以省精品資源共享課為契機 加強《電子測量技術(shù)》課程建設(shè)

賈丹平 姚麗 傘宏力 趙佳 王伊凡

摘要：以省精品資源共享課為契機，從課程體系、教學(xué)方法、課程資源、教材建設(shè)、實踐教學(xué)等方面入手，加強《電子測量技術(shù)》課程建設(shè)。通過啟發(fā)式講授、案例法強化、探究力引導(dǎo)、前沿性引入、任務(wù)性溫故的教學(xué)手段，以及“仿真—調(diào)試—實驗”的自主性實踐模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和創(chuàng)新性思維的形成。

關(guān)鍵詞：電子測量；資源共享；精品課程；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）23-0079-03

一、引言

《電子測量技術(shù)》是高等院校儀器儀表類和電子信息科學(xué)技術(shù)類學(xué)生的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，是電路理論、模擬電子線路和數(shù)字電路等基礎(chǔ)課知識的延續(xù)和深化，又和后續(xù)專業(yè)課程銜接，起著承上啟下的作用。課程具有較強的理論性、實踐性和應(yīng)用性。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握電子測量的基本原理、方法及操作技能，在以后科學(xué)實驗和生產(chǎn)實踐中能制定先進的測量方案，合理地選用測量儀器，正確處理測量數(shù)據(jù)，具有初步的科學(xué)研究和科技開發(fā)能力[1]。近年來，測試技術(shù)迅猛發(fā)展，與其他學(xué)科交叉融合，為本課程的發(fā)展提供了一個廣闊的空間[2]。電子測量技術(shù)是學(xué)生將來從事科研開發(fā)是不可缺少的知識和技能，也是電子信息用人單位檢驗學(xué)生工程能力的重要方面。根據(jù)近年畢業(yè)生的跟蹤調(diào)查，真正掌握了測試系統(tǒng)的設(shè)計、安裝及調(diào)試，具備一定科研素質(zhì)的同學(xué)，在就業(yè)中深受用人單位青睞。因此，本課程的建設(shè)既要從專業(yè)自身發(fā)展的需要出發(fā)，又要從社會上的廣泛需求出發(fā)，改革電子測量課程的教學(xué)與實踐方法，培養(yǎng)學(xué)生工程項目開發(fā)實踐能力及創(chuàng)新思維，將本課程建設(shè)成為以培養(yǎng)綜合型人才為主要目的的高層次精品課程[3，4]。

二、課程體系構(gòu)建

1.教學(xué)內(nèi)容圍繞課程特點?！峨娮訙y量技術(shù)》不同于其他專業(yè)課程，在介紹測量原理的基礎(chǔ)上，更側(cè)重于測量方法運用和測量儀表的操作，具有相當(dāng)強的實用性和實踐性，因此其課程教學(xué)目標(biāo)有三個：一是了解電子測量的意義及特點、新型數(shù)字儀表的發(fā)展趨勢，掌握電子測量方法及儀器的分類，測量儀器基本功能與性能，電子測量的基本組成原理，使學(xué)生了解專業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。二是能夠運用誤差理論對各種電量和電參數(shù)的測量儀器進行誤差分析，并對測量數(shù)據(jù)進行處理，使學(xué)生具有綜合運用電子技術(shù)工程學(xué)科理論和技術(shù)手段分析并解決工程問題的基本能力，并能夠?qū)ρ芯拷Y(jié)果進行分析的能力。三是掌握電子示波器、數(shù)字萬用表等常見電子測量儀器的基本組成及工作原理和使用方法，使學(xué)生具有在電子測量工程實踐中掌握并使用電子技術(shù)、技能和現(xiàn)代化電子測量工程工具的能力，具有測量系統(tǒng)研究、開發(fā)、設(shè)計、制造的基本能力。

