以省精品資源共享課為契機 加強《電子測量技術》課程建設

賈丹平 姚麗 傘宏力 趙佳 王伊凡

摘要：以省精品資源共享課為契機，從課程體系、教學方法、課程資源、教材建設、實踐教學等方面入手，加強《電子測量技術》課程建設。通過啟發式講授、案例法強化、探究力引導、前沿性引入、任務性溫故的教學手段，以及“仿真—調試—實驗”的自主性實踐模式，激發學生學習興趣，培養學生自主學習的能力和創新性思維的形成。

關鍵詞：電子測量；資源共享；精品課程；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）23-0079-03

一、引言

《電子測量技術》是高等院校儀器儀表類和電子信息科學技術類學生的一門重要專業基礎課，是電路理論、模擬電子線路和數字電路等基礎課知識的延續和深化，又和后續專業課程銜接，起著承上啟下的作用。課程具有較強的理論性、實踐性和應用性。通過學習，使學生能夠掌握電子測量的基本原理、方法及操作技能，在以后科學實驗和生產實踐中能制定先進的測量方案，合理地選用測量儀器，正確處理測量數據，具有初步的科學研究和科技開發能力[1]。近年來，測試技術迅猛發展，與其他學科交叉融合，為本課程的發展提供了一個廣闊的空間[2]。電子測量技術是學生將來從事科研開發是不可缺少的知識和技能，也是電子信息用人單位檢驗學生工程能力的重要方面。根據近年畢業生的跟蹤調查，真正掌握了測試系統的設計、安裝及調試，具備一定科研素質的同學，在就業中深受用人單位青睞。因此，本課程的建設既要從專業自身發展的需要出發，又要從社會上的廣泛需求出發，改革電子測量課程的教學與實踐方法，培養學生工程項目開發實踐能力及創新思維，將本課程建設成為以培養綜合型人才為主要目的的高層次精品課程[3，4]。

二、課程體系構建

1.教學內容圍繞課程特點。《電子測量技術》不同于其他專業課程，在介紹測量原理的基礎上，更側重于測量方法運用和測量儀表的操作，具有相當強的實用性和實踐性，因此其課程教學目標有三個：一是了解電子測量的意義及特點、新型數字儀表的發展趨勢，掌握電子測量方法及儀器的分類，測量儀器基本功能與性能，電子測量的基本組成原理，使學生了解專業的前沿發展現狀和趨勢。二是能夠運用誤差理論對各種電量和電參數的測量儀器進行誤差分析，并對測量數據進行處理，使學生具有綜合運用電子技術工程學科理論和技術手段分析并解決工程問題的基本能力，并能夠對研究結果進行分析的能力。三是掌握電子示波器、數字萬用表等常見電子測量儀器的基本組成及工作原理和使用方法，使學生具有在電子測量工程實踐中掌握并使用電子技術、技能和現代化電子測量工程工具的能力，具有測量系統研究、開發、設計、制造的基本能力。

2.知識結構脈絡清晰。在整個課程的講授過程中始終貫穿測量原理—測量方法——測量系統—測量誤差分析—測量儀表應用這一主線，按照知識銜接順序，由易到難安排教學內容。首先介紹誤差的基本概念、來源、性質、估算法方法、減小措施、要求學生掌握誤差的表示及在電子測量范圍內測量誤差的估計、測量數據的處理等。然后介紹電壓測量技術，讓學生重點掌握交流電壓表的定度及波形誤差，掌握常用A/D轉換器工作原理。再依次介紹波形測試技術、頻率和時間的測量技術、集中參數測量方相位差測量技術等，知識結構如下頁圖1所示。

3.教學內容精練先進。測量誤差分析及各參量測量原理理論性較強，對這部分知識要歸納提煉，把復雜的理論簡單化、通俗化，使之易于理解。而對測量方法及測量儀表的介紹要注重引入新知識、新器件、新儀表，力爭體現電子測量技術的最新發展方向，使學生掌握較前沿技術，為將來步入工作崗位及盡快適應工作打下基礎。

三、教學方法改革

1.啟發式講授。在課堂上，教師是指揮官，要讓學生跟隨著教師的指揮棒，教師就必須有足夠的吸引力。本課程理論性比較強，若想吸引學生的注意力，調動學生的積極性和主動性，必須經常提出一些具有啟發性、誘導性的問題，讓學生發表自己的觀點和看法，增強課堂的教學氣氛。比如在講各種積分式AD轉換器原理時，要讓學生注意積分器的輸入信號是什么，有什么特點，讓學生先思考，然后帶著問題聽講，這樣在師生互動的基礎上，培養學生多思考、多提問、多研究的良好習慣和積極、靈活的思維方式[5]。

