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[关键词]教学方法;教学手段;实验;改革
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)01-0063-02
电子测量与智能仪器是高等院校电子信息工程专业和电子信息科学技术类学科的重要专业课。该课程具有很强的实践性、技术性和综合性,是一门理论性和实践性相结合的综合课程。课程与工程实际结合紧密,在专业课程体系中占有重要地位,它对培养学生的创新思维能力和实际动手能力具有重要的作用。但是由于受传统教学模式的影响,该课程存在着教与学严重脱节的现象。学生对这门课学习的积极性不高、兴趣不浓,听课不能够集中精力,使该课程的课堂教学效果不够理想。另外,该课程让学生学习的内容、方式也存在问题,目前主要还是以做作业习题为主,即使增加了该课程的课程设计环节,但基本上也是“纸上谈兵”,不能够与实际应用结合,效果也不够理想。
针对以上传统教学所存在的问题,根据课程特点,我们通过积极探索,大胆改革,以“自主、探究和合作”的模式通过实践探讨出一套科学、实用的“教、学、做”一体化的方案,分别从该课程的教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践,并取得了一定成效。这对提高该课程的教学质量,促进学生创新能力和实际工作能力的培养,提高在新形势下学生的竞争能力具有重要而积极的作用。
一、 注重课堂教学改革
(一)更新教学内容,改进教学方法
针对课程教学内容,首先,我们在教材选用上进行了大范围的筛选工作,最后选定了国家精品课程配套教材,古天祥等编著的《电子测量原理》。该教材主要是在学习测量原理的基础上侧重于讨论测量技术与方法、误差分析和实际应用,而且在涉及具体电子仪器时是基于仪器的基本原理及应用,而不是基于仪器的设计与制造,对于非测控专业的电子类专业学生来说十分适合。其次,在日常教学过程中,根据给定学时,我们对课堂授课内容进行了有效节选,在讲述课程各部分内容时,注重从原理、误差及应用三个方面进行阐述,以测量原理作为基础,通过测量误差分析来提升,以其实际应用为归宿展开课堂教学。最后改进传统的、较为死板的课堂讲述,在课堂教学中增加案例分析。例如在讲到电子计数器时,教师可以把往届学生的毕业设计作品先进行实物演示,在成功抓住学生兴趣的同时,进一步介绍它的基本组成和工作原理,并采用启发、引导等教学方法鼓励学生思考其实现方法和设计过程,这样将极大增强学生学习的积极性和主动性。课后再根据给出的实例给学生布置课后作业,要求学生从自己的视角对给出的毕业设计实例进行性能分析。学生自己成立讨论小组,采用比较、讨论等方式从设计方案、技术指标等方面得出作品的不足之处以及改进方法,以课程设计报告形式通过Sakai网络教学平台上交任课教师,教师通过网络与学生进行交流。这种教学方法不仅有助于活跃课堂氛围,也可以促进师生之间的互动和交流。
(二)教学手段多样化
电子测量与智能仪器课程具有较强的实践性,涉及很多仪器以及具体操作等知识,单一的课堂讲授会使学生感觉知识非常抽象。因此在教学环节中,我们根据课程实际情况,结合河南理工大学现有的教学设施,最大限度地进行了教学手段多样化改革,其主要表现为:
1.多媒体课件动起来
在传统的多媒体课件上,有效地加入声音、图片、动画、视频等多种元素,使多媒体课件动起来。根据课程的属性,将课程讲授中涉及的许多先进电子测量仪器通过彩色图片的形式展示给学生,不仅可以在最短的时间内提供最大的信息量,还能大大提高学生的学习兴趣;利用多媒体课件的动画效果,以动态的形式对电子计数器、示波器等典型仪器的结构、使用方法进行探讨、分析,将其组成工作原理生动、形象地展示出来,从听觉和视觉两方面刺激学生的感官,促进学生联想记忆,加深对知识的掌握;课件中通过嵌入仪器的实际应用操作视频进行课堂演示,使学生更快、更好地掌握电子测量仪器的使用方法。多元素嵌入的多媒体课件在课堂上有效地动起来,大大调动了学生的学习积极性,学生的日常出勤率和上课的专注度都大幅度提升了。
2.SAKAI网络平台用起来
