面向應用型人才培養的《測控電路》教學改革研究與探索

韓軍良　湯樂　唐傳勝　宋會　周相青　袁書豪

摘 要：面向應用型人才培養目標，針對《測控電路》課程教學中存在的問題，對該課程的教學模式、教學方法、實驗設計、考核方式等方面進行了改革與探索，實現課堂理論講授與課堂實踐一體化，教師引導，學生積極動手參與，突出對學生工程實踐能力和創新能力的培養。實踐表明，教學效果良好，為實現應用型人才培養的目標打下了堅實基礎。

關鍵詞：《測控電路》課程；應用型人才； 課堂實踐；創新能力

1 引言

《測控電路》是測控技術與儀器專業的一門專業必修課，也是該專業的核心課程[1]。在實際教學過程中，雖然學生認識到了這門課程的重要性，但是普遍感到這門課程難度大、學習費力，看不懂較為復雜的電路。如果采用傳統的教學方法和教學手段，很難讓學生取得較好的學習效果。根據人才培養的社會需求，南陽理工學院將培養目標確定為：培養具有創新意識、創新能力和實踐能力的高素質應用型人才[2]。通過追蹤調查往屆畢業生的就業情況，發現存在適應崗位慢、工程實踐能力較弱、創新能力不足等問題。在面向應用型人才培養的現實需求中，有必要對《測控電路》課程進行教學改革探索，培養學生掌握扎實的理論基礎和良好的實踐動手能力，提高學生的靈活應用能力、創新能力、工程素養，使學生從“高分低能”向“高分高能”轉變，適應當前應用型人才培養目標的新要求。

2 《測控電路》課程教學改革與實踐

2.1 改革教學模式，實現課堂理論講授與課堂實踐一體化

傳統的《測控電路》課程教學，大多采用課堂講授、課后實驗的模式，由于理論教學和實踐教學脫節，導致理論教學、實踐教學效果都不很理想。為此我們對《測控電路》課程的教學模式進行了改革探索，構建理論教學與實踐教學一體化的教學環節，把課堂搬到實驗室，使課堂理論講授與課堂實踐有機結合起來，淡化課堂理論教學與實踐教學的界限，解決理論教學與實踐教學脫節問題[3]。在教學中，根據教學內容，靈活選擇多媒體教學、板書教學、實物演示教學和實驗驗證教學，利用多媒體課件中眾多動畫演示，增加理論教學的生動性和直觀性，同時配以實際測控電路實驗，通過實驗來驗證測控電路模塊的功能與特性。教師引導，學生積極動手參與，有機地將理論和實踐融為一體，打破理論課程和實踐課程的固有界限，不再受制于實驗學時少的困擾。

2.2 改變教學方法，采用“以工程案例和項目實訓為主線”及“基于問題”的教學方法

在《測控電路》教學中，引入工程案例教學和項目實訓，采用“基于問題”的教學模式，結合相關企業、科研院所等單位對測控電路知識的需求領域，提煉、設計與教學內容緊密聯系的相關工程案例、實訓項目，以工程案例、實訓項目作為主線貫穿在課堂教學中。啟發和幫助學生理解測控電路的基本知識、工作原理，讓學生樹立工程觀念，增強實踐意識和動手理念，拓寬學生分析問題、解決問題的思路，提高學生的工程應用能力。在教學過程中“先問題、后內容”，引導學生積極主動地去學習，真正體現“以學生發展為本，以培養學生創新能力為核心”的教育思想。

在實際教學中，每個章節都圍繞工程案例展開，以解決工程問題為切入點，啟發學生思考。例如在講授“信號放大電路”這一章節時，引入儀器儀表中常用的三運放放大電路案例、變增益放大電路案例等，以及電力電子系統中常用的差分放大電路案例、隔離放大電路案例等，以工程實際應用為背景，進行典型的問題情境設計，實際電路的工作原理是什么？如何進行理論推導？以及如何在工程實訓中用實驗驗證？讓學生帶著問題在課堂上去認真思考，去努力求解，變被動學習為主動學習，激發學生的學習主動性和創新意識，挖掘學生在測控電路設計和應用方面的創新潛能，使學生在具體問題情境中獲取理論知識的同時又掌握如何將理論應用于工程實踐中[4]。

