應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)“電子測量技術(shù)”實(shí)驗(yàn)課程項(xiàng)目式教學(xué)研究

摘? ?要：響應(yīng)國家中長期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要，文章針對應(yīng)用型本科院校學(xué)生“電子測量技術(shù)”教學(xué)過程中實(shí)驗(yàn)教學(xué)脫離實(shí)際工作任務(wù)等問題，提出項(xiàng)目式教學(xué)法，設(shè)計(jì)測試項(xiàng)目，將多個(gè)知識(shí)點(diǎn)相融合，以任務(wù)為導(dǎo)向進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性與工程實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：電子測量;項(xiàng)目式;實(shí)驗(yàn)課程

為落實(shí)《國家中長期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》提出的“促進(jìn)高校辦出特色，建立高校分類體系，實(shí)行“分類管理”和“建立現(xiàn)代職業(yè)教育體系”要求，國家做出了“引導(dǎo)部分普通本科高校向應(yīng)用技術(shù)型高校轉(zhuǎn)型”的戰(zhàn)略部署[1]。社會(huì)發(fā)展需要越來越多的創(chuàng)新型人才，拓展學(xué)生就業(yè)渠道，因此培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐能力尤為重要[2]。“電子測量技術(shù)”是電子信息工程與電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生的一門實(shí)踐性很強(qiáng)專業(yè)課，是現(xiàn)代科學(xué)獲取信息的重要手段。

1? ? 現(xiàn)狀分析

經(jīng)過認(rèn)真研究和總結(jié)電子測量的教學(xué)過程，發(fā)現(xiàn)商洛學(xué)院目前開設(shè)的電子測量教學(xué)中存在以下問題。

（1）缺乏動(dòng)力，學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，純理論學(xué)習(xí)枯燥。

（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)所占比例較大，且一般都是將標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源生成的信號(hào)作為測量對象，脫離實(shí)際工作任務(wù)和實(shí)際情境。

（3）現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)被動(dòng)，無法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。實(shí)驗(yàn)教材與理論教材相脫節(jié)，實(shí)驗(yàn)教材以儀器使用為主，理論教材重在設(shè)計(jì)原理。

2? ? 項(xiàng)目式教學(xué)法

項(xiàng)目式教學(xué)法將理論課程與項(xiàng)目相結(jié)合，以完成任務(wù)為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能。教學(xué)過程以學(xué)生為導(dǎo)向，一個(gè)項(xiàng)目將課程中所用到測量儀器以及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)相融合，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力[3-5]。“電子測量技術(shù)”是為大三學(xué)生開設(shè)的專業(yè)選修課，在此之前學(xué)生已有一定的專業(yè)知識(shí)積累，且本課程的最終目標(biāo)為學(xué)生能設(shè)計(jì)出合理的電子測量方案，基礎(chǔ)測量實(shí)驗(yàn)可整合為綜合型測試項(xiàng)目，因此將項(xiàng)目式教學(xué)法應(yīng)用在電子測量的教學(xué)中有至關(guān)重要的意義，具體內(nèi)容如下。

2.1? 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)較為簡單，如頻率計(jì)、信號(hào)源、示波器的使用，將標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源作為測量對象，直接進(jìn)行測量（見圖1），實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目明顯脫離實(shí)際工作環(huán)境，學(xué)生在測量過程中無法了解到上述儀器的實(shí)際工作環(huán)境，無法培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。因此，本次改革將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中脫離實(shí)際工作任務(wù)和實(shí)際情境的實(shí)驗(yàn)全部剔除掉，將實(shí)際電路作為測量對象，如模擬電路、電路原理中經(jīng)典電路，通過實(shí)驗(yàn)，可顯著提高工程實(shí)踐能力。改革后基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)過程如圖2所示，另外增加完整的測試項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力。

2.2? 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革

項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式擬按照圖3所示進(jìn)行，將要掌握的基礎(chǔ)測量劃分為若干個(gè)相對獨(dú)立的測試項(xiàng)目，每個(gè)測試項(xiàng)目都有一定的工作任務(wù)。在實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，使學(xué)生選擇相應(yīng)的測試項(xiàng)目，課堂教學(xué)中講解項(xiàng)目中相關(guān)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在融會(huì)貫通基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行測試項(xiàng)目方案的設(shè)計(jì)，完成測試過程，提交測試結(jié)果。這種模式使實(shí)驗(yàn)過程不僅只在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，還要求學(xué)生利用課外時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作，以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，把理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合。教學(xué)過程分為：方案設(shè)計(jì)、方案實(shí)施、答辯、互評(píng)等環(huán)節(jié)。學(xué)生在教學(xué)過程中既可以學(xué)習(xí)課程相關(guān)實(shí)驗(yàn)，又可以培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、表達(dá)能力、工程實(shí)踐能力。

