“計量技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學的改革與探索

1、<p>　　“計量技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學的改革與探索</p><p>　　摘要：“計量技術(shù)基礎(chǔ)”是測控技術(shù)與儀器專業(yè)的一門專業(yè)必修課程，在分析本課程在教學中存在問題的基礎(chǔ)上，對“計量技術(shù)基礎(chǔ)”課程在教學方法、教學手段、實驗教學及在教學評價體系方面進行改革與探索。通過改革，豐富了教學內(nèi)容，改進了教學方法，提高了教學效果，培養(yǎng)了學生分析問題和解決問題的能力。 </p><p>　　關(guān)鍵詞

2、：教學改革；計量技術(shù)；教學實踐 </p><p>　　作者簡介：鄭方燕（1972-），女，四川宣漢人，重慶理工大學電子信息與自動化學院，講師；高忠華（1972-），男，黑龍江富余人，重慶理工大學電子信息與自動化學院，講師。（重慶 400054） </p><p>　　中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）04-0077-02 </p>

3、<p>　　“計量技術(shù)基礎(chǔ)”是測控技術(shù)與儀器專業(yè)的一門專業(yè)必修課程，主要向?qū)W生講述計量基礎(chǔ)知識、十大傳統(tǒng)量的基本測量原理、測量技術(shù)、測量方法和一些常用的測量儀器；而十大傳統(tǒng)量又包括幾何量、力學、溫度、電磁、時間頻率、光學、聲學、化學、電子學、電離輻射。該課程內(nèi)容多，涉及知識包括數(shù)電、模電、機械設(shè)計、傳感器技術(shù)、精密測量技術(shù)、光學、電磁學、測控電路、誤差理論等多課程內(nèi)容，學生理解和掌握比較困難。如何讓學生在有限的學時內(nèi)學好該

4、門課程，并提高學生的分析問題、解決問題的能力是該課程要探索的問題。本文在分析教學中存在問題的基礎(chǔ)上，對該課程在教學方法、教學手段、實驗教學等幾個方面進行了改革與探索。 </p><p>　　一、目前該課程在教學中存在的問題 </p><p><b>　　1.教材問題 </b></p><p>　　本課程的幾本相關(guān)教材內(nèi)容均較寬泛，均偏重于對十大

5、傳統(tǒng)量計量技術(shù)的簡單介紹且多限于一些傳統(tǒng)的計量技術(shù)，對測試計量技術(shù)中出現(xiàn)的新原理、新技術(shù)、新裝置系統(tǒng)介紹極少甚至不做介紹，教材內(nèi)容嚴重滯后。 </p><p><b>　　2.教學手段 </b></p><p>　　本課程在教學中需要在課堂上向?qū)W生展示測量儀器的結(jié)構(gòu)及具體的測試測量方法，部分儀器由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以用PPT描述清楚，使學生對儀器沒有直觀的認識，缺乏應(yīng)用所

6、學知識處理實際問題的思路和方法。 </p><p><b>　　3.成績考評問題 </b></p><p>　　現(xiàn)在對學生的考核以考試（80%）+平時成績（20%）為主，缺乏對學生學習成績?nèi)嬖u定的考核體系。 </p><p>　　二、“計量技術(shù)基礎(chǔ)”教學改革與探索 </p><p><b>　　1.編寫教輔資

7、料 </b></p><p>　　已出版教材的不足之處在于：教材內(nèi)容滯后于實際；教材內(nèi)容寬泛、表面、不夠具體。針對重慶理工大學（以下簡稱“我校”）在學科建設(shè)、科研方面的強項，將幾何量計量、力學計量、溫度計量作為教學的重點，教學組專門編寫了這幾個方面的詳細講義發(fā)給學生，將先進的計量技術(shù)和復(fù)雜的儀器用詳實的圖解予以說明和標注，以提高教材的更新頻率和可讀性。 </p><p>　　2

8、.改革課堂教學方法 </p><p>　?。?）教學中注重知識的融合。針對課程知識結(jié)構(gòu)散、學生理不清思路的特點，在教學中多注重知識的融合，注意以某種技術(shù)為基礎(chǔ)進行展開，不至于讓學生覺得亂。在前期的教學中，是以某種量為線進行講解，比如當講到幾何量計量中直線位移測量時，就會講到有細分技術(shù)、莫爾條紋技術(shù)、放大技術(shù)等在位移測量中的應(yīng)用，即采用相應(yīng)技術(shù)進行測量的相關(guān)測量儀器。這種方法容易將所講的問題陷入死板、孤立的境地，學

9、生會覺得知識很散，很多，不容易理解。我校通過幾年的改革與探索，在課堂教學中更注重知識的融合性，比如，當講到在微位移測量中涉及的應(yīng)變效應(yīng)技術(shù)時，先講出用這種技術(shù)進行測量的原理，即將應(yīng)變片貼于彈性敏感元件上，彈性元件將被測量直接變換為元件自身的相應(yīng)位移或應(yīng)變，經(jīng)變換電路將被測量轉(zhuǎn)換為電信號輸出，之后給出時間讓學生思考根據(jù)此原理可以用來測什么量。讓學生充分思考、討論之后，教師將知識延伸開，詳細講解采用此種原理方法可以用來測量位移、壓力、質(zhì)量的

10、具體技術(shù)方法及采用這種技術(shù)方法進行測量的儀器，并簡略介紹采用此種原理測量加速度、扭矩的方法及相應(yīng)的應(yīng)用。這樣可以讓學生對某一計量技術(shù)有一充分全面的認識和理解，有利于學生在設(shè)計某一測量儀器</p><p>　?。?）教學中適當引入科研內(nèi)容。主講本課程的教師均從事多年與測量、計量相關(guān)的教學和科研工作，具有豐富的教學和應(yīng)用經(jīng)驗并了解前沿技術(shù)，因此教師在教學中能做到將科研、教學融合起來，在教授知識的同時，還能旁征博引，將

