发布时间：2023-03-23 15:13:26
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的测控导论论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：测试技术及仪器；导论；教学
作者简介：王平（1977-），男，浙江杭州人，南京航空航天大学自动化学院，副教授。（江苏 南京 210096）
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）35-0119-02
一、在本科教学中开展本专业导论课程的必要性
测控技术与仪器专业是建立在精密机械、电子技术、光学、自动控制和计算机技术基础上，以工为主，多学科综合的专业，探讨各种精密测试和控制技术的新原理、新方法。开发激光、传感器、光电检测和计算机等新技术在精密测试仪器仪表中的应用，及以计算机技术为中心的面向机电运动、面向自动化生产的控制技术，使精密仪器仪表及测试和控制技术向高精度、动态、自动化、综合和多功能等机电一体化和信息化方向发展。因此，本专业本科教学具有鲜明的特点，包括：
1.课程门类较多，具有交叉学科特征
本专业的主要课程包括机械设计基础，电工电子学、微机原理与应用、自动控制、光学、测控电路、光电检测技术、传感器技术、智能仪器仪表设计、电路分析基础、电子技术基础、误差理论及应用、计算机程序设计、微型计算机原理与接口技术等，涵盖机械、电子、计算机等多门类的主干课程，课程信息量大。
2.注重复合能力的培养
本专业从培养人才方面来看，培养包括面向零件几何精度参数、机械量和热工过程参数的计量测试和控制技术，及仪器的应用和开发研究的高级工程技术人才，广泛适用于质量监督部门、机械、电气、汽车、造船、航空、航天、动力、冶金和石化等多方面产业和科研部门对人才的需求。因此，学生必须掌握机、电、计算机等多个领域的专业技能。
而本专业的学生入学情况则比较复杂，呈现如下几种特点：很多学生是在高考时报考的是通信、电子、自动化等其他热门专业，后经过调剂进入本专业学习，对本专业的特点缺乏认识，对于本专业课程多、跨学科能力培养的情况不太了解；存在与高中学习习惯的衔接问题，对大学学习的主动性不够；对于90后的新一代本科生而言，普遍对于社会具有一定程度的认识，面临较大的竞争压力，但是对于本专业的就业前景以及如何提高自身的就业能力还缺乏清晰的认识。
针对这种情况，在高等学科开展本专业的导论课程对刚入学的学生进行专业特点、课程体系的设置、就业情况等方面的介绍和学习引导是非常必要的。
二、课程的教学目标和难点
本课程的教学目的在于初步建立起概念体系，了解专业的知识体系以及后续学习的科目，明确课程之间的衔接关系，合理分配时间，明确学习目的、用法。此外，应使得学生了解专业的应用和发展过程、发展前景、毕业分配和可能职位。
本课程的教学难点在于，本科新生不具备本专业的基本知识，只能用大量的、实例、类比去定性解释基本概念以及课程体系结构，教学内容的深浅较难把握。同时，导论课的课时一般较少，通常在16学时左右，如何在短时间内让学生建立对专业的初步认识具有难度。
三、课程内容
本课程通过4部分进行讲授，主要包括：
1.基本概念
如测控技术、仪器仪表定义的介绍，包括什么是仪器仪表以及测控技术，并对现实生活中的仪器仪表分类举例，包括医疗、家电、工厂自动化、军事领域、航空仪表、宇航测控等应用的介绍；仪器的历史简介以及仪表的最基本功能组成部分，包括传感器、信号处理、转换、传输部分、信号显示、与人交互部分等；仪器仪表的分类，以及各部分功能的演变、评价指标等。
2.介绍传感器技术