2.知識結(jié)構(gòu)脈絡(luò)清晰。在整個課程的講授過程中始終貫穿測量原理—測量方法——測量系統(tǒng)—測量誤差分析—測量儀表應(yīng)用這一主線，按照知識銜接順序，由易到難安排教學(xué)內(nèi)容。首先介紹誤差的基本概念、來源、性質(zhì)、估算法方法、減小措施、要求學(xué)生掌握誤差的表示及在電子測量范圍內(nèi)測量誤差的估計、測量數(shù)據(jù)的處理等。然后介紹電壓測量技術(shù)，讓學(xué)生重點掌握交流電壓表的定度及波形誤差，掌握常用A/D轉(zhuǎn)換器工作原理。再依次介紹波形測試技術(shù)、頻率和時間的測量技術(shù)、集中參數(shù)測量方相位差測量技術(shù)等，知識結(jié)構(gòu)如下頁圖1所示。

3.教學(xué)內(nèi)容精練先進。測量誤差分析及各參量測量原理理論性較強，對這部分知識要歸納提煉，把復(fù)雜的理論簡單化、通俗化，使之易于理解。而對測量方法及測量儀表的介紹要注重引入新知識、新器件、新儀表，力爭體現(xiàn)電子測量技術(shù)的最新發(fā)展方向，使學(xué)生掌握較前沿技術(shù)，為將來步入工作崗位及盡快適應(yīng)工作打下基礎(chǔ)。

三、教學(xué)方法改革

1.啟發(fā)式講授。在課堂上，教師是指揮官，要讓學(xué)生跟隨著教師的指揮棒，教師就必須有足夠的吸引力。本課程理論性比較強，若想吸引學(xué)生的注意力，調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，必須經(jīng)常提出一些具有啟發(fā)性、誘導(dǎo)性的問題，讓學(xué)生發(fā)表自己的觀點和看法，增強課堂的教學(xué)氣氛。比如在講各種積分式AD轉(zhuǎn)換器原理時，要讓學(xué)生注意積分器的輸入信號是什么，有什么特點，讓學(xué)生先思考，然后帶著問題聽講，這樣在師生互動的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生多思考、多提問、多研究的良好習(xí)慣和積極、靈活的思維方式[5]。

2.案例法強化。在講授理論原理之后，要適時引入案例，加深與強化學(xué)生對理論知識的理解。案例要通俗易懂，計算過程要簡單，最重要的是案例之后要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會歸納總結(jié)，得出重要的結(jié)論，意在培養(yǎng)學(xué)生的分析問題、解決問題的能力。比如在講授完每一種AD轉(zhuǎn)換原理之后，給出該類型轉(zhuǎn)換器的典型芯片應(yīng)用實例，通過實例加深對原理的理解，在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生自行歸納該方法的特點。案例強化法，一方面可以牽引學(xué)生思路，增加師生互動，活躍課堂氣氛；另一方面能夠加深學(xué)生的理解，引導(dǎo)學(xué)生把理論應(yīng)用到實際中，化抽象為具體，提高學(xué)生的理論應(yīng)用能力。

3.探究力培育。在專業(yè)工程認(rèn)證中要求學(xué)生能夠順利閱讀專業(yè)文獻，能夠熟練使用技術(shù)語言進行有效的技術(shù)溝通和交流，因此在專業(yè)課程的講授過程中應(yīng)該注意引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會科技閱讀。讓學(xué)生檢索一篇與電子測量技術(shù)相關(guān)的科技文獻，并進行認(rèn)真細(xì)致的研讀，從論文研究什么、采用什么方法研究、完成哪些工作、怎樣完成以及研究結(jié)果是什么幾個方面撰寫讀書報告，讓學(xué)生深入體會原文獻的研究思路、研究方法和研究結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的文獻檢索能力、歸納總結(jié)能力、文字撰寫能力，從而來引導(dǎo)學(xué)生進行研究性學(xué)習(xí)。

4.前沿性引入。在該課程的教學(xué)過程中，充分結(jié)合教師所取得的科研成果，以及校外專家在本領(lǐng)域的報告、相關(guān)視頻材料，讓學(xué)生充分了解與掌握本領(lǐng)域國內(nèi)外的前沿與最新發(fā)展動態(tài)，引發(fā)學(xué)生對該學(xué)科的濃厚興趣和求知渴望。

5.任務(wù)性溫故。在每章講授結(jié)束時，都給學(xué)生留有作業(yè)思考題，以促進學(xué)生的課下復(fù)習(xí)與總結(jié)，達到溫故知新的效果。

