測試技術實驗教學改革與實踐

摘要：本文提出通過《測試技術》課程實驗教學的研究，基于“以學生為本，學、做、創并舉”的實踐教學理念，對原有的實驗教學模式和方法進行改進，從而提高學生的綜合素質。

關鍵詞：實驗教學；改革；創新

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）32-0041-02

實踐教學是高等院校教學過程中極其重要的一個教學環節，是理論聯系實際的極好體現。它不僅是學生獲取知識的必經之路，而且是培養學生動手能力、科學研究能力和創新能力的重要環節。實踐教學質量的高低將直接影響人才培養的質量和學生畢業后的就業。因此，深化實驗教學改革，充分發揮實驗教學和實驗室的作用，對提高實驗教學質量和培養學生的綜合能力有著積極的作用。

《測試技術》是機電類專業必修的一門專業基礎課，同時也是一門實踐性很強的課程，要使學生真正掌握好這門課程，必須在重視理論教學的同時，充分重視實驗教學，強調實驗教學在能力培養和學習中的主體地位。然而長期以來，實驗教學一直沒有受到應有的重視，實驗教學效果遠沒有達到應有的要求。

一、實驗教學存在的問題

1.實驗學時有限，實驗項目設置少。我院《測試技術》課程計劃34學時，其中課堂教學28學時，實驗6學時。由于實驗學時有限，實驗項目的設置數量明顯不足。利用現有設備測試技術實驗項目可開出20多項，目前只安排了3個實驗，而且是最基本的驗證性實驗。由于設計性、綜合性實驗花費課時多，所以在規定的計劃學時內很難真正實施。

2.實驗過程中缺少主動性和創新性。實驗教學一直被看作是課堂教學的輔助和補充，是從屬于課堂教學的教學環節。實驗項目、實驗目的、實驗內容、實驗方法和實驗步驟都是由任課教師事先規定好。實驗教學基本上實行的是“課前預習—課堂實驗—課后學生完成實驗報告—教師評閱”的教學模式。[1]實驗達不到應有的效果，阻礙了學生動手能力和創新能力等綜合技能的全面提高。

3.學生基礎參差不齊。新疆農業大學是一所綜合性大學，在每年招收的本科生中80%為本地生源，20%為疆外生源.。疆外生源質量普遍好于疆內生源。在招收的本科生中民族學生占到40%左右。農科院校的民族學生多數來自農村和偏遠山區，進入高校前基本上沒有學過漢語，進入大學后雖然經過一年的漢語學習，但是在進入專業課的學習階段，所有學生使用統一教材，統一授課進度，專業課幾乎全部是漢族老師授課，絕大多數老師不懂民族語言，所以民族學生適應純漢語的專業課教學困難很大。由于學生基礎參差不齊，很難保證學生都能達到實驗教學要求。

4.實驗的考核方式不能反映學生的實驗能力。《測試技術》課程的考核成績是由平時成績、理論考試成績和實驗成績三部分，其中實驗成績只占20%，以致于學生對實驗的重視度不高。在實驗中，一般4～5人為一組，只有部分學生能積極主動參與操作實驗全過程，另一部分學生只是在一旁看實驗。由于實驗報告中的實驗目的、實驗設備、實驗原理、實驗步驟、實驗數據等內容具有可復制性，抄同組同學的實驗記錄來應付實驗報告的現象就會出現。由于實驗學生多，又無詳細的實驗記錄，指導教師根據實驗報告和考勤來評定的實驗成績不能客觀反映學生的實驗能力和水平。

二、實驗教學改革與實踐

實驗教學改革應突出“以學生為本”的現代教育理念，以提高學生綜合素質、工程實踐能力、創新精神的實踐教學培養為目標，著重提高“動手能力、應用能力、分析問題能力、解決問題能力和創新能力”為指導思想，構建實踐教學新體系。

1.實驗室建設。學院根據實驗設備的使用情況和特點，對部分實驗設備和實驗室進行了整合。整合后的測試技術實驗室，歸屬于實驗中心統一管理，建立了6個大型儀器設備共享平臺，面向專業開放實驗室，為學生創新和培訓基本專業技能提供了良好的環境；充分發揮了測試技術實驗室為《測試技術》及相關課程實驗服務的作用。

