電子測量與智能儀器課程教學(xué)與實(shí)驗(yàn)改革探索

曾志輝+張志剛

[摘 要]針對(duì)目前電子測量與智能儀器課程在教學(xué)與實(shí)驗(yàn)過程中所存在的不足，課題組依托河南理工大學(xué)國家級(jí)實(shí)驗(yàn)示范中心和省級(jí)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)，分別從教學(xué)方法、教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐以及考核方式等多方面對(duì)其進(jìn)行了深度改革的探索和實(shí)踐。對(duì)該課程進(jìn)行的“自主、探究與合作”模式下的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)改革，在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)生綜合能力方面取得了很大成效，為工科課程教學(xué)改革提供了很好的借鑒。

[關(guān)鍵詞]教學(xué)方法；教學(xué)手段；實(shí)驗(yàn)；改革

[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2017）01-0063-02

電子測量與智能儀器是高等院校電子信息工程專業(yè)和電子信息科學(xué)技術(shù)類學(xué)科的重要專業(yè)課。該課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性、技術(shù)性和綜合性，是一門理論性和實(shí)踐性相結(jié)合的綜合課程。課程與工程實(shí)際結(jié)合緊密，在專業(yè)課程體系中占有重要地位，它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和實(shí)際動(dòng)手能力具有重要的作用。但是由于受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，該課程存在著教與學(xué)嚴(yán)重脫節(jié)的現(xiàn)象。學(xué)生對(duì)這門課學(xué)習(xí)的積極性不高、興趣不濃，聽課不能夠集中精力，使該課程的課堂教學(xué)效果不夠理想。另外，該課程讓學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容、方式也存在問題，目前主要還是以做作業(yè)習(xí)題為主，即使增加了該課程的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，但基本上也是“紙上談兵”，不能夠與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合，效果也不夠理想。

針對(duì)以上傳統(tǒng)教學(xué)所存在的問題，根據(jù)課程特點(diǎn)，我們通過積極探索，大膽改革，以“自主、探究和合作”的模式通過實(shí)踐探討出一套科學(xué)、實(shí)用的“教、學(xué)、做”一體化的方案，分別從該課程的教學(xué)方法、教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐以及考核方式等多方面對(duì)其進(jìn)行了深度改革的探索和實(shí)踐，并取得了一定成效。這對(duì)提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)際工作能力的培養(yǎng)，提高在新形勢下學(xué)生的競爭能力具有重要而積極的作用。

一、 注重課堂教學(xué)改革

（一）更新教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法

針對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容，首先，我們在教材選用上進(jìn)行了大范圍的篩選工作，最后選定了國家精品課程配套教材，古天祥等編著的《電子測量原理》。該教材主要是在學(xué)習(xí)測量原理的基礎(chǔ)上側(cè)重于討論測量技術(shù)與方法、誤差分析和實(shí)際應(yīng)用，而且在涉及具體電子儀器時(shí)是基于儀器的基本原理及應(yīng)用，而不是基于儀器的設(shè)計(jì)與制造，對(duì)于非測控專業(yè)的電子類專業(yè)學(xué)生來說十分適合。其次，在日常教學(xué)過程中，根據(jù)給定學(xué)時(shí)，我們對(duì)課堂授課內(nèi)容進(jìn)行了有效節(jié)選，在講述課程各部分內(nèi)容時(shí)，注重從原理、誤差及應(yīng)用三個(gè)方面進(jìn)行闡述，以測量原理作為基礎(chǔ)，通過測量誤差分析來提升，以其實(shí)際應(yīng)用為歸宿展開課堂教學(xué)。最后改進(jìn)傳統(tǒng)的、較為死板的課堂講述，在課堂教學(xué)中增加案例分析。例如在講到電子計(jì)數(shù)器時(shí)，教師可以把往屆學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)作品先進(jìn)行實(shí)物演示，在成功抓住學(xué)生興趣的同時(shí)，進(jìn)一步介紹它的基本組成和工作原理，并采用啟發(fā)、引導(dǎo)等教學(xué)方法鼓勵(lì)學(xué)生思考其實(shí)現(xiàn)方法和設(shè)計(jì)過程，這樣將極大增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。課后再根據(jù)給出的實(shí)例給學(xué)生布置課后作業(yè)，要求學(xué)生從自己的視角對(duì)給出的畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行性能分析。學(xué)生自己成立討論小組，采用比較、討論等方式從設(shè)計(jì)方案、技術(shù)指標(biāo)等方面得出作品的不足之處以及改進(jìn)方法，以課程設(shè)計(jì)報(bào)告形式通過Sakai網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上交任課教師，教師通過網(wǎng)絡(luò)與學(xué)生進(jìn)行交流。這種教學(xué)方法不僅有助于活躍課堂氛圍，也可以促進(jìn)師生之間的互動(dòng)和交流。