随着计算机网络的发展,基于信息技术的教学工具已经成为教师与学生交流、互动的重要平台。本课程教学组充分利用河南理工大学网络平台――Sakai(赛课)网络教学平台,将多媒体课件、电子教案和阅读资料等资源整合后挂在网络课堂上,学生可以拥有更长的时间与更广阔的空间对其进行充分浏览、慢慢消化。该网络教学平台还具备布置作业、点名、练习与测验、讨论等功能,教师可以根据教学内容的需要实时在网络教学平台上进行信息,将课堂上所讲述的内容进行有效延伸、消化。比如之前提到的毕业设计实例分析,学生成立讨论小组完成讨论后,以电子作业的形式进行上传Sakai平台,教师可以实时进行跟踪,通过讨论的方式与学生进行沟通,及时解决学生提出的问题。这在很大程度上提高了教师的“教”和学生的“做”两方面的效率,也拉近了师生之间距离,大大提高了学生学习的积极性。
三、实验实践改革
作为“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化教学改革中非常重要的一个环节,学生的“做”显得尤为重要。电子测量与智能仪器课程是理论与应用相结合的综合课程,学生在掌握基本原理和相关理论知识的基础上,还要学会使用各种仪器,搭建各种测试系统,学会对电子测量结果进行分析,因此该课程的实验教学也就显得特别重要了。本文展开的课程实验教学改革是在河南理工大学国家重点实验中心――电工电子实验中心和省级重点开放实验室的基础设施平台上进行的,学生可以随时进入实验室进行课程实验。实验内容除了常规的验证实验外,任课教师还给学生布置了大量的测量、测试实验,学生可以自由组队,进行测试系统设计,利用实验室实验模块完成测试系统搭建,并进行相关实验测试验证。学生自由组队完成的测试系统实验在经过教师的验收后可以充当常规实验。对于验收效果较好的实验,教师要给出优秀的实验成绩,以此调动学生参与的积极性。
四、考核方式的改革
考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,摒弃了仅仅由平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩的传统方法,进而改成由平时成绩、考试成绩、实验成绩和课外活动成绩共同决定。
(一)平时成绩考核
平时成绩考核20%,由考勤、Sakai网络平台点名、作业以及讨论答辩成绩共同来决定。其中考勤和作业占平时成绩的50%,讨论答辩成绩占平时成绩的50%。第一部分是考勤和作业,这是指在教学过程中,根据课程教学进程要求学生完成的学习任务,要结合Sakai网络教学平台,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,教师要将学生的出勤情况记录在“点名册”内,最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是讨论答辩成绩,这项成绩通常是在小组学习的基础上,学生共同完成一个课题、一个论文或一个项目,通过Sakai网络教学平台讨论区进行讨论、网络答辩,最后由任课教师给出。
(二)期末卷面成绩
期末考试内容覆盖教学大纲要求的知识点,考题可以灵活多样,以闭卷为主,适当增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考查出学生的真实能力,以及全面系统地考核学生掌握课程知识的能力。该项成绩占总成绩的50%。
(三)实验成绩
实验成绩占30%,其中课程开出的常规实验成绩占实验总成绩的50%,自主实验成绩占实验总成绩的50%。大力提倡学生进行自主实验,调动学生参与的积极性,自主实验给出的成绩比例在这个环节得以体现。
(四)课外活动成绩
该课程考核方式改革力度最大之处体现在课外活动成绩的给定上。为了鼓励学生积极参与学校的第二课堂,我校在考核方式上进行了相当大的改革变动。任课教师可以根据学生参与程度以及所获得的相应成果,在总成绩上直接给定课程成绩。 同样,学生参与的各种电子设计大赛、测试系统开发项目,也可视为加分项目。如此一来,学生学习、参与的积极性空前高涨。
五、总结
本文对河南理工大学电子测量与智能仪器课程几年来的教学和实验改革进行了论述和分析。实践证明,“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化课程教学改革取得了明显的教学效果。
[ 参 考 文 献 ]
关键词:电子测量与仪器;模块化设计;计数器
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)01-0260-02
一、引言