四、課程資源建設(shè)

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，單一紙質(zhì)教材已不能滿足學(xué)生需求，開發(fā)網(wǎng)上課程資源，為學(xué)生自學(xué)開辟了一個新的渠道。本課程利用超星爾雅教育開放平臺，從基本資源和拓展資源兩個方面建立了系統(tǒng)、完整的網(wǎng)上課程資源。

1.基本資源建設(shè)。根據(jù)遼寧省精品資源共享課的要求，基本資源必須要能夠反映教學(xué)思想、課程內(nèi)容、教學(xué)方法等內(nèi)容，包括課程簡介、課程視頻、課程團隊、教學(xué)大綱、授課教案、演示文稿、案例、練習(xí)、作業(yè)等反映教學(xué)活動必需的資源。基本資源按照理論、實踐兩類來組織，理論部分包括理論課程的知識模塊（課程模塊）構(gòu)成。模塊概要包括學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)指南、知識內(nèi)容、練習(xí)、實踐、作業(yè)、案例、常見問題、測驗（試題和試卷）、知識結(jié)構(gòu)和參考資料目錄等資源構(gòu)成。知識點由學(xué)習(xí)指導(dǎo)、知識內(nèi)容、教學(xué)錄像、練習(xí)、測驗（試題和試卷）、案例、演示文稿和與之相關(guān)的資料素材構(gòu)成。實踐部分由實踐單元構(gòu)成，實踐單元由實踐目的、實踐內(nèi)容、實踐指導(dǎo)和素材等一系列資源構(gòu)成。

2.拓展資源建設(shè)。拓展資源是指導(dǎo)學(xué)有余力的學(xué)生進行拓展學(xué)習(xí)的資料，是多樣性和交互性輔助資源。包括對應(yīng)章節(jié)知識的網(wǎng)站鏈接、相應(yīng)芯片及測量儀表的使用手冊、文獻資料及案例庫等。

五、教材建設(shè)

教材建設(shè)也是課程建設(shè)的一個重要組成部分，教材的好壞直接關(guān)系到授課質(zhì)量的優(yōu)劣。課題組經(jīng)過多方調(diào)研討論，搏眾家之所長，組成由沈陽工業(yè)大學(xué)、沈陽理工大學(xué)和大連交通大學(xué)聯(lián)合教材編寫小組，擬編寫高等學(xué)校儀器類“十三五”規(guī)劃系列教材之一《電子測量技術(shù)》教材，已與電子工業(yè)出版社達成出版意向。本教材內(nèi)容豐富、層次清晰、體系完整，強調(diào)理論與實踐的結(jié)合。在講述電子測量中的基本概念的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)闡述電子測量的原理與方法，以及現(xiàn)代電子測量儀器的原理與應(yīng)用。具有內(nèi)容的連貫性和全面性，知識的科學(xué)性和前瞻性。新穎之處在于該教材采用二維碼形式提供擴展資源，方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

六、實踐教學(xué)改革

實驗教學(xué)是高等教育的重要組成部分，是影響人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵，實驗教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、獨立思考和解決問題能力起著至關(guān)重要的作用[1]。

1.精選實驗內(nèi)容，合理安排時間，及時更新設(shè)備。由于學(xué)時有限，實驗內(nèi)容要精練，實驗時間要合理，要克服以往集中實驗的弊端，每個實驗都安排在相應(yīng)理論講授之后，稱熱打鐵，可以達到很好的實驗?zāi)康摹嶒炘O(shè)備要及時更新，淘汰了原有的舊設(shè)備，新購進40套常用電子測量儀器，對實驗教學(xué)內(nèi)容進行全面改革，編寫了新的實驗指導(dǎo)書。

2.采取“仿真—調(diào)試—安裝—實驗”模式，培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計能力。改革傳統(tǒng)的驗證性實驗教學(xué)，先利用仿真軟件進行仿真設(shè)計，改變輸入條件，觀察輸出結(jié)果；然后給學(xué)生發(fā)放裸板和元器件，由學(xué)生利用課外時間自行安裝調(diào)試，最后實驗課上自行設(shè)計實驗步驟，與仿真結(jié)果進行對比。這樣學(xué)生由被動實驗變?yōu)橹鲃訉嶒?，既給學(xué)生充分展示自己的機會，同時也讓授課老師了解學(xué)生對哪些知識點掌握有欠缺和不足。

