關(guān)于高校電子測量技術(shù)課程教改的分析

摘 要:電子測量技術(shù)直觀地反映了一個國家現(xiàn)代科技的發(fā)展水平，近年來，高端電子測量儀器產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常迅速，相應(yīng)的，有高校陸續(xù)開設(shè)了電子測量技術(shù)課程，該課程作為一門應(yīng)用性比較強(qiáng)的電子通信類工程課，當(dāng)前其教學(xué)現(xiàn)狀令人堪憂。時值我國電子信息產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃出爐之際，為發(fā)揮高校科教興國的教育職能，本文分析了我國高校電子測量技術(shù)課程教改的背景及其必要性，進(jìn)一步明確了教改目標(biāo)，理清了教改思路，具體闡述了教改內(nèi)容，初步探討了教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞:電子測量技術(shù)電子信息產(chǎn)業(yè)高端儀器實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號:G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2011)07(a)-0164-02

1 課程教改的背景及其必要性

20世紀(jì)末，電子測量儀器在國外發(fā)展非常迅速，儀器科技含量、制作工藝、應(yīng)用領(lǐng)域等都取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展，本世紀(jì)初，這種增長勢頭進(jìn)一步擴(kuò)大。促使電子測量技術(shù)快速發(fā)展的主要因素是新世紀(jì)微電子制作工藝的進(jìn)步和微機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，如自動測試標(biāo)準(zhǔn)接口系統(tǒng)，虛擬儀器等的出現(xiàn)和發(fā)展。預(yù)計在本世紀(jì)初這些技術(shù)會有更大的發(fā)展和新的突破。

與此形成鮮明對比的是，我國儀器產(chǎn)業(yè)尤其是高、精、尖產(chǎn)品—電子測量儀器在世界技術(shù)飛速發(fā)展的大背景下，日趨落后，差距愈來愈大，國內(nèi)市場基本被國外大公司壟斷，這對于我國繁榮國內(nèi)產(chǎn)業(yè)市場、科教興國的戰(zhàn)略定位無疑提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。而對于培養(yǎng)高級研發(fā)與應(yīng)用能力的復(fù)合型人才的高校而言，無疑擔(dān)負(fù)著科教興國的重任，因此，這些高校必須盡早培養(yǎng)出大批能夠從事電子測量技術(shù)工程及高端儀器研發(fā)的技術(shù)人才，以改善我國電子測量儀器產(chǎn)業(yè)被動落后的格局。

時縫國家振興電子信息產(chǎn)業(yè)規(guī)劃出爐之際，從人才培養(yǎng)角度出發(fā)，高校必須加強(qiáng)電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)。電子測量技術(shù)作為電子信息技術(shù)一個重要的應(yīng)用方向，具備條件的高校的相關(guān)專業(yè)務(wù)必盡早開設(shè)與完善該門課程。但由于該課程在我國的教學(xué)起步較晚，因此不同高校、不同專業(yè)對于該門課程在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面的認(rèn)知分歧較大，所以就學(xué)科發(fā)展的程度而言，國內(nèi)高校電子測量技術(shù)課程教學(xué)還處于實(shí)踐探索的初步階段[1～3]。

2 教改的目標(biāo)

電子測量技術(shù)課程在高校教學(xué)起點(diǎn)要求是相關(guān)專業(yè)學(xué)生應(yīng)具有扎實(shí)的電子技術(shù)、微機(jī)原理、通信原理、射頻電路及EDA制圖等系列專業(yè)基礎(chǔ)課的知識平臺;其次高校教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該是培養(yǎng)能夠從事電子測量工程及高端電子測量儀器研發(fā)的技術(shù)人才，以期擔(dān)負(fù)起我國振興高端儀器電子信息產(chǎn)業(yè)的重任;再者考核應(yīng)該從工程角度出發(fā)，要求學(xué)生能夠獨(dú)立設(shè)計測量方案、熟練運(yùn)用電子儀器、科學(xué)評價測量結(jié)果。