电子测量与仪器课程是测控相关专业的重要课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量[1]。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理、方案设计及结果分析方法。
该课程所包含的实验要求学生熟悉常用仪器仪表(电压表、示波器、计数器、信号源等)的使用[2],掌握仪器仪表工作原理,学会利用现有设备采取正确的测试方案进行一些简单的测量,能根据所学知识综合设计简单的测量电路。
二、实验教学过程中的不足
以计数器实验为例,计数器实验要求了解和掌握通用计数器的组成及工作原理和操作方法,掌握频率比测量方法和测量误差处理方法。在以往的实验过程中,直接使用通用计数器进行相关参数的测量。虽然在实验之前会向学生讲解相关测量原理,但学生往往只记住了通用计数器的操作方法,即如何测量频率、周期和频率比,而对于通用计数器的内部工作原理则没有结合理论课上的内容进行深究。这样,实验效果大打折扣,学生的认识还只是停留在表面,没有自觉的深入探讨工作原理,理论与实际没能结合到一起。
三、改进思路
针对这个问题,可以将实验改成设计性实验。设计性实验教学对学生技能的提高,思考方法的训练,知识的综合运用起了很好的作用[3]。如果让学生自己设计制作一个简易的通用计数器,当然会有一定的改进效果。但又有可能让学生的注意力转移到了调试细节上,而又重新忽视了测量原理。因此,在细节的划分上要有一个折中,模块化设计是一个解决方案。我们重新设计了实验项目,制作了实验板,将通用计数器内部的主要模块分离出来,体现在实验板上。
计数器测量信号频率的原理框图如图1所示,其中,fA为被测信号,经过放大整形后变成标准的方波。门控电路产生门控信号,控制闸门的开启和关闭。闸门可以用逻辑门电路中的与门来实现,门控信号为低电平时,与门关闭,方波信号不能通过与门;门控信号为高电平时与门打开,方波信号能通过,此时要求门控信号的频率要小于方波信号。门控信号的高电平持续时间为闸门时间。闸门时间内通过的方波送入计数器进行计数,并将计数结果显示出来。计数结果N再除以已知的闸门时间即得到fA的频率。
将图1所示的原理框图稍作修改就可以用来测量信号周期。将fA整形后的方波看成门控信号,而将原来的门控信号频率提高并看成被测信号fg,此时fg的频率要高于fA且fg的周期已知。这样,在fA的方波高电平持续期间,fg信号可以通过闸门,计数器对fg进行计数。计数结果N再乘以fg的周期tg即得到高电平持续的时间,若高低电平时间相等,那么fA的周期应为N*tg*2。
计数器测量两个信号频率比的原理框图如图2所示,fA与fB为不同频率的两个输入信号,假设fA的频率大于fB的频率。fA经过放大整形后直接送到闸门的输入端,而fB经过放大整形后的信号作为闸门信号输入。此时,在fB高电平持续期间,fA整形后的方波能通过闸门进入计数器进行计数,计数的结果是fB的半个周期内(假设fB的正负半周期相等)通过的fA的脉冲数,因而频率比为计数结果N*2。
根据以上的分析,测量电路中的关键模块为:放大整形电路、闸门、门控电路、计数器及显示器。因此,设计图3所示的电路模块。其中,计数器及门控电路由单片机构成,可以通过键盘设置标准闸门信号的时间长短。将这几个模块使用PCB电路板实现,要求学生根据测量原理在这几个模块之间进行连线,搭建正确的电路对信号的频率、周期以及频率比进行测量。并写出计算表达式。期间,要求学生使用示波器对连线的各个结点的波形进行测量记录,进一步领会相应的测量原理。这样,学生面对的是这几个抽取出来的主要模块,对通用计数器内部结构会有一个更清晰的认识,能够将注意力放在测量原理上。
四、结论
该实验板在我院2012级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面:
1.将通用计数器内部结构通过若干主要模块体现出来,屏蔽了一定细节,减少了学生的重复劳动,有助于学生将注意力集中到理解测频原理上来;
2.同样的几个模块,连接方法不同,实现的测量目标(测频、测周、测频率比)也不同,有助于学生灵活运用所学知识,提高动手能力;
3.通过使用示波器测量各个连接点的波形,有助于学生理论联系实际,提高电路调试能力。
参考文献:
[1]陈尚松,郭庆.电子测量与仪器(第二版)[M].北京:电子工业出版社,2009.
