利用現(xiàn)代教育技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生電子測(cè)量實(shí)踐能力研究

周勝海，羅 浩，范春鳳，涂友超，余本海

（信陽(yáng)師范學(xué)院，河南 信陽(yáng) 464000）

《電子測(cè)量技術(shù)》是高校測(cè)控技術(shù)與儀器、通信工程、電子信息工程、探測(cè)制導(dǎo)與控制技術(shù)、智能科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。作為一門應(yīng)用性學(xué)科，實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)條件對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力很重要。然而，很多高校尤其是高師院?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)條件，難以滿足教學(xué)需要，制約了學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。所以，研究解決這一問(wèn)題的措施具有實(shí)際意義。

本文作為信陽(yáng)師范學(xué)院教育教學(xué)改革項(xiàng)目“利用現(xiàn)代教育技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生電子測(cè)量實(shí)踐能力研究”的總結(jié)報(bào)告，論證了利用現(xiàn)代教育技術(shù)，通過(guò)《電子測(cè)量技術(shù)》CAI課件優(yōu)化，主要是在課件中增加有代表性的現(xiàn)代電子測(cè)量原理、測(cè)量方法、測(cè)量?jī)x器及測(cè)量實(shí)踐的實(shí)物彩色照片、動(dòng)畫(huà)、視頻等材料，來(lái)彌補(bǔ)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)的不足，以加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的必要性與可行性，給出了課件優(yōu)化的實(shí)用方案，總結(jié)了課件優(yōu)化的教學(xué)效果。

1 教學(xué)改革的必要性

1.1 課程基本特點(diǎn)

《電子測(cè)量技術(shù)》是高校測(cè)控技術(shù)與儀器、通信工程、電子信息工程、探測(cè)制導(dǎo)與控制技術(shù)、智能科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程教學(xué)基本要求是使學(xué)生掌握現(xiàn)代電子測(cè)量的基本原理和方法，熟悉新型電子測(cè)量?jī)x器的應(yīng)用技術(shù)，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中具有制定先進(jìn)、合理的測(cè)量和測(cè)試方案，正確選擇測(cè)量?jī)x器，嚴(yán)格處理數(shù)據(jù)，以獲得最佳測(cè)試結(jié)果的能力。課程包括的具體內(nèi)容主要涉及四個(gè)方面：電子測(cè)量工作中常用和基礎(chǔ)的測(cè)量原理和方法；測(cè)量和測(cè)試分析領(lǐng)域簡(jiǎn)介；測(cè)量誤差與不確定度及測(cè)量數(shù)據(jù)處理知識(shí)；自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)與電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)介。課程重點(diǎn)講授主要物理量（電壓、頻率、時(shí)間、相位）、元件參數(shù)、阻抗、噪聲等的基本測(cè)量原理、測(cè)量方法及常規(guī)儀器（示波器、信號(hào)源、計(jì)數(shù)器等）的工作原理和操作方法，并適度的介紹數(shù)據(jù)域測(cè)量、智能測(cè)量系統(tǒng)、虛擬儀器等體現(xiàn)現(xiàn)代高科技的測(cè)量技術(shù)與儀器。教學(xué)形式為理論講授加實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)，理論講授學(xué)時(shí)與實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)學(xué)時(shí)之比約為3 1［1－6］。

可見(jiàn)，實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)是課程的重要組成部分，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力很重要。

1.2 實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)局限

現(xiàn)代電子測(cè)量?jī)x器的特點(diǎn)是種類多、應(yīng)用廣、發(fā)展塊、價(jià)格高。所以，很多高校尤其是高師院校不具備現(xiàn)代電子測(cè)量實(shí)驗(yàn)條件，《電子測(cè)量技術(shù)》課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)只是利用電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器來(lái)完成基礎(chǔ)的、簡(jiǎn)單的電子測(cè)量實(shí)驗(yàn)。這樣的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)存在兩大局限：一是學(xué)生接觸的電子測(cè)量?jī)x器種類少、檔次低；二是學(xué)生接觸的電子測(cè)量任務(wù)種類少、測(cè)量?jī)?nèi)容簡(jiǎn)單?，F(xiàn)行的《電子測(cè)量技術(shù)》CAI課件也基本沒(méi)有針對(duì)兩大局限的考慮和措施。這種狀況嚴(yán)重制約了學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)，實(shí)際教學(xué)效果與教學(xué)目標(biāo)相去較遠(yuǎn)，畢業(yè)生難以適應(yīng)生產(chǎn)、科研、服務(wù)等領(lǐng)域的電子測(cè)量工作。