基于上述分析，筆者認(rèn)為高校電子測量技術(shù)課程教改思路首要任務(wù)是明確和細(xì)化教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)，綜合分析目前高教界觀點(diǎn)、高校開課情況及我國電子儀器產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，高校電子測量技術(shù)課程的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該使學(xué)生達(dá)到下列水平:(1)理解電子測量的基本概念，理解主要物理量如電壓、頻率、時間、相位、元器件參數(shù)、阻抗、噪聲等測量原理;(2)掌握電壓表、測量信號源、函數(shù)發(fā)生器、電子示波器、掃頻儀、邏輯分析儀等電子測試儀器的工作原理和操作使用;(3)能夠合理設(shè)計測量方案、正確操作電子儀器、科學(xué)評述測量結(jié)果;(4)具有電子測量工程實(shí)踐能力和進(jìn)一步從事高端電子儀器開發(fā)的科研能力[4]。

當(dāng)前我國高校電子測量技術(shù)課程建設(shè)情況相對產(chǎn)業(yè)發(fā)展而言非常落后，市場出版教材質(zhì)量堪憂，高校開課重理論，薄實(shí)踐，與電子儀器產(chǎn)業(yè)發(fā)展嚴(yán)重脫離，簡而言之即教學(xué)內(nèi)容的滯后性、實(shí)踐環(huán)節(jié)的薄弱性及應(yīng)用創(chuàng)新的貧乏性。

綜上分析，我們應(yīng)該樹立的電子測量技術(shù)課程的教改目標(biāo)是:

(1)注重與電子、通信基礎(chǔ)課程的銜接，進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的應(yīng)用性教學(xué);

(2)緊密結(jié)合電子儀器產(chǎn)業(yè)發(fā)展，及時更新教學(xué)內(nèi)容;

(3)加強(qiáng)實(shí)踐性環(huán)節(jié)教學(xué)并保持其延續(xù)性。

3 教改內(nèi)容

教改內(nèi)容是實(shí)施教改目標(biāo)的核心環(huán)節(jié)，教改內(nèi)容的細(xì)化程度往往決定教改目標(biāo)的成效，筆者從該課程多年的教學(xué)實(shí)踐探索中，針對課程的當(dāng)前建設(shè)現(xiàn)狀，細(xì)化歸納出下面幾個急需改革的方面，供同行們探討。

3.1 精簡數(shù)理理論部分教學(xué)

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)幾乎所有教材和開課院校都用了很大篇幅講授誤差理論和數(shù)據(jù)處理，這些知識點(diǎn)的理論在前修課程(概率論與數(shù)理統(tǒng)計、高等數(shù)學(xué))已有詳細(xì)講解，是完全適用的，所以筆者認(rèn)為可以大篇幅刪減這部分內(nèi)容的教學(xué)量，對學(xué)生點(diǎn)到即可。筆者通過實(shí)踐教學(xué)發(fā)現(xiàn)在后續(xù)應(yīng)用章節(jié)結(jié)合實(shí)例講解誤差理論，效果更好。

3.2 增加應(yīng)用知識系統(tǒng)性和完整性教學(xué)

應(yīng)用性比較強(qiáng)的知識點(diǎn)往往很好地闡述了前修課程理論知識的應(yīng)用性，極大地提高了學(xué)生的理解能力，筆者認(rèn)為這些是不能簡化的，反而應(yīng)該加強(qiáng)的。教學(xué)上必須做到其知識系統(tǒng)的完整性，且不可使學(xué)生斷章取義，知其然，不知其所以然。這里舉電壓測量原理這一例供探討，市場出版教材少有涉及模擬表頭檢測原理，但是授課時一定要補(bǔ)充完善，該知識點(diǎn)的補(bǔ)充既使學(xué)生完整性地掌握了模擬電壓表工作原理，又使得他們得以創(chuàng)新地去理解其他模擬儀器指示顯示的原理。

