電子測量與智能儀器課程教學與實驗改革探索

曾志輝+張志剛

[摘 要]針對目前電子測量與智能儀器課程在教學與實驗過程中所存在的不足，課題組依托河南理工大學國家級實驗示范中心和省級重點開放實驗室平臺，分別從教學方法、教學手段、實驗實踐以及考核方式等多方面對其進行了深度改革的探索和實踐。對該課程進行的“自主、探究與合作”模式下的教學與實驗改革，在培養學生自主學習，提高學生綜合能力方面取得了很大成效，為工科課程教學改革提供了很好的借鑒。

[關鍵詞]教學方法；教學手段；實驗；改革

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 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和電子信息科學技術類學科的重要專業課。該課程具有很強的實踐性、技術性和綜合性，是一門理論性和實踐性相結合的綜合課程。課程與工程實際結合緊密，在專業課程體系中占有重要地位，它對培養學生的創新思維能力和實際動手能力具有重要的作用。但是由于受傳統教學模式的影響，該課程存在著教與學嚴重脫節的現象。學生對這門課學習的積極性不高、興趣不濃，聽課不能夠集中精力，使該課程的課堂教學效果不夠理想。另外，該課程讓學生學習的內容、方式也存在問題，目前主要還是以做作業習題為主，即使增加了該課程的課程設計環節，但基本上也是“紙上談兵”，不能夠與實際應用結合，效果也不夠理想。

針對以上傳統教學所存在的問題，根據課程特點，我們通過積極探索，大膽改革，以“自主、探究和合作”的模式通過實踐探討出一套科學、實用的“教、學、做”一體化的方案，分別從該課程的教學方法、教學手段、實驗實踐以及考核方式等多方面對其進行了深度改革的探索和實踐，并取得了一定成效。這對提高該課程的教學質量，促進學生創新能力和實際工作能力的培養，提高在新形勢下學生的競爭能力具有重要而積極的作用。

一、 注重課堂教學改革

（一）更新教學內容，改進教學方法

針對課程教學內容，首先，我們在教材選用上進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》。該教材主要是在學習測量原理的基礎上側重于討論測量技術與方法、誤差分析和實際應用，而且在涉及具體電子儀器時是基于儀器的基本原理及應用，而不是基于儀器的設計與制造，對于非測控專業的電子類專業學生來說十分適合。其次，在日常教學過程中，根據給定學時，我們對課堂授課內容進行了有效節選，在講述課程各部分內容時，注重從原理、誤差及應用三個方面進行闡述，以測量原理作為基礎，通過測量誤差分析來提升，以其實際應用為歸宿展開課堂教學。最后改進傳統的、較為死板的課堂講述，在課堂教學中增加案例分析。例如在講到電子計數器時，教師可以把往屆學生的畢業設計作品先進行實物演示，在成功抓住學生興趣的同時，進一步介紹它的基本組成和工作原理，并采用啟發、引導等教學方法鼓勵學生思考其實現方法和設計過程，這樣將極大增強學生學習的積極性和主動性。課后再根據給出的實例給學生布置課后作業，要求學生從自己的視角對給出的畢業設計實例進行性能分析。學生自己成立討論小組，采用比較、討論等方式從設計方案、技術指標等方面得出作品的不足之處以及改進方法，以課程設計報告形式通過Sakai網絡教學平臺上交任課教師，教師通過網絡與學生進行交流。這種教學方法不僅有助于活躍課堂氛圍，也可以促進師生之間的互動和交流。

（二）教學手段多樣化

電子測量與智能儀器課程具有較強的實踐性，涉及很多儀器以及具體操作等知識，單一的課堂講授會使學生感覺知識非常抽象。因此在教學環節中，我們根據課程實際情況，結合河南理工大學現有的教學設施，最大限度地進行了教學手段多樣化改革，其主要表現為：

1.多媒體課件動起來

在傳統的多媒體課件上，有效地加入聲音、圖片、動畫、視頻等多種元素，使多媒體課件動起來。根據課程的屬性，將課程講授中涉及的許多先進電子測量儀器通過彩色圖片的形式展示給學生，不僅可以在最短的時間內提供最大的信息量，還能大大提高學生的學習興趣；利用多媒體課件的動畫效果，以動態的形式對電子計數器、示波器等典型儀器的結構、使用方法進行探討、分析，將其組成工作原理生動、形象地展示出來，從聽覺和視覺兩方面刺激學生的感官，促進學生聯想記憶，加深對知識的掌握；課件中通過嵌入儀器的實際應用操作視頻進行課堂演示，使學生更快、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起來，大大調動了學生的學習積極性，學生的日常出勤率和上課的專注度都大幅度提升了。