高師院校一般沒(méi)有相關(guān)實(shí)習(xí)工廠或?qū)嵱?xùn)基地，所以難以利用實(shí)習(xí)工廠或?qū)嵱?xùn)基地的現(xiàn)代電子測(cè)量?jī)x器來(lái)解決以上問(wèn)題?，F(xiàn)代電子測(cè)量?jī)x器價(jià)格高，且在高師院校教學(xué)外利用率低，所以難以成批購(gòu)置現(xiàn)代電子測(cè)量?jī)x器來(lái)解決以上問(wèn)題。因而，亟待探索新的、切實(shí)可行的解決問(wèn)題方法。

1.3 教學(xué)改革的必要性

多媒體已在《電子測(cè)量技術(shù)》課程教學(xué)中得到普遍應(yīng)用。利用現(xiàn)代教育技術(shù)，主要通過(guò)CAI課件優(yōu)化，來(lái)彌補(bǔ)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)的不足，以加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，應(yīng)該是切實(shí)可行的。

目前國(guó)內(nèi)有很多各具特色的《電子測(cè)量技術(shù)》優(yōu)秀教材，并配有 CAI課件［3－6］。但是，教材上實(shí)物照片極少，已有的實(shí)物照片也是黑白的，看不清原貌和細(xì)節(jié)；配套的CAI課件大多是教材內(nèi)容的摘錄，或添加了極少量的彩色照片或動(dòng)畫(huà)。

綜上，利用現(xiàn)代教育技術(shù)，通過(guò)《電子測(cè)量技術(shù)》CAI課件優(yōu)化，主要是在課件中增加有代表性的現(xiàn)代電子測(cè)量原理、測(cè)量方法、測(cè)量?jī)x器及測(cè)量實(shí)踐的實(shí)物彩色照片、動(dòng)畫(huà)、視頻等材料，來(lái)彌補(bǔ)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)的不足，以加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，是十分必要的。

2 教學(xué)改革的可行性

2.1 政策環(huán)境

《中華人民共和國(guó)高等教育法》明確指出：“高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專門人才”；“高等學(xué)校工作應(yīng)當(dāng)以培養(yǎng)人才為中心，開(kāi)展教學(xué)、科學(xué)研究和社會(huì)服務(wù)，保證教育教學(xué)質(zhì)量達(dá)到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)”。

為有效貫徹執(zhí)行《中華人民共和國(guó)高等教育法》，高校必須長(zhǎng)期堅(jiān)持教育教學(xué)改革，不斷探索教育教學(xué)改革的具體思路與方法，大力支持任課教師結(jié)合專業(yè)開(kāi)展教育教學(xué)改革研究。各級(jí)教育行政部門，從國(guó)家教育部到各省教育廳，以及眾多高校，都定期立項(xiàng)各種級(jí)別的教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目，并盡力提供經(jīng)費(fèi)資助。

2.2 師資與經(jīng)費(fèi)

制作CAI課件和用多媒體教學(xué)已成為高校教師的基本教學(xué)技能之一。高校也會(huì)通過(guò)必要的培訓(xùn)，使廣大教師掌握相關(guān)的知識(shí)和技能。目前，大多數(shù)高校教師都能制作實(shí)用的CAI課件。

在制作《電子測(cè)量技術(shù)》CAI課件時(shí)，可以從互聯(lián)網(wǎng)上找到大量的相關(guān)彩色照片、動(dòng)畫(huà)和視頻資料，一般稍做編輯即可用于課件，有些可直接用于課件。也有些制作和編輯需用掃描儀、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等設(shè)備。但是，這些設(shè)備高校院（系）辦公室、實(shí)驗(yàn)室、教師個(gè)人等一般都有，無(wú)需專門購(gòu)置。