3.與課程設(shè)計相結(jié)合，加強實訓(xùn)。鑒于電子測量課程與其他學(xué)科聯(lián)系的緊密性，可以把電子測量課程與課程設(shè)計結(jié)合起來，通過課程設(shè)計進一步強化電子測量的理論知識，把課堂中學(xué)到的知識與實際項目相銜接。比如與電路仿真課程設(shè)計相結(jié)合，通過對峰值檢波電路、均值檢波電路的仿真加深對電路的理解。再比如與單片機課程設(shè)計聯(lián)系起來，以單片機為核心，設(shè)計一個簡單的電壓表或頻率計。還可以利用設(shè)計的簡單電路進行測試，根據(jù)測量數(shù)據(jù)進行誤差分析，計算出測試精度等，這些可以加深學(xué)生對電子測量基本知識的理解和應(yīng)用，達到學(xué)以致用的目的[6]。

七、建設(shè)成效

經(jīng)過課程組多年來的努力，《電子測量技術(shù)》課程已于2015年獲批為遼寧省精品資源共享課，并在超星爾雅教學(xué)平臺上共享使用，而且正進行跨校選課的嘗試。

1.資源特色。①教學(xué)團隊經(jīng)驗豐富。經(jīng)過這幾年的努力，逐步形成了一支充滿活力、教學(xué)特色鮮明的教學(xué)團隊。課程組兩位主講教師教齡均為20年以上，長期工作在教學(xué)第一線，有著非常強的責(zé)任心和豐富的授課經(jīng)驗，深受學(xué)生喜愛，其中賈丹平被評為沈陽市三育人先進個人、沈陽市首屆高校青年教師師德先進個人、沈陽工業(yè)大學(xué)教學(xué)優(yōu)秀教師。②課程內(nèi)容適合共享。課程體系脈絡(luò)清晰，原理知識精練概括，應(yīng)用技術(shù)與時俱進，課程內(nèi)容涵蓋了電子測量技術(shù)的基本原理、基本方法、綜合應(yīng)用等，具有基礎(chǔ)性、科學(xué)性、可持續(xù)性特點，適合在網(wǎng)上公開使用。③課程資源充足完備。運用現(xiàn)代教育技術(shù)，進行教學(xué)方法和手段的改革，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。探索與實踐了現(xiàn)代教育技術(shù)與課程教學(xué)相整合的模式，構(gòu)建了包括教材、配套課件、授課電子教案及網(wǎng)絡(luò)課程等多種媒體構(gòu)成的立體化教材，為學(xué)生提供了良好的多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境和豐富的教學(xué)資源。④師生交流便捷通暢。本課程的網(wǎng)絡(luò)資源可以對各類文件進行瀏覽、下載、評價，這大大地提高了課程資源的使用效率?？梢酝ㄟ^答疑、討論、作業(yè)等多種方式進行師生互動，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，實現(xiàn)線上線下相結(jié)合、課上課下相結(jié)合，有效提高教學(xué)質(zhì)量，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高。

2.課程特色。①重視學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。采用案例式、啟發(fā)互動式教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，將科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)融入課堂教學(xué)，以講授內(nèi)容為主線，傳授科學(xué)思維、創(chuàng)新精神、研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。②跟蹤新技術(shù)，教師科研成果進課堂。融合最新技術(shù)和科研實踐，把最新技術(shù)帶給學(xué)生，使課堂成為培養(yǎng)創(chuàng)新能力的舞臺，學(xué)生由被動接受，變?yōu)橹鲃犹剿髋c創(chuàng)新，為培養(yǎng)高質(zhì)量人才提供了有力支撐。③充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺資源。其不僅給學(xué)生提供了一個自學(xué)的空間，也給師生提供一個交流互動的空間。④注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。通過“仿真—安裝—調(diào)試—實驗”模式以及讀書報告訓(xùn)練，培養(yǎng)了學(xué)生自主思考、自主分析、自主設(shè)計的綜合實踐能力。

參考文獻：

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