【关键词】 电子测量 应用与发展 虚拟时代
一、电子测量
如果我们想要对研究对象进行定量评价,就必须通过测量来实现,而在所有的电子技术中,能对研究对象作出中肯的分析和评价的只有测量。那么电子测量到底是什么呢?电子测量是以电子技术为基础手段的一种测量技术,也是测量学和电子学相互作用下的产物。它主要运用电子科学的原理、方法和设备等对各种电量、电信号的性能进行测量,而且也可以通过各种传感装置对非电量进行测量。
二、电子测量的特点和作用
电子测量被广泛的应用,其自身肯定具备了其他技术所没有的特点。首先就是电子测量的测量量程广。量程,就是仪器测量范围上限值与下限值之差,而我们所要测量的大小差距较大,这就对测量的要求更高,量程广就是电子测量技术的显著特点。其次是电子测量的测量速度快。因为电子测量是通过电子的运动和电磁波的传播来进行工作的,所以测量速度是其他技术所不能比拟的。当然不止这两个,例如测量准确度高、频率范围比较宽等也同样是电子测量的特点。
电子测量不仅在科技领域有很大的作用,在我们日常的实际生活中也有很大的意义。电子测量的出现使人们认识了电磁波,对波的了解更加深入;显微镜的不断换代,使人们发现了生命活动的基本单位――细胞。“没有测量,就没有科学”,门捷列夫用这句名言肯定了电子测量的作用,可见电子测量在科学发展中至关重要。
三、应用与发展
电子测量可以通过传感器将非电量变为电量进行测量,这也就是广义上的电子测量。而狭义的电子测量则包括更多的方面,如能量的测量、电路参数、信号特性、设备性能的测量等。电子测量的出现也使一大批电子测量仪器出现。这些仪器经历了从模拟仪器、数字仪器、智能仪器,最后到虚拟仪器的发展过程,到达了二十一世纪电子测量发展的前端。随着科学技术的不断发展,这也就对电子测量提出更高的发现要求,所以应该致力于电子测量技术的深入研究。在未来的发展过程中,电子测量的发展方向有以下几点:
1.加大与计算机、通信技术的融合。计算机、通信是这几年来发展速度飞快的信息技术,电子测量依然是其重要的组成部分。利用先进的科技手段,使电子测量技术与计算机、通信的应用更好的结合起来,相信在未来的发展中可以看到电子测量技术在计算机、通信行业中的应用有更好的发展。
2.制造技术趋于现代化。针对电子测量所研究制造出的测量仪器也不断的发展,但应该加快其发展。在国外,EDA、SMT等制造技术,大大提高了产品的制造质量。而我国也应大量采用CAD、等技术,实现技术的“模块化”,使测量仪器的研究周期不断缩短,这样就是电子测量仪器更新换代加快,有效的提高我国在电子测量领域的发现水平。
3.电子测量仪器的通用化。传统的测量仪器过多的依赖于硬件性能,这就使电子测量仪器在科技领域中的发展受到了限制。硬件性能的操作、控制等在一定条件下会使电子测量仪器不能正常的使用,从而对相关产业的发展产生影响。我们可以根据电子测量的需要,把控制性能与其紧密结合,改变软件的设计从而达到改变测量仪器的功能,使得一台测量仪器可以同时实现多种功能,增加测量仪器的用途。
4.测量平台的扩大化。国家在前期的发展中着重制造业的发展,通过制造业的壮大来提升我国的实力。但随着电子测量的出现,我过也开始发展能为电子测量提供平台的服务行业。但是目前来说服务业的发展数量并不能很好的满足电子测量的发展,所以我国在今后的发展中要大力发展服务业,鼓励那些经济实力雄厚的电子仪器高新技术企业更好更快的发展,给予他们更多的政策支持,促进电子测量技术的发展。
四、虚拟时代
二十世纪八十年代,第一台虚拟仪器在美国诞生。随后就在全世界范围内引起一系列的效应,各国纷纷开始朝着虚拟化方向发展。虚拟仪器产品在全世界所占比重在不断增加,我国也正积极的投入到虚拟仪器的研究中。想要打破国外企业的垄断局面,促进电子测量仪器虚拟化的快速发展,从而带动国内企业的发展,进一步提高自身实力。
结语:第三次科技革命以来,我国科技发展水平走了质的提高,电子测量技术在我国的发展成效也特别显著。但是,未来电子测量技术的发展依然是科技发展的重要部分,而我们更是要实现“兼容性,模块化,软件化”三位一体的发展模式,才能使电子测量技术得到更好的发展。总之,电子测量技术是多领域共同发展的结晶,电子测量技术的发展也必然推动着国民经济的发展,提高我国的国防实力。
考 文 献
[1]石冬青,李俊明. 浅谈电子测量技术的发展及应用[J]. 通讯世界,2016,(12):259-260.