2.案例法強化。在講授理論原理之后，要適時引入案例，加深與強化學生對理論知識的理解。案例要通俗易懂，計算過程要簡單，最重要的是案例之后要引導學生學會歸納總結，得出重要的結論，意在培養學生的分析問題、解決問題的能力。比如在講授完每一種AD轉換原理之后，給出該類型轉換器的典型芯片應用實例，通過實例加深對原理的理解，在此基礎上讓學生自行歸納該方法的特點。案例強化法，一方面可以牽引學生思路，增加師生互動，活躍課堂氣氛；另一方面能夠加深學生的理解，引導學生把理論應用到實際中，化抽象為具體，提高學生的理論應用能力。

3.探究力培育。在專業工程認證中要求學生能夠順利閱讀專業文獻，能夠熟練使用技術語言進行有效的技術溝通和交流，因此在專業課程的講授過程中應該注意引導學生學會科技閱讀。讓學生檢索一篇與電子測量技術相關的科技文獻，并進行認真細致的研讀，從論文研究什么、采用什么方法研究、完成哪些工作、怎樣完成以及研究結果是什么幾個方面撰寫讀書報告，讓學生深入體會原文獻的研究思路、研究方法和研究結論，培養學生的文獻檢索能力、歸納總結能力、文字撰寫能力，從而來引導學生進行研究性學習。

4.前沿性引入。在該課程的教學過程中，充分結合教師所取得的科研成果，以及校外專家在本領域的報告、相關視頻材料，讓學生充分了解與掌握本領域國內外的前沿與最新發展動態，引發學生對該學科的濃厚興趣和求知渴望。

5.任務性溫故。在每章講授結束時，都給學生留有作業思考題，以促進學生的課下復習與總結，達到溫故知新的效果。

四、課程資源建設

隨著互聯網的發展，單一紙質教材已不能滿足學生需求，開發網上課程資源，為學生自學開辟了一個新的渠道。本課程利用超星爾雅教育開放平臺，從基本資源和拓展資源兩個方面建立了系統、完整的網上課程資源。

1.基本資源建設。根據遼寧省精品資源共享課的要求，基本資源必須要能夠反映教學思想、課程內容、教學方法等內容，包括課程簡介、課程視頻、課程團隊、教學大綱、授課教案、演示文稿、案例、練習、作業等反映教學活動必需的資源。基本資源按照理論、實踐兩類來組織，理論部分包括理論課程的知識模塊（課程模塊）構成。模塊概要包括學習目標、學習指南、知識內容、練習、實踐、作業、案例、常見問題、測驗（試題和試卷）、知識結構和參考資料目錄等資源構成。知識點由學習指導、知識內容、教學錄像、練習、測驗（試題和試卷）、案例、演示文稿和與之相關的資料素材構成。實踐部分由實踐單元構成，實踐單元由實踐目的、實踐內容、實踐指導和素材等一系列資源構成。

2.拓展資源建設。拓展資源是指導學有余力的學生進行拓展學習的資料，是多樣性和交互性輔助資源。包括對應章節知識的網站鏈接、相應芯片及測量儀表的使用手冊、文獻資料及案例庫等。

五、教材建設

教材建設也是課程建設的一個重要組成部分，教材的好壞直接關系到授課質量的優劣。課題組經過多方調研討論，搏眾家之所長，組成由沈陽工業大學、沈陽理工大學和大連交通大學聯合教材編寫小組，擬編寫高等學校儀器類“十三五”規劃系列教材之一《電子測量技術》教材，已與電子工業出版社達成出版意向。本教材內容豐富、層次清晰、體系完整，強調理論與實踐的結合。在講述電子測量中的基本概念的基礎上，系統闡述電子測量的原理與方法，以及現代電子測量儀器的原理與應用。具有內容的連貫性和全面性，知識的科學性和前瞻性。新穎之處在于該教材采用二維碼形式提供擴展資源，方便學生自主學習。

六、實踐教學改革

實驗教學是高等教育的重要組成部分，是影響人才培養質量的關鍵，實驗教學對培養學生發現問題、獨立思考和解決問題能力起著至關重要的作用[1]。

1.精選實驗內容，合理安排時間，及時更新設備。由于學時有限，實驗內容要精練，實驗時間要合理，要克服以往集中實驗的弊端，每個實驗都安排在相應理論講授之后，稱熱打鐵，可以達到很好的實驗目的。實驗設備要及時更新，淘汰了原有的舊設備，新購進40套常用電子測量儀器，對實驗教學內容進行全面改革，編寫了新的實驗指導書。