2.3? 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)案例

在項(xiàng)目式教學(xué)中，綜合實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)尤為重要，好的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在掌握課程知識(shí)的同時(shí)可以培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作、創(chuàng)新能力。本課程共有設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)6個(gè)，現(xiàn)重點(diǎn)描述頻率特性測試實(shí)驗(yàn)。

根據(jù)課程中學(xué)習(xí)的相關(guān)儀器，如毫伏表、萬用表、信號(hào)源、頻率計(jì)、示波器、相位差計(jì)等，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是測試電路的幅頻特性曲線和相頻特性曲線，實(shí)驗(yàn)測試儀器選擇和測試方案如圖4所示。

幅頻特性指輸出電壓幅度與輸入電壓幅度之比隨頻率變化的規(guī)律，稱為幅頻特性。相頻特性指輸出電壓與輸入電壓相位差隨頻率變化的規(guī)律，用以表示頻率特性變化的曲線稱為頻率特性曲線。根據(jù)圖4方案，選擇信號(hào)源提供一個(gè)頻率可變、振幅不變的正弦波，輸入被測電路。毫伏表1監(jiān)視信號(hào)源輸出電壓V1，使其穩(wěn)定。頻率計(jì)讀信號(hào)頻率值。雙蹤示波器同時(shí)顯示V1，V2波形于屏幕，以便作相角差測量。毫伏表2讀取被測電路的響應(yīng)。如果取V1=1 V，則V2值就可直讀V2/V1比值。其中，示波器可以用相位差計(jì)替換，毫伏表可以用萬用表代替。依此測點(diǎn)繪制曲線，就可以得到電路的頻率特性曲線。

此實(shí)驗(yàn)可綜合考查學(xué)生對電子測量儀器的綜合應(yīng)用能力。根據(jù)此思路，可設(shè)計(jì)運(yùn)算放大器相關(guān)參數(shù)測量、整流電路相關(guān)參數(shù)測量等綜合設(shè)計(jì)性項(xiàng)目，明顯提升學(xué)生的動(dòng)手能力。

2.4? 廢舊電路回收利用，合理配置教學(xué)資源

課程中所利用的電路可以合理利用學(xué)校現(xiàn)有的教學(xué)資源，如學(xué)生在認(rèn)知實(shí)習(xí)、電子組裝等實(shí)習(xí)過程中，需要設(shè)計(jì)焊接電路，在實(shí)習(xí)結(jié)束后有大量的成品電路被廢棄，這些電路可作為電子測量項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如放大電路測量，為模擬電路實(shí)踐教學(xué)廢棄電路板，但進(jìn)行測量需要用到電子測量中示波器、信號(hào)發(fā)生器、萬用表等多種儀器。

3? ? 改革效果

經(jīng)過一個(gè)教學(xué)年的實(shí)驗(yàn)，利用實(shí)習(xí)廢舊電路板，設(shè)置了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，在“電子測量技術(shù)”實(shí)驗(yàn)中實(shí)行項(xiàng)目式教學(xué)法，與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比，合理配置了教學(xué)資源，將理論和實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合，每個(gè)學(xué)生都直接參與項(xiàng)目的實(shí)施，學(xué)生的注意力、增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、工程實(shí)踐能力都有了提升。

基金項(xiàng)目：商洛學(xué)院教育教學(xué)改革項(xiàng)目;項(xiàng)目編號(hào)：15jyjx119。

作者簡介：王園園（1987— ），女，陜西商洛人，講師，碩士;研究方向：信號(hào)與信息處理。

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Abstract：In response to the outline of national medium and long-term education reform and development plan， this paper puts forward the project-based teaching method and design the test project for the experimental teaching of “electronic measurement technology” in the application-oriented undergraduate college students， knowledge points integration， task-oriented experimental teaching， improve students enthusiasm for learning and engineering practice.

Key words：electronic measurement; project type; experimental course