一、电子测量技术实验教学需求
1.电子测量技术理论课基本内容电子测量技术教学大纲有几次修改,但都包括如下基本内容:①数据处理和误差分析;②信号发生器;③时频测量;④电压测量;⑤时域测量。2.电子测量技术实验教学内容通过研究电子测量技术理论课基本内容,确定电子测量技术实验教学需要包括如下实验内容:①信号发生器实验;②时频测量实验;③电压测量实验;④示时域测量实验。数据处理和误差分析包含在相关的实验中。3.电子测量技术实验教学需要的仪器根据实验教学内容,可以确定需要的仪器主要包括:信号发生器、计数器、交流毫伏表、示波器、数字万用表。电子测量技术实验教学没有专门的实验室,刚开设时都用来扩充理论课教学。通过研究基本实验仪器需求,确定这些仪器在模拟电子技术实验室中基本都用,其后的实验课都开设在此实验室。但实验教学中发现缺少综合设计类的实验,全部都是验证性的实验。通过进一步研究实验内容、实验室具有的仪器及学生具有的相关知识,设计了电子测量技术综合设计性实验内容,从而形成了完整的电子测量技术实验教学内容。
二、电子测量技术实验教学方案
通过多年研究和教学实践,最后形成的电子测量技术实验教学内容如表1所示。电子测量技术实验教学中1、2、3为基本实验,充分利用模拟电子实验中的相关仪器,但综合设计性实验4所需要的频率计电路板实验室中没有,所以采取动手设计频率计电路板,并完成焊接及相关功能的调试。
三、频率计电路设计方案
设计此实验的目的是完成电子测量技术综合设计性实验,把已经初步掌握的三个基本实验中涉及的仪器操作进一步综合应用,通过动手设计来实现电子测量技术实验的基本内容,同时能结合学生已经具有的知识。通过研究和实践,最后形成了频率计电路设计方案,如图1所示。此设计方案完全根据电子测量技术中频率的定义来实现:单位时间内(1秒)内周期性事件重复的次数。周期性事件采用信号发生器提供的周期性脉冲信号,单位时间采用模拟电子技术试验过的555单稳态电路提供,重复的次数采用在数字电子技术试验过的十进制计数器来实现,显示采用数码管来直接显示被测量对象的频率,一共4位。该方案工作原理如下:555单稳态电路输出单位时间1秒,控制频率计计数器对输入的周期性脉冲在单位时间内计数,然后通过频率计显示器显示计数结果,即为周期脉冲的频率。在设计方中充分考虑实验的综合性、设计性和具有的相关知识。在综合性方面,此设计方案把前面三个实验中用的主要仪器操作和参数测量都使用到;在设计性方面,主要功能模块555单稳态电路和频率计计数器电路学生可以查阅资料自行设计,具体见频率计电路详细设计。
四、频率计电路详细设计频率计电路
如图2和图3所示。图2中包括电源接口,输入5V电压取自模拟电子试验台,免去额外电源,当然也配有USB接口的电源线,学生可以采用手机充电器或者电脑USB作为电源,另外还提供4组插针的电源,便于在设计相关电路时采用杜邦线连接。另外还包括电源指示灯和电源开关。555单稳态电路的时间常数包括电位器R1和C2,通过调整电位器R1可以改变时间常数,获得需要的单位时间1秒,按键S2为触发按键,按下S2即可获得单位时间,C2两端采用插针,根据需要可以设计为高电平或者低电平暂态输出,指示灯可以指示单稳态电路的状态。单位时间可以通过示波器来测量,特别是需要数字示波器,否则不容易测量。频率计计数电路包括复位电路R2和C3,通过设计可以获得高电平或者低电平复位信号,按键S3可以实现手动复位,从而实现计数显示清零,计数芯片采用CD4518,两片级联为4位十进制计数器,通过JP2(外部输入脉冲)和JP11(CD4518脉冲输入管脚)的不同,可以实现与555两类不同的单稳态电路配合,学生需要查阅芯片资料,设计不同的电路,通过测试选择最后的方案。外部输入的脉冲采用信号发生器提供,同时需要通过示波器来观测脉冲信号的频率、电平幅度和脉冲宽度。图3为频率计显示电路,采用共阳极数码管静态显示电路,4位数码管分别由BCD码译码器芯片74LS47D直接驱动。此部分电路不需要学生进行设计,只要频率计计数器电路设计正确,显示电路就能正常工作。