3.3 及時更新教學(xué)內(nèi)容

電子測量技術(shù)(理論、方法、儀器設(shè)備等)已形成電子學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)重要而發(fā)展迅速的應(yīng)用分支。近幾十年計算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，為電子測量原理和電子儀器增添了巨大活力。電子計算機(jī)尤其是微型計算機(jī)與電子測量儀器相結(jié)合，構(gòu)成了一代嶄新的儀器和測試系統(tǒng)，即“智能儀器”和“自動測試系統(tǒng)”。為跟上產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐，教學(xué)中應(yīng)融入電子儀器的典型產(chǎn)品，力求選擇當(dāng)前國內(nèi)外較先進(jìn)的儀器，力爭體現(xiàn)儀器的最新發(fā)展技術(shù)。比如教學(xué)中適當(dāng)安排數(shù)字存儲示波器、多通道邏輯分析儀等新技術(shù)內(nèi)容，介紹新測量技術(shù)如虛擬儀器，擴(kuò)寬學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[5]。

3.4 加強(qiáng)高端電子測試儀器應(yīng)用性教學(xué)

該門課程發(fā)展迅速且緊密聯(lián)系產(chǎn)業(yè)發(fā)展，當(dāng)前電子測量技術(shù)已深入到高端電子儀器設(shè)計研發(fā)和測試應(yīng)用中，今后發(fā)展必將深入到集成電路、新型顯示器、移動通信、數(shù)字電視、計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)等電子信息產(chǎn)業(yè)中。

3.5 加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)并力求其延續(xù)性

該門課程具有較靈活的應(yīng)用實(shí)踐性，要達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)就必須花大力氣加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)并保持其延續(xù)性，比如相關(guān)專業(yè)可以通過認(rèn)知實(shí)習(xí)、電工實(shí)習(xí)、課程實(shí)驗，課程設(shè)計、工程實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等一系列實(shí)踐環(huán)節(jié)逐步深化教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)。

4 教學(xué)方法略談

最后談?wù)劷虒W(xué)方法的問題，高校把電子測量技術(shù)課程定位為一門應(yīng)用性工程實(shí)踐學(xué)科，其授課方法不同于理論基礎(chǔ)課，目前高教界也沒有統(tǒng)一認(rèn)可的授課模式，這里舉例略談一二，以期拋磚引玉。比如交流電壓測量，這個課題對于目前產(chǎn)業(yè)界來說既是一個發(fā)展重點(diǎn)，也是一個技術(shù)難點(diǎn)，怎樣講授才能達(dá)到好的效果，筆者通過多年教學(xué)探索發(fā)現(xiàn)，若以測量信號的頻率按照從直流、低頻、高頻、射頻為主線展開講解，其間引入相應(yīng)的直流電壓表、低頻電壓表、高頻電壓表、脈沖電壓表結(jié)構(gòu)原理，這種教學(xué)方法既注重了知識的系統(tǒng)完整性，也通過了授課過程中的比較性教學(xué)方法使學(xué)生理解徹底;再如示波器測量原理這個難點(diǎn)，放到實(shí)驗室授課，無論學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣還是學(xué)習(xí)效果都優(yōu)于課堂枯燥的理論講解;又如儀器電路原理的理解是個難點(diǎn)，筆者通過軟件仿真、效果演示等方式就提高了學(xué)生的理解程度。總之，該門課程性質(zhì)決定了其教學(xué)方法要特別做到靈活性、創(chuàng)新性，是個逐步探索、因材施教的過程，需要引起同行們重視[4]。

5 結(jié)語

高校加強(qiáng)電子測量技術(shù)這門應(yīng)用性課程的教學(xué)，從科教興國這個角度而言，對于我國振興電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展意義重大。由于教學(xué)條件的落后，這門課程的教改勢在必行，以期提高培養(yǎng)電子測量技術(shù)工程師及高端電子儀器產(chǎn)業(yè)人才的科研水平，完成我國振興電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃目標(biāo)。筆者所在教學(xué)單位通過電子信息工程和通信工程兩個本科專業(yè)連續(xù)七屆電子測量技術(shù)課程的教改實(shí)踐，已使學(xué)生在課程設(shè)計、工程實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等實(shí)踐環(huán)節(jié)的技能水平有了明顯提高，同時也使部分學(xué)生在就業(yè)面上向電子測量技術(shù)這個方向滲透了，可以說這些年的教學(xué)實(shí)踐初步體現(xiàn)了該課程的培養(yǎng)目標(biāo)。

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