小组和领导小组审议并优化培养计划和执行方案，督促落实各个环节的责任人。

6.2 条件保障

6.2.1建立高水平教师队伍

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