包括其基本概念、分类、相关课程（如“传感器技术”），以及性能指标（包括静态指标、动态指标等）。介绍信号调理，用图示方式介绍噪声概念，模拟信号放大、模拟信号滤波的作用，以及相关课程（如“模拟电子技术”）；介绍信号处理，包括频谱分析、滤波等应用简介以及实现平台，包括硬件平台、软件平台及工具简介；介绍相关课程如“数字信号处理”、单片机、DSP等相关技术；介绍可靠性设计，包括特定条件、特定时间、完成特定功能的含义；介绍一般可靠性设计方法，包括电源、信号调理、屏蔽、改善应用环境等方法；介绍通讯技术，简单介绍通信技术的基本概念。
3.课堂讨论
课堂讨论仪器仪表的设计方法，回顾仪器仪表的评价指标，并讨论选择如下功能模块的实现技术：包括传感器的类型、原理、使用环境、寿命、精度、厂家、成本、对后续处理的要求；处理部分采用什么结构，模拟电路部分设计、模数转换设计、数字电路部分设计主要芯片选择、处理结构和算法；仪器整体结构，包括PC虚拟仪器结构、独立仪器结构，以及显示方式、输入方式以及主要模块的选择；根据信息存储要求、存储手段、数据导出特征选择存储技术；并考虑可扩展技术，如多台仪器能否联网、如何协调工作、选用何种协议等问题。
4.总结
仪器仪表（检测技术）与别的学科的关系以及检测技术在工科体系中的地位，指明信息学科的最前端，使用最广泛，需求最迫切。
四、教学方法的运用
传统的教学方法手段单一，缺乏交流，尤其专业导论课程内容抽象，教学效果往往不理想。为了取得较好的教学效果，可以采用以下方法：
1.精心制作PPT教案
由于教学内容是以专题形式组织，且尚缺少成型的教材，因此需要制作教案。采用文字、图像、声音、视频等多种媒体表现形式，以利于将背景知识及应用情况讲透。教学过程中利用大屏幕投影的优势，将一些需要教师在黑板上动态演示的过程作成FLASH动画，既可以在课堂上演示，也可以由学生在课后自己观摩。
在应用实例讲解中，对现实生活中的仪器仪表分类举例：医疗器械：例如心脏起博器、肠胃镜、X光、B超、核磁共振、检测监护仪器等，反映了检测技术造成医疗手段的进步；家电行业中空调、热水器、GPS定位导航系统技术进步造成消费者舒适度的提高；在工厂自动化中对温度、压力、转速的测量，以及生产需要的信息资料的获取等；在军事领域，包括对敌监控等直观、学生感兴趣的应用作为切入点介绍。在对传感器的定义介绍，举例包括：温度传感器，可以是双金属片：温度转换为机械变形；热电偶：温度转换为电压；数字传感器：温度转换为数字量等不同类型，但是功能相同。对信号处理、转换、传输部分的介绍，采用图表方式，表现各种信号处理、转换、传输举例：在信号显示、与人交互部分，用图举例，包括指针表盘、LCD显示、计算机屏幕等。在介绍评价指标时，以测温度为例举例，对于体温、环境温度、实验室精密生化反映温度控制、发电厂生产车间炉温监测等几种情况下需要的量程以及测试精度的对比。目的在于使仪器仪表抽象的知识形象化，便于学生理解。
2.教学形式上引入课堂讨论
组织学生就感兴趣的背景问题进行课堂讨论和辩论，讨论议题包括仪器仪表的应用、就业、学科在社会上的作用、前景等有争议的问题，以激发学生的学习兴趣和潜能，明确学习目的。
3.考核方式的选择
专业导论考核方式应采用能反映学生对专业认识掌握程度的一些方法，如采用课程论文、调研等形式，既可以避免死背书的弊端，又可以培养学生专业的兴趣。在这种考核方式下，学生不需要记忆枯燥的概念，而需要建立相应的知识体系。
五、教学效果
经过16课时的学习，大学一年级新生对于本专业的概念体系、知识体系和课程体系有了初步的了解和认识，并对后续学习的科目以及课程之间的衔接关系做了主动的调研，为今后四年的本科学习合理分配时间、明确学习目的打下了基础。此外，学生对专业的应用和发展过程、发展前景、毕业分配和可能职位均做了一定的了解。经过六年的教学经验证明，开设本课程对于学生的发展起到了明显的促进作用。
参考文献：
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[4]罗福午.提高对于专业概论课的认识[J].中国高教研究，1992，（2）：82-85.