（二）教學(xué)手段多樣化

電子測量與智能儀器課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，涉及很多儀器以及具體操作等知識(shí)，單一的課堂講授會(huì)使學(xué)生感覺知識(shí)非常抽象。因此在教學(xué)環(huán)節(jié)中，我們根據(jù)課程實(shí)際情況，結(jié)合河南理工大學(xué)現(xiàn)有的教學(xué)設(shè)施，最大限度地進(jìn)行了教學(xué)手段多樣化改革，其主要表現(xiàn)為：

1.多媒體課件動(dòng)起來

在傳統(tǒng)的多媒體課件上，有效地加入聲音、圖片、動(dòng)畫、視頻等多種元素，使多媒體課件動(dòng)起來。根據(jù)課程的屬性，將課程講授中涉及的許多先進(jìn)電子測量儀器通過彩色圖片的形式展示給學(xué)生，不僅可以在最短的時(shí)間內(nèi)提供最大的信息量，還能大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；利用多媒體課件的動(dòng)畫效果，以動(dòng)態(tài)的形式對(duì)電子計(jì)數(shù)器、示波器等典型儀器的結(jié)構(gòu)、使用方法進(jìn)行探討、分析，將其組成工作原理生動(dòng)、形象地展示出來，從聽覺和視覺兩方面刺激學(xué)生的感官，促進(jìn)學(xué)生聯(lián)想記憶，加深對(duì)知識(shí)的掌握；課件中通過嵌入儀器的實(shí)際應(yīng)用操作視頻進(jìn)行課堂演示，使學(xué)生更快、更好地掌握電子測量儀器的使用方法。多元素嵌入的多媒體課件在課堂上有效地動(dòng)起來，大大調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生的日常出勤率和上課的專注度都大幅度提升了。

2.SAKAI網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)用起來

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，基于信息技術(shù)的教學(xué)工具已經(jīng)成為教師與學(xué)生交流、互動(dòng)的重要平臺(tái)。本課程教學(xué)組充分利用河南理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)——Sakai（賽課）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，將多媒體課件、電子教案和閱讀資料等資源整合后掛在網(wǎng)絡(luò)課堂上，學(xué)生可以擁有更長的時(shí)間與更廣闊的空間對(duì)其進(jìn)行充分瀏覽、慢慢消化。該網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)還具備布置作業(yè)、點(diǎn)名、練習(xí)與測驗(yàn)、討論等功能，教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要實(shí)時(shí)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上進(jìn)行信息發(fā)布，將課堂上所講述的內(nèi)容進(jìn)行有效延伸、消化。比如之前提到的畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)例分析，學(xué)生成立討論小組完成討論后，以電子作業(yè)的形式進(jìn)行上傳Sakai平臺(tái)，教師可以實(shí)時(shí)進(jìn)行跟蹤，通過討論的方式與學(xué)生進(jìn)行溝通，及時(shí)解決學(xué)生提出的問題。這在很大程度上提高了教師的“教”和學(xué)生的“做”兩方面的效率，也拉近了師生之間距離，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

三、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐改革

作為“自主、探究和合作”模式下的“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)改革中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生的“做”顯得尤為重要。電子測量與智能儀器課程是理論與應(yīng)用相結(jié)合的綜合課程，學(xué)生在掌握基本原理和相關(guān)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，還要學(xué)會(huì)使用各種儀器，搭建各種測試系統(tǒng)，學(xué)會(huì)對(duì)電子測量結(jié)果進(jìn)行分析，因此該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也就顯得特別重要了。本文展開的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是在河南理工大學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中心——電工電子實(shí)驗(yàn)中心和省級(jí)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)上進(jìn)行的，學(xué)生可以隨時(shí)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行課程實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容除了常規(guī)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)外，任課教師還給學(xué)生布置了大量的測量、測試實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以自由組隊(duì)，進(jìn)行測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)，利用實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)?zāi)K完成測試系統(tǒng)搭建，并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)測試驗(yàn)證。學(xué)生自由組隊(duì)完成的測試系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)在經(jīng)過教師的驗(yàn)收后可以充當(dāng)常規(guī)實(shí)驗(yàn)。對(duì)于驗(yàn)收效果較好的實(shí)驗(yàn)，教師要給出優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)成績，以此調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性。