2.采取“仿真—調試—安裝—實驗”模式，培養學生的綜合設計能力。改革傳統的驗證性實驗教學，先利用仿真軟件進行仿真設計，改變輸入條件，觀察輸出結果；然后給學生發放裸板和元器件，由學生利用課外時間自行安裝調試，最后實驗課上自行設計實驗步驟，與仿真結果進行對比。這樣學生由被動實驗變為主動實驗，既給學生充分展示自己的機會，同時也讓授課老師了解學生對哪些知識點掌握有欠缺和不足。

3.與課程設計相結合，加強實訓。鑒于電子測量課程與其他學科聯系的緊密性，可以把電子測量課程與課程設計結合起來，通過課程設計進一步強化電子測量的理論知識，把課堂中學到的知識與實際項目相銜接。比如與電路仿真課程設計相結合，通過對峰值檢波電路、均值檢波電路的仿真加深對電路的理解。再比如與單片機課程設計聯系起來，以單片機為核心，設計一個簡單的電壓表或頻率計。還可以利用設計的簡單電路進行測試，根據測量數據進行誤差分析，計算出測試精度等，這些可以加深學生對電子測量基本知識的理解和應用，達到學以致用的目的[6]。

七、建設成效

經過課程組多年來的努力，《電子測量技術》課程已于2015年獲批為遼寧省精品資源共享課，并在超星爾雅教學平臺上共享使用，而且正進行跨校選課的嘗試。

1.資源特色。①教學團隊經驗豐富。經過這幾年的努力，逐步形成了一支充滿活力、教學特色鮮明的教學團隊。課程組兩位主講教師教齡均為20年以上，長期工作在教學第一線，有著非常強的責任心和豐富的授課經驗，深受學生喜愛，其中賈丹平被評為沈陽市三育人先進個人、沈陽市首屆高校青年教師師德先進個人、沈陽工業大學教學優秀教師。②課程內容適合共享。課程體系脈絡清晰，原理知識精練概括，應用技術與時俱進，課程內容涵蓋了電子測量技術的基本原理、基本方法、綜合應用等，具有基礎性、科學性、可持續性特點，適合在網上公開使用。③課程資源充足完備。運用現代教育技術，進行教學方法和手段的改革，不斷提高教學質量。探索與實踐了現代教育技術與課程教學相整合的模式，構建了包括教材、配套課件、授課電子教案及網絡課程等多種媒體構成的立體化教材，為學生提供了良好的多媒體學習環境和豐富的教學資源。④師生交流便捷通暢。本課程的網絡資源可以對各類文件進行瀏覽、下載、評價，這大大地提高了課程資源的使用效率。可以通過答疑、討論、作業等多種方式進行師生互動，發揮網絡優勢，實現線上線下相結合、課上課下相結合，有效提高教學質量，促進學生自主學習能力的提高。

2.課程特色。①重視學生的學習興趣及學習能力的培養。采用案例式、啟發互動式教學，提高學生學習興趣，將科學素質培養融入課堂教學，以講授內容為主線，傳授科學思維、創新精神、研究方法，培養學生的學習能力。②跟蹤新技術，教師科研成果進課堂。融合最新技術和科研實踐，把最新技術帶給學生，使課堂成為培養創新能力的舞臺，學生由被動接受，變為主動探索與創新，為培養高質量人才提供了有力支撐。③充分利用網絡教學平臺資源。其不僅給學生提供了一個自學的空間，也給師生提供一個交流互動的空間。④注重學生實踐能力的培養。通過“仿真—安裝—調試—實驗”模式以及讀書報告訓練，培養了學生自主思考、自主分析、自主設計的綜合實踐能力。

參考文獻：

[1]張輝.微課視角下電子測量課程教學改革探究[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2016，（3）：21-22.

[2]李振鋒，陳昌海.《電子測量與儀器》課程改革的嘗試與成效[J].課程教育研究，2015，（2）：41.

[3]賈丹平，桂珺，朱建光，等.以特色專業建設為契機提升人才培養質量[J].武漢大學學報（理學版），2012，58，（S2）：5-8.

[4]賈丹平，傘宏力，林成武，等.電子信息工程省級特色專業建設的探索與實踐[J].西北工業大學學報社會科學版，2010，30（105）：14-17.

[5]金廣鋒，王學梅.關于《電子測量》課程教改的研究與討論[J].科技信息（學術研究），2007，（14）：77.

[6]潘春玲.高職《電子測量》實驗課程教學探討[J].太原城市職業技術學院學報，2010，（11）：19.