[5]鄢泰宁.为新生开设专业概论课有助于激发学生的学习热情[J].中国地质教育，2008，（2）：76-77.
关键词 物联网工程；专业人才；培养模式
中图分类号：G642.0 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）30-0063-02
1 物联网工程专业产生与现状
自2009年8月同志提出“感知中国”以来，物联网已成为国家战略新兴产业的重要组成内容，美国、欧盟、日本、韩国等国家纷纷开展该领域的研究工作。物联网已成为当前全球各国应对经济低迷的重要科技手段。2013年2月，国务院提出了关于推进物联网有序健康发展的指导意见。物联网是继互联网之后的又一次信息技术浪潮，具有广阔的应用前景和难得的发展机遇。
作为面向21世纪的全新技术，越来越多的大学开始关注物联网技术程。目前国内著名大学已经纷纷开设或准备开设物联网相关课程，希望帮助学生了解和掌握这些新兴技术，提高学术科研和工程水平，保持技术发展和人才培养的同步。在教育部首批战略性新兴产业相关本科新专业中，就包括增设物联网专业。从教育部号召高校设立物联网专业学科开始，全国已有近700所高等院校向教育部提交了增设物联网相关专业的申请，目前已经有67所本科院校建立了“物联网工程”或“传感网技术”等相关专业。
然而，由于物联网技术和专业建设都刚刚起步，高校在专业目标、人才培养、课程教材、师资和实验设备等方面都面临众多问题。笔者长期从事物联网技术方面的科研工作和相关领域的教学工作，希望能在本文给出物联网工程专业人才培养模式的有益探索。
2 主要存在的问题
目前，在理论研究领域，从传感器网络和泛在计算发展到空间物理信息系统；在技术研究领域，从RFID和Zigbee发展到M2M；在市场应用领域，从企业关注和行业需求到政策层面推动，物联网的发展正经历着快速而深刻的变化。然而在人才培养方面，却面临一些挑战。
1）专业归属不清。目前在已获得物联网工程专业的院校中，有的将物联网工程专业归属通信学院，有些归属到计算机学院，还有的归属到自动化学院。出现归属不清有着其现实原因：物联网是典型的新兴交叉学科，涉及到通信、电子工程、计算机和测控等多方面的专业知识和多个应用领域，因此在专业归属方面存在多样性。然而，由于归属的不同，每个学院根据各自的学科背景和基础条件来建设物联网工程专业和制定专业人才培养方案，导致在人才培养方案、课程规划、实验体系等方面出现较大的差异。
2）人才培养目标不明确。由于物联网工程专业跨多个学科，其自身技术在不断地发展和完善，物联网应用也在推陈出新。如何制定出适应技术更新和满足企业用人需求的人才培养方案，还需深入探索。从企业角度来看，物联网以行业需求为导向，应用于智能电网、智慧城市、绿色制造和智能医疗等多个工业领域，这就要求专业人才培养需面向其行业应用。同时，作为高等学校本科专业，须符合国家素质教育要求，体现专业人才教育思想。
3）专业人才培养条件匮乏。物联网工程专业刚刚起步，师资、设备和教材都面临匮乏的境地。教学质量的核心问题是师资，既有行业应用背景又跨多学科的教师较为缺乏，培养学术水平高、结构合理的专业教学团队是专业建设首先解决的问题；其次，实践教学薄弱，物联网专业的基础实验、综合实验和设计实验所需的开发平台、仿真平台和应用平台都较为欠缺，难以满足人才培养要求；最后，物联网专业教材更是缺乏，目前尽管已有一些物联网书籍，但太偏应用，难以作为教材使用，且未形成完整教材体系。