2.實驗教學內容的優化。基于“以學生為本，學、做、創并舉”的實踐教學理念，結合學科的特色和我院學生的特點，對現有的實驗教學內容進行了優化，開設了多層次的實驗。首先是保留了部分基礎性實驗，其目的是培養學生的基本實驗技能，學生通過實際操作和虛擬實驗對專業基礎的基本知識進行驗證，加深對專業理論知識的理解。其次是加強了綜合性、設計性實驗的教學內容，主要是培養學生綜合運用多方面知識解決問題的能力，使學生的實際操作技能和綜合能力進一步得到訓練與提高。再則是將我院老師的科研成果融入實踐，引導學生參與科研項目，學生可根據自己的興趣，申請創新實驗項目。從多層次、多方面來培養學生的興趣及測試技術知識的應用能力，同時也為學有余力的學生提供一個創新平臺。測試技術主要實踐環節如圖1所示。

具體做法如下。①利用多媒體和虛擬實驗系統把部分實驗室搬到課堂。例如在“信號分析理論”教學中，授課教師利用虛擬實驗教學系統，把信號的合成與分解、典型信號的頻譜分析、典型信號的相關分析、信號的能量泄漏等內容在課堂上演示出來，教學內容既形象又生動，使得原本深奧、抽象的理論，變得不再枯燥，圖2為利用虛擬儀器庫演示的信號波形的合成與分解。在講授傳感器原理時教師利用授課的計算機資源在課堂上穿插演示實驗。[2]例如利用鼠標、麥克風、攝象頭等現場演示傳感器是如何將被測物理量轉化為電量和測試信號。②針對學生基礎的不同，我們在必做實驗的基礎上，增加了多項選做實驗及開放性實驗。例如：傳感器原理開出12個實驗項目，必選2個（必選項目1是金屬箔式應變片單臂、半橋、全橋比較，驗證單臂單橋、半橋、全橋的性能。必選項目2是差動變壓器性能，了解差動變壓器的原理及工作情況。），學生可根據自己的學習情況、專業特色、興趣愛好選擇選修實驗項目，鼓勵學生在實驗過程中不僅應用已學過的知識，而且還應學會主動積極探索專業技術的前瞻性。③把部分綜合性實驗從理論課中剝離出來獨立設課，較好地解決了實驗設備有限和實驗學時數限制的問題。我院把原分屬于《控制工程》、《現代測試技術》、《機電一體化》等課的實驗重新組合，設置了一門獨立的《測控技術綜合實驗課》，計劃26學時。其目的是把與測控系統相關的多門課程，共同實踐于典型的測控系統中，讓學生了解硬件、軟件、對象之間的內在聯系，整體與部分之間的內在聯系，多門課程之間的內在聯系，在掌握單門課程的同時，掌握系統工程的方法。[3]④把老師的科研成果轉化為實驗教學資源，對培養學生的科研意識和實踐能力發揮了良好的作用，鼓勵學生參加教師的科研項目。

3.實驗教學方法的改革。實驗室向科研人員、研究生及本科生開放，采取預約登記方式，合理安排時間和實驗項目，保證了科研、研究生教學工作及本科生畢業設計、論文、大學生第二課堂活動工作的順利開展。為我院大學生參加全國電子科技大賽、緊缺人才大學生創新項目等活動提供了試驗場地和實驗條件，為我院學生在科技創新方面取得較好的成績奠定了堅實的基礎。

4.考核方式的改變。考核的主要作用在于改善和促進學生的學習。要真正衡量一個學生的實踐能力，只憑一份實驗報告和幾組實驗數據是不夠的。因此，應根據不同實驗內容采取不同的考核方法。專業基礎實驗和綜合設計實驗考核形式主要有：①預習報告+實際操作+實驗報告；②筆試+實際操作；③口試+實際操作等。科技創新實驗考核形式為現場演示+答辯+實驗小論文，并將其綜合評分。對實驗課程，我們還建立了規范的考核制度，實行學分制。只有健全的考核制度，才能讓學生重視實驗，其學習知識、解決問題的主動性才能被很好地調動起來，實驗才能達到良好的效果。

三、結束語

本文結合《測試技術》實踐教學的特點和要求，從優化實驗教學內容、改進實驗教學方法和實驗教學手段，加強實踐教學環節等方面探討培養學生能力的方法。通過近幾年的應用效果來看，拓寬了本專業學生的專業知識面，促進了學生學習實踐技能的積極性，使學生的動手能力和創新能力得到了有效地鍛煉。雖然取得了一些成績，但有些方法還必須在實踐中不斷修正與完善。

參考文獻：

[1]林玉池，畢玉玲，馬鳳鳴.測控技術與儀器[M].北京：機械工業出版社，2005.

[2]何嶺松，王峻峰.用PC機上的資源建立測試技術課程實驗教學環境室[J].實驗技術與管理，2005，（1）：107-110.

[3]朱春梅.機電專業《測試技術》課程教學模式及其方法探討[J].中國電力教育，2008，（11）：129-130.

作者簡介：亢銀霞，女，碩士，副教授，主要研究方向為機械設備檢測。