2.3 教學(xué)條件

目前，高?！峨娮訙y(cè)量技術(shù)》課程教學(xué)已普遍使用多媒體。這為通過(guò)課件優(yōu)化，來(lái)彌補(bǔ)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)的不足，以加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，提供了基本教學(xué)條件。另外，高校都有較完善的校園網(wǎng)，將課件作為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，使學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式等選擇，更加靈活，這也是教學(xué)條件的重要補(bǔ)充。

可見(jiàn)，從政策環(huán)境、師資與經(jīng)費(fèi)、教學(xué)條件等方面來(lái)看，利用現(xiàn)代教育技術(shù)，通過(guò)《電子測(cè)量技術(shù)》CAI課件優(yōu)化，主要是在課件中增加有代表性的現(xiàn)代電子測(cè)量原理、測(cè)量方法、測(cè)量?jī)x器及測(cè)量實(shí)踐的實(shí)物彩色照片、動(dòng)畫(huà)、視頻等材料，來(lái)彌補(bǔ)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的不足，以加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，是完全可行的。

3 CAI課件優(yōu)化方案

設(shè)計(jì)《電子測(cè)量技術(shù)》CAI課件優(yōu)化方案時(shí)，在課件內(nèi)容選擇與組織上的特點(diǎn)有以下6個(gè)方面：

注重課程是培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)綜合發(fā)展重要的一環(huán)；注重學(xué)生通過(guò)課程學(xué)習(xí)，能適應(yīng)電子測(cè)量技術(shù)迅速發(fā)展的狀況，并為解決今后工作中遇到的大量近現(xiàn)代測(cè)量問(wèn)題準(zhǔn)備必要的理論知識(shí)和實(shí)踐能力。

在課件中較多地增加了有代表性的現(xiàn)代電子測(cè)量原理、測(cè)量方法、測(cè)量?jī)x器及測(cè)量實(shí)踐的實(shí)物彩色照片、動(dòng)畫(huà)、視頻等材料，以彌補(bǔ)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)的不足，并反映電子測(cè)量技術(shù)的快速發(fā)展與廣泛應(yīng)用。課件中增加彩色照片181張、動(dòng)畫(huà)5段、視頻1段（清單略）。

在課件中增加了“測(cè)量用直流電源”的內(nèi)容，簡(jiǎn)要介紹普通直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源和程控直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源的基本原理、性能特點(diǎn)和選用原則。因?yàn)橹绷麟娫丛谠S多電子測(cè)量實(shí)踐中都必不可少，恰當(dāng)選用直流電源也屬于電子測(cè)量的內(nèi)容。

在課件中增加了“電磁干擾與電磁兼容”的內(nèi)容，簡(jiǎn)要介紹電磁干擾與電磁兼容的基礎(chǔ)知識(shí)。因?yàn)殡姶鸥蓴_與電磁兼容問(wèn)題愈來(lái)愈重要，在許多現(xiàn)代電子測(cè)量實(shí)踐中都必須應(yīng)對(duì)相關(guān)問(wèn)題。

在課件中增加了“電工測(cè)量”的內(nèi)容，簡(jiǎn)要介紹常用電工測(cè)量技術(shù)、電工測(cè)量技術(shù)發(fā)展及其與電子測(cè)量技術(shù)的關(guān)系。因?yàn)椴粌H電工測(cè)量技術(shù)與電子測(cè)量技術(shù)關(guān)系密切，而且實(shí)踐中往往二者都會(huì)用到。

在課件中增加了“電子元器件測(cè)試”的內(nèi)容，簡(jiǎn)要介紹常用電子元器件測(cè)試儀器的基本原理、性能特點(diǎn)和選用原則。因?yàn)楝F(xiàn)代許多電子元器件測(cè)試都屬于電子測(cè)量。

設(shè)計(jì)《電子測(cè)量技術(shù)》CAI課件優(yōu)化方案時(shí)，應(yīng)注意處理好以下3個(gè)問(wèn)題：

有關(guān)現(xiàn)代電子測(cè)量原理、測(cè)量方法、測(cè)量?jī)x器及測(cè)量實(shí)踐的實(shí)物彩色照片、動(dòng)畫(huà)、視頻等材料很多，取舍時(shí)怎樣兼顧典型性、實(shí)用性和先進(jìn)性，并與現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)條件相互補(bǔ)充。

插入課件中的每一部分材料具體選用哪種媒體形式，怎樣與傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配有機(jī)融合，以收到最佳效果。