五、电子测量技术实验教学实践
设计制作完毕后的频率计电路板如图4所示。第一版采用学生课外焊接的方式,实验中问题太多,实验学时远远不够,没能很好突出实验任务,第二版由笔者手动焊接后完整调试,实验中发给学生,学生通过杜邦线的不同连接实现不同的功能,类似现在实验设备中常见的实验箱。通过多次实践发现效果不错,达到了实验目的,制作的电路板主要芯片采用插座,出现问题手动更换芯片即可,可以多年使用,实验费用低。
六、结论
【关键词】电子测量;实践教学;高职教育
《电子测量》是一门理论与实践结合甚为严密的技术性课程。教材内容侧重与测量基本知识相关仪器的实践应用。其《电子测量》这门课程所对应的社会岗位分类比较广泛,一般包括设备管理岗位、工程设计岗位、检验检测岗位、生产管理岗位、产品设计与研发岗位等。为了使学生走出校门能更快速的投入到企业生产实践,《电子测量》实践教学应注重培养学生的专业技术能力、动手实践能力、自主创新能力,在教学中充分整合教学资源,促进学生专业素质的养成。
一、《电子测量》课程立体化实践教学平台的搭建
1.利用常规实验平台,开展基础性实验
电子测量工具是电子技术工作专业人员的必须工具,《电子测量》课程的最主要教学目标之一便是培养学生熟练的掌握并实践应用各种测量仪器。在实验教学方面,在立足于理论知识的前提下,落实好实验基础课,使学生不同仪器的使用原理和使用方法。通过以各个测量域为模块的基础性实验课程,如通用示波器、电子电压表、逻辑分析仪、频谱分析仪、信号发生器等实验,使学生在掌握各种电子测量常用仪器的工作原理的基础上,深入的了解各种仪器的应用范围和实践运用基础知识。
2.借助新建的实验实训平台,创新开放性实验
狭义的电子测量是针对电子学领域对有关电具体量值的测量,其测量技术服务与电子信息、电子通讯、自动化等各类与电密切相关的技术领域。然而,从广义的电子测量技术上讲,其涵盖了所有利用电子技术进行测量的自然科学。因此,《电子测量》课程其教学价值和实用价值极为广泛,在实践教学中,我们在注重基础实验内容的设置上,还有设计与其他相关专业、相关学科的综合实验教学的开展,进行开发性的实验教学。比如在实践教学中向学生开放多专业的实验室,比如电子产品检测与调试实验室、感测及控制技术实验室、平板显示测试实验室等,通过学科之间的管理组织以及学生提前预约实验内容的方式,安排学生根据就实验手册进行自主实验,在激发学生积极参与实验教学的同时,实现了学生的自我管理,并同时加深的学生对电子测量技术的理解,拓展了学生的专业视野。
3.在课堂教学方面,改进教法
传统的《电子测量》课堂教学往往重视教师如何对学生进行指导,而忽视了学生的主观能动性。我们应该改革传统教学的片面性和局限性,开展以学生为主体的实践教学方式。以《电子仪器原理与维修》一课为例,针对课程的知识要点,做到每讲及一种仪器,便将仪器实际展示给学生,组织学生自主探讨和研究仪器的工作原理和应用知识,并结合自己对仪器的理解分析其实践运用方法,教师在此过程中以启发者、释疑者、辅导者的身份来组织和管理学生的学习行为。这种教学模式可以帮助学生达到理论与感知认知的结合,以达到培养学生自我思考、自我探索能力生成的目的。
4.采取项目化实践平台,培养学生的工程意识