2.SAKAI網絡平臺用起來

隨著計算機網絡的發展，基于信息技術的教學工具已經成為教師與學生交流、互動的重要平臺。本課程教學組充分利用河南理工大學網絡平臺——Sakai（賽課）網絡教學平臺，將多媒體課件、電子教案和閱讀資料等資源整合后掛在網絡課堂上，學生可以擁有更長的時間與更廣闊的空間對其進行充分瀏覽、慢慢消化。該網絡教學平臺還具備布置作業、點名、練習與測驗、討論等功能，教師可以根據教學內容的需要實時在網絡教學平臺上進行信息發布，將課堂上所講述的內容進行有效延伸、消化。比如之前提到的畢業設計實例分析，學生成立討論小組完成討論后，以電子作業的形式進行上傳Sakai平臺，教師可以實時進行跟蹤，通過討論的方式與學生進行溝通，及時解決學生提出的問題。這在很大程度上提高了教師的“教”和學生的“做”兩方面的效率，也拉近了師生之間距離，大大提高了學生學習的積極性。

三、實驗實踐改革

作為“自主、探究和合作”模式下的“教、學、做”一體化教學改革中非常重要的一個環節，學生的“做”顯得尤為重要。電子測量與智能儀器課程是理論與應用相結合的綜合課程，學生在掌握基本原理和相關理論知識的基礎上，還要學會使用各種儀器，搭建各種測試系統，學會對電子測量結果進行分析，因此該課程的實驗教學也就顯得特別重要了。本文展開的課程實驗教學改革是在河南理工大學國家重點實驗中心——電工電子實驗中心和省級重點開放實驗室的基礎設施平臺上進行的，學生可以隨時進入實驗室進行課程實驗。實驗內容除了常規的驗證實驗外，任課教師還給學生布置了大量的測量、測試實驗，學生可以自由組隊，進行測試系統設計，利用實驗室實驗模塊完成測試系統搭建，并進行相關實驗測試驗證。學生自由組隊完成的測試系統實驗在經過教師的驗收后可以充當常規實驗。對于驗收效果較好的實驗，教師要給出優秀的實驗成績，以此調動學生參與的積極性。

四、考核方式的改革

考試是教學的一個重要環節，教學和課程方法的多樣性帶動了考試考核方法的多樣性。考核方法上，摒棄了僅僅由平時成績和最后試卷成績共同決定最后成績的傳統方法，進而改成由平時成績、考試成績、實驗成績和課外活動成績共同決定。

（一）平時成績考核

平時成績考核20%，由考勤、Sakai網絡平臺點名、作業以及討論答辯成績共同來決定。其中考勤和作業占平時成績的50%，討論答辯成績占平時成績的50%。第一部分是考勤和作業，這是指在教學過程中，根據課程教學進程要求學生完成的學習任務，要結合Sakai網絡教學平臺，依據學生完成作業的次數和質量按百分制進行評定。另外，考勤記錄是學生平時成績的依據之一，教師要將學生的出勤情況記錄在“點名冊”內，最后作為給出成績的依據之一。第二部分是討論答辯成績，這項成績通常是在小組學習的基礎上，學生共同完成一個課題、一個論文或一個項目，通過Sakai網絡教學平臺討論區進行討論、網絡答辯，最后由任課教師給出。

（二）期末卷面成績

期末考試內容覆蓋教學大綱要求的知識點，考題可以靈活多樣，以閉卷為主，適當增加了理論設計題目的考核，使得試題能真正考查出學生的真實能力，以及全面系統地考核學生掌握課程知識的能力。該項成績占總成績的50%。

（三）實驗成績

實驗成績占30%，其中課程開出的常規實驗成績占實驗總成績的50%，自主實驗成績占實驗總成績的50%。大力提倡學生進行自主實驗，調動學生參與的積極性，自主實驗給出的成績比例在這個環節得以體現。

（四）課外活動成績

該課程考核方式改革力度最大之處體現在課外活動成績的給定上。為了鼓勵學生積極參與學校的第二課堂，我校在考核方式上進行了相當大的改革變動。任課教師可以根據學生參與程度以及所獲得的相應成果，在總成績上直接給定課程成績。 同樣，學生參與的各種電子設計大賽、測試系統開發項目，也可視為加分項目。如此一來，學生學習、參與的積極性空前高漲。

五、總結

本文對河南理工大學電子測量與智能儀器課程幾年來的教學和實驗改革進行了論述和分析。實踐證明，“自主、探究和合作”模式下的“教、學、做”一體化課程教學改革取得了明顯的教學效果。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 張國華，電子測量技術課程的重要性及教學改革淺議[J].九江職業技術學院學報，2005：29-30.

[2] 路輝，從特色教學改革角度談高校特色戰略規劃[J].高教論壇，2011（3）.

[責任編輯：劉鳳華]