2.3 改革實踐教學模式，讓學生自行設計、親手搭建、親自調試

通常的《測控電路》實踐課程，一般都是通過測控試驗箱或者測控試驗臺進行的，每個實踐項目，測控電路模塊都是現成的，通過端子連接線進行電路連接，雖然有使用方便、不容易出錯的優點，但是與學生透徹掌握測控電路還存在一定距離。鑒于此，我們對《測控電路》實踐教學進行了改革。采用以學生為主體、教師為輔助的實踐教學模式，讓學生使用Altinum Designer軟件來設計電路原理圖，實驗室準備好各種電子元器件、電線電纜、電烙鐵、焊錫絲、松香等實驗器材，學生根據電路原理圖選擇元器件來親自搭建測控電路系統。如果實驗學時較為有限，則讓學生在洞洞板上搭建系統；如果實驗學時較為充分，則讓學生用Altinum Designer軟件設計并制作PCB板，在PCB板上搭建系統。然后根據實驗指導書進行電路調試，用萬用表、示波器、信號分析儀等測試設備來驗證實驗結果，得出實驗結論。通過這些實驗環節，使學生把理論知識應用于實踐，再通過實踐來驗證理論知識，培養獨立思考、協作創新能力。

2.4 改革考核方式，突出學生實踐能力的考核

采用多種考核方式相結合的方式，系統融入理論考核、實踐考核、應用與創新能力考核、協作與團隊精神考核等綜合考核，來全程、全方位考評學生對知識、技能的掌握情況和以及職業素質情況。在面向應用型人才培養的目標定位下，加大對學生實踐能力的考核權重，兼顧對掌握理論知識的考核，使考核效果更加準確、公平、公正。在這一考核標準的指揮棒的指引下，引導學生工程實踐能力和創新能力的培養，改善了教學評價效果。

3 結語

面向應用型人才培養目標，為了使他們能更好地適應未來工作崗位，構建了課堂理論講授與課堂實踐一體化的教學模式，采用“以工程案例和項目實訓為主線”及“基于問題”的教學方法，有機地將理論教學和實踐教學融為一體，創新了實踐教學模式，突出了對學生工程實踐能力和創新能力的培養。教學實踐表明，通過教學改革后，極大地提高了學生的自主學習和實踐創新能力，提升了他們工程素質，取得了很好的教學效果。

項目來源：1、河南省高等學校重點科研項目計劃“電動汽車高性能整車控制器研究”（17A470003）；2、河南省重點研發與推廣專項（科技攻關）“新能源汽車變頻空調關鍵技術研究”（182102210458）；3、南陽理工學院2018年《傳感器與測控電路》課程建設項目；4、南陽理工學院教改項目“以學生為中心的數控技術項目教學方法研究與實踐”（NIT2017JY-038）；5、南陽理工學院《傳感器原理與設計》“課程思政”試點建設項目。

參考文獻：

[1] 劉淑聰，宋燕星，程麗娜.《測控電路》課程教學改革研究與探索[J].科技創新導報，，2016（28）：121-122.

[2]趙華.面向校企合作的傳感器與測試技術課程實驗教學改革[J].中國教育技術裝備，2016（20）：130-132.

[3]劉國忠，劉剛等.理論和實驗混合式教學模式在測控電路課程教學中的應用[J]. 中國現代教育裝備， 2017（275）：52-55.

[4]趙華.面向卓越工程師培養的互換性與技術測量課程教學改革與實踐[J].中國現代教育裝備， 2014（24）：123-125.