采取项目化的实践平台,其设计理念是以学生创新能力的提高来培养学生的工程实践能力。项目化实践,只集中实训的一种,内容是学生根据实际课题的需求自主制作简易化的测量仪器。学生根据实践项目进行自主选题,选择实验材料,制作简易的实验电路,并通过调试和设计优化来验证其功能,进而达到课题的完成,对实验的内容进行归纳总结,进而研究实验改进方案。具体的实践操作项目可包括简易数字电压表、简易数字频率计、加速度检测仪、数字温度计等,或是针对某具体产品进行功能检测和改进。
5.组织兴趣小组,拓展课外实践平台
开展课堂外部的教学实践活动,组织电测实践小组。教师可通过设置具体教学任务的方位来有目的培养学生的实践能力,如对有故障的仪器进行拆解检修、学习万用表、示波表、信号发生器的实践应用方式和维修知识等。通过学生对仪器内部结构的了解,来提高其感性认知能力。同时,教师可以鼓励有电测兴趣的同学参加无线电装配与调试高级工的考核。
6.开展企业实践,搭建企、校联合的平台
在学期中和学期末,学校安排学生到合作企业参与生产与设计实践。实践任务设置为以观察和深入了解专业知识为主,以操作为辅的方式。同时聘任企业技术工程师为兼职教员,对学生的实践学习过程进行引导和释疑,同时指导学生参与实践工作项目。这种识岗位、习岗的企、校合作方式有利于培养学生对职业的认同感,在实践的过程中反思自身的学习行为,对提高学生的综合能力是其他教学方式无可替代的。
二、《电子测量》课程立实践教学平台的特点
1.模块化、进阶化
每个实践教学平台对应的教学内容都实行模块化建设,支撑材料有实验报告、项目实训册、岗位评价册等。层次化实践教学平台由单一模式向综合模式递进。根据职业岗位能力,从仪器使用实验,测量测试实验,测量测试项目实践,仪器仪表企业实践等多元化实践内容,形成从基础能力,单项能力,设计能力,创新能力,拓展能力,综合能力的认知规律。
2.现代化,信息化
随着数字时代的到来,信息社会的飞速发展。实践教学倾向于利用现代化科技手段,改造和提升实践教学设备功能,使基础性验证性实验由传统教学实验向现代化教学实验过渡。随着网络时代的到来,信息化平台展示了科技全球化的一面。企业的测量测试项目紧跟现代科技前沿,识岗、习岗为目的的企业实践教学内容也紧跟时代步伐。同时,课程考核方式可以采用信息化网络平台进行综合评价。
3.职业化,技能化
在各个实践教学环节中,遵循规范的实验室管理制度。在企业实践平台提供的识岗、习岗中,注重学生职业素质和职业道德的培养。在开放性实验、项目式实践平台中,以增强学生动手能力为目标,突出学生技能的培养。
三、《电子测量》课程实践教学平台的外延
《电子测量》课程的实践教学,离不开其他课程知识的支撑,如传感器及其应用,测控原理,电子产品的品质管控,虚拟仪器、智能仪器等课程。应将电子测量知识渗透到其他课程中,或将其他课程知识作为本课程的铺垫和提升,使得任何电子大类中的各专业学生,即使本专业没有电子测量课程,其思维结构中都有测量测试的基本条理,实践操作技能方面都有测量测试人员应该具备的操作技能。
总之,通过借助本课程实践教学平台的学习,使学生扎实掌握测量原理,熟练操作常用仪器,具有一定的设计能力和创新能力,对企业涉及测量测试的岗位有所了解,具有开阔的专业视野,对生活中的测量测试知识具有一定职业敏感性,具有一定的自主获取知识的能力,为今后个人良好的职业发展打下坚实基础。
参考文献
[1]郭红丹,姚成乾,张玉.高职院校《电子测量》开放式实验课程的探索[J].考试周刊,2007(17).
[2]杜蜀宾.高职院校实践教学的创新与思考[J].中国高教研究,2008(11).