4）科研、教学和人才培养相互促进机制尚未形成。物联网/传感网相关教学内容和培养方案等都来源于科研成果，尽管物联网/传感网研究开展得如火如荼，但很多理论和方法都还完全成型。同时，如何将已有的研究成果转化用于课堂教学和人才培养，还需要进一步研究。在教学实践过程中常常发现由于有些理论较为系统，涉及的背景知识较广，学生理解起来很困难，实验系统也较复杂。产生这些问题的根本原因正是由于科研、教学和人才培养相互促进机制尚未形成。
3 物联网工程专业人才培养模式探索
重庆邮电大学物联网工程专业依托于学校自动化学院和工业物联网和网络化控制教育部重点实验室，在近年来承担和完成国家科技重大专项、国家863计划等项目的基础上，通过对科研成果的总结和提炼，出版了《测量与控制用无线通信技术》等系列教材，自行设计和研发WIA-PAS、ISA100和6LowPAN等实验实训研发平台，培养了学术水平高，知识、年龄和专业结构合理的教学团队，在近2年的专业人才培养实践中积累了有益的探索。
3.1 适应物联网技术发展和人才需求的培养目标
符合国家《物联网“十二五”发展规划》的要求，突出“传感器网络”技术优势与“三网融合”特色，充分发挥实验室在物联网核心专利、标准、测试和应用等方面的国际国内技术优势，培养面向智能工业、智能电网、智能城市、智能建筑与智能家居等相关领域从事物联网/传感网系统规划、应用设计、产品研发、运行管理等方面工作的跨专业复合型人才。
3.2 充分发挥学校信息学科特色和优势，整合学校教学资源，探索适合新专业的人才培养模式
物联网属于集成、交叉技术，当前任何一个专业都难以覆盖其全部内涵。成立物联网工程专业建设指导委员会，聘请校内外相关专业、合作企事业单位专家参与课程体系规划、实验实训体系建设、专业指导和人才培养方案制订。比如通过实验室和思科公司的科研合作项目，由思科公司赞助、本教学团队负责组织实施面向重庆市高校的“思科杯”物联网应用创新设计大赛，该项大赛还被纳为2012中国（重庆）国际云计算博览会的主题活动之一，得到相关部门的高度重视。引导学生参加各种科技活动，既培养了学生浓厚的专业兴趣，又提高了学生的实践能力，增强了就业竞争力。
3.3 探索新的教学方法和教学手段
充分发挥学生的主体作用，引导学生去思考，更有成效地完成课程的教学任务，培养学生的自学能力、实践能力和创新能力；对专业核心课程，比如“无线传感器网络”，采用答辩、实做报告、课程论文相结合的评价方式，全面考核学生掌握的基础知识与理论、前沿技术、相应的开发能力；对专业导论课程，采用教学团队的授课模式，教学团队教师在物联网的不同研究方向有着多年的积累和研究成果，通过团队授课，既带来了各方向最前沿的研究成果，而且使得每个方向的讲解更加透彻和深入；灵活多样的教学手段，在重点实验室现场讲授理论课程，将实践融入理论，充分沟通交流讨论，增强了教学效果。
3.4 教学、科研、人才培养相互促进的良性循环机制逐步形成
如何有效地将最新的科研成果转化为人才培养，平衡学科前沿技术、基础理论与实际应用的关系，兼顾用人需求与教育教学，在物联网工程专业建设上得到了完整的体现和验证。这种相互促进的良性循环机制形成将是一个长期的工作，也将在后续的实践活动中不断完善和丰富。
4 结论
由于物联网是一项新兴前沿技术，本身又是处于不断发展和变化之中，而且物联网应用也呈现多样性和复杂性，因此，如何规划物联网工程专业和建设人才培养模式，是一个基础性问题。本文在分析物联网工程专业目前存在问题的基础上，给出了重庆邮电大学物联网工程专业人才培养模式的有益探索，并将在后续的教育教学中不断发展和完善。
参考文献
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