四、考核方式的改革

考試是教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，教學(xué)和課程方法的多樣性帶動(dòng)了考試考核方法的多樣性?？己朔椒ㄉ希饤壛藘H僅由平時(shí)成績和最后試卷成績共同決定最后成績的傳統(tǒng)方法，進(jìn)而改成由平時(shí)成績、考試成績、實(shí)驗(yàn)成績和課外活動(dòng)成績共同決定。

（一）平時(shí)成績考核

平時(shí)成績考核20%，由考勤、Sakai網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)點(diǎn)名、作業(yè)以及討論答辯成績共同來決定。其中考勤和作業(yè)占平時(shí)成績的50%，討論答辯成績占平時(shí)成績的50%。第一部分是考勤和作業(yè)，這是指在教學(xué)過程中，根據(jù)課程教學(xué)進(jìn)程要求學(xué)生完成的學(xué)習(xí)任務(wù)，要結(jié)合Sakai網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，依據(jù)學(xué)生完成作業(yè)的次數(shù)和質(zhì)量按百分制進(jìn)行評(píng)定。另外，考勤記錄是學(xué)生平時(shí)成績的依據(jù)之一，教師要將學(xué)生的出勤情況記錄在“點(diǎn)名冊”內(nèi)，最后作為給出成績的依據(jù)之一。第二部分是討論答辯成績，這項(xiàng)成績通常是在小組學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，學(xué)生共同完成一個(gè)課題、一個(gè)論文或一個(gè)項(xiàng)目，通過Sakai網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)討論區(qū)進(jìn)行討論、網(wǎng)絡(luò)答辯，最后由任課教師給出。

（二）期末卷面成績

期末考試內(nèi)容覆蓋教學(xué)大綱要求的知識(shí)點(diǎn)，考題可以靈活多樣，以閉卷為主，適當(dāng)增加了理論設(shè)計(jì)題目的考核，使得試題能真正考查出學(xué)生的真實(shí)能力，以及全面系統(tǒng)地考核學(xué)生掌握課程知識(shí)的能力。該項(xiàng)成績占總成績的50%。

（三）實(shí)驗(yàn)成績

實(shí)驗(yàn)成績占30%，其中課程開出的常規(guī)實(shí)驗(yàn)成績占實(shí)驗(yàn)總成績的50%，自主實(shí)驗(yàn)成績占實(shí)驗(yàn)總成績的50%。大力提倡學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性，自主實(shí)驗(yàn)給出的成績比例在這個(gè)環(huán)節(jié)得以體現(xiàn)。

（四）課外活動(dòng)成績

該課程考核方式改革力度最大之處體現(xiàn)在課外活動(dòng)成績的給定上。為了鼓勵(lì)學(xué)生積極參與學(xué)校的第二課堂，我校在考核方式上進(jìn)行了相當(dāng)大的改革變動(dòng)。任課教師可以根據(jù)學(xué)生參與程度以及所獲得的相應(yīng)成果，在總成績上直接給定課程成績。 同樣，學(xué)生參與的各種電子設(shè)計(jì)大賽、測試系統(tǒng)開發(fā)項(xiàng)目，也可視為加分項(xiàng)目。如此一來，學(xué)生學(xué)習(xí)、參與的積極性空前高漲。

五、總結(jié)

本文對(duì)河南理工大學(xué)電子測量與智能儀器課程幾年來的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)改革進(jìn)行了論述和分析。實(shí)踐證明，“自主、探究和合作”模式下的“教、學(xué)、做”一體化課程教學(xué)改革取得了明顯的教學(xué)效果。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 張國華，電子測量技術(shù)課程的重要性及教學(xué)改革淺議[J].九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2005：29-30.

[2] 路輝，從特色教學(xué)改革角度談高校特色戰(zhàn)略規(guī)劃[J].高教論壇，2011（3）.

[責(zé)任編輯：劉鳳華]