怎樣處理好《電子測(cè)量技術(shù)》課程教學(xué)基本要求和學(xué)時(shí)限制，與現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù)內(nèi)容多、應(yīng)用廣、發(fā)展快的關(guān)系，與學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)系。

4 教學(xué)效果比較

對(duì)《電子測(cè)量技術(shù)》CAI課件優(yōu)化前后的教學(xué)效果，筆者通過(guò)連續(xù)3年的教學(xué)實(shí)踐，作了調(diào)查、分析和總結(jié)，結(jié)果有力證明了課件優(yōu)化的作用。教學(xué)效果改善可以從以下5個(gè)方面得到印證：①90%以上的同學(xué)充分肯定了課件優(yōu)化的必要性，認(rèn)為課件優(yōu)化加強(qiáng)了對(duì)現(xiàn)代電子測(cè)量原理、測(cè)量方法、測(cè)量?jī)x器及測(cè)量實(shí)踐的直觀了解，有助于提高實(shí)踐能力；②多數(shù)同學(xué)能總結(jié)常見(jiàn)現(xiàn)代電子測(cè)量與測(cè)試分析領(lǐng)域和現(xiàn)代電子測(cè)量?jī)x器選用原則，說(shuō)明課件優(yōu)化成為課程實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)的重要補(bǔ)充；③多數(shù)同學(xué)能體會(huì)到現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù)發(fā)展快、應(yīng)用廣，需要不斷提高學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力；④學(xué)生期末考試綜合題得分較以往有普遍提高，說(shuō)明課件優(yōu)化有助于培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力；⑤學(xué)生參加2009年和2011年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽的成績(jī)較以往有很大提高，參賽同學(xué)一致認(rèn)為課件優(yōu)化使其受益匪淺。

5 結(jié) 論

通過(guò)《電子測(cè)量技術(shù)》CAI課件優(yōu)化，主要是在課件中增加有代表性的現(xiàn)代電子測(cè)量原理、測(cè)量方法、測(cè)量?jī)x器及測(cè)量實(shí)踐的實(shí)物彩色照片、動(dòng)畫(huà)、視頻等材料，來(lái)彌補(bǔ)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)的不足，以加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，是十分必要的，也是完全可行的。教學(xué)試驗(yàn)結(jié)果證明課件優(yōu)化對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量作用顯著。這一教改方案具有很好的推廣基礎(chǔ)和較高的推廣價(jià)值。

致謝：本教改項(xiàng)目研究得到信陽(yáng)師范學(xué)院教改項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)資助，得到“河南省信陽(yáng)市機(jī)電公共技術(shù)服務(wù)平臺(tái)”和中央財(cái)政支持地方高校發(fā)展專項(xiàng)資金建設(shè)項(xiàng)目“信陽(yáng)師范學(xué)院大學(xué)生電子技術(shù)實(shí)踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地”教改試驗(yàn)支持，謹(jǐn)此致謝。

［1］2009年國(guó)家級(jí)精品課程，西南交通大學(xué)，張葛祥，電子測(cè)量技術(shù)［EB／OL］.http：／／course.jingpinke.co m／details？ uuid ＝ eed7817e－123b－1000－908f－144ee02f1e73＆objectId＝oid：eed7817e－123b－1000－908e－144ee02f1e73＆courseID＝W090028，2012－5－18.

［2］2004年國(guó)家級(jí)精品課程，電子科技大學(xué)，王厚軍，電子測(cè)量原理［EB／OL］.http：／／course.jingpinke.com／details uuid ＝ 8a833996－18ac928d－0118－ac92918a－0588＆objectId＝oid：8a833996－18ac928d－0118－ac92918a－0589＆courseID＝A040068，2012－5－18.

［3］蔣煥文，孫續(xù).電子測(cè)量［M］.3版.北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2008.

［4］張永瑞，宣宗強(qiáng)，高建寧.電子測(cè)量技術(shù)［M］.2版.北京：高等教育出版社，2011.

［5］林占江.電子測(cè)量技術(shù)［M］.3版.北京：電子工業(yè)出版社，2012.

［6］陳尚松，郭慶，黃新.電子測(cè)量與儀器［M］.3版.北京：電子工業(yè)出版社，2012.