11、學生引到學科前沿，使學生能觸類旁通，這比一味地傳授知識更為重要。教師在教學中嘗試適當引入科研內(nèi)容，講授科研前沿成果和研究方法，并及時將課題研究的成果、曾遇到的問題及解決措施等充實到教學中，這樣不僅豐富了課程內(nèi)容，還有效提高了學生的興趣，獲得良好的教學效果。 </p><p>　?。?）在課堂教學中注重以專題的形式對普通課堂教學予以適當?shù)难a充，讓學生了解一些前沿的、先進的計量技術(shù)。比如在講到幾何量計量時，會請本校的

12、時柵（一種位移測量技術(shù)）課題組老師對時柵的測量原理、基本技術(shù)及應(yīng)用范圍進行概要性的介紹，讓學生了解在位移測量領(lǐng)域唯一中國原創(chuàng)的前沿技術(shù)，以激發(fā)學生的學習興趣。 </p><p><b>　　3.改革教學手段 </b></p><p>　　目前大多數(shù)工科專業(yè)的專業(yè)課程采用多媒體課件的形式進行授課，由于電子課件的過度使用，“多媒體”成了單媒體，在課堂教學中忽視了語言、姿態(tài)

13、、教具、板書等其他教學手段對教學效果的作用。[1]在教學中要注重采用多種教學方式進行靈活多變、生動有趣的課堂教學。 </p><p>　　就本課程而言，可以利用多媒體課件向?qū)W生展示測量儀器的結(jié)構(gòu)及具體的測試測量方法，這種方式既增強了教學的生動性，又節(jié)省了教師在黑板上畫圖的時間從而增大了課堂教學的信息量。為了充分利用好這種教學方式，在制作多媒體課件時，注重課件設(shè)計的內(nèi)容和課堂教學的實際內(nèi)容相符合，充分利用色彩的搭配

14、、聲音的錄制及動畫效果，注重課件制作的質(zhì)量以有效增強教學效果。對難以用多媒體課件展示清楚的測量方法和測量儀器，筆者通過制作AVI課件來彌補多媒體課件的不足。對測量原理里涉及的公式推導(dǎo)及一些方便用板書進行描述的測量方法及測量儀器，教師采用黑板板書的方式進行，以增強與學生的互動，提高學生的學習興趣，增強教學效果。 　　4.改革實驗教學 </p><p>　　實驗課是“計量技術(shù)基礎(chǔ)”課程的實踐環(huán)節(jié)。學生可以通過實驗加

15、強對課堂教學內(nèi)容的理解，掌握相應(yīng)量的計量原理、技術(shù)方法，增強對相應(yīng)計量儀器的認識，培養(yǎng)學生正確使用計量器具及對器具進行正確處理的能力。 </p><p>　　目前實驗室的儀器設(shè)備要么陳舊、落后，不太具有實驗意義，要么貴、少。比如阿貝比長儀、萬能工具顯微鏡等只有一臺或二臺，要做到一人一組或幾人一組進行實驗是困難的，一般來說，實驗要么不做，要么只做認知實驗，即在相關(guān)課程結(jié)束后，學生到實驗室由教師操作，講解測量方法為主

16、，講解一些測量原理的內(nèi)容。這種方式因為學生多，有的學生根本就看不到前面的實驗，效果很差。 </p><p>　　在新的實驗指導(dǎo)書里，一方面刪去了陳舊的實驗內(nèi)容，另一方面，增加了一些有關(guān)先進、貴重儀器的實驗。比如用萬能工具顯微鏡測量角尺角度的實驗，這個實驗要求學生掌握調(diào)焦、目標對準及讀數(shù)的方法，因為儀器少，采用了開放實驗的形式，由8～10人組成一組進行實驗，教師邊講邊演示，學生邊聽邊看，關(guān)鍵的操作比如調(diào)焦、對準、讀

17、數(shù)由學生自己動手做，以增強對測量儀器的直觀認識。[2，3]這種方式能夠讓知識不再是抽象、空洞的，能夠激發(fā)學生學習興趣，提高教學效果。 </p><p>　　科研實驗室里的先進、大型儀器（比如超潔靜實驗室的激光干涉儀、圓柱度儀等），因環(huán)境限制，不具備開設(shè)學生實驗課的條件，教學組制作了與這些儀器相關(guān)的AVI課件、模擬實驗、教學錄像等，以補充實驗課程內(nèi)容，讓學生接觸國際上最精確的測量儀器，形成實驗室教學、科學研究方法教

18、學相結(jié)合的二維實驗實踐教學體系。 </p><p><b>　　5.評價體系建設(shè) </b></p><p>　　形成一套完備的對學生的課堂學習、實驗學習和實踐學習的全面考核體系。在考核試卷里，強調(diào)基本概念、基本原理及其應(yīng)用，增強系統(tǒng)設(shè)計與誤差分析、相應(yīng)的補償技術(shù)等內(nèi)容，體現(xiàn)學科發(fā)展趨勢及新技術(shù)、新觀念。實驗考核改過去以實驗報告和出勤率為依據(jù)的傳統(tǒng)考核方法，根據(jù)實驗的形

19、式和難易程度設(shè)置不同實驗的比重和評分標準，注意實驗質(zhì)量，把實驗方案的可行性、先進性、新穎性等列入考核內(nèi)容。實驗成績要能體現(xiàn)學生的動手能力、綜合實驗?zāi)芰?、?chuàng)新能力，全面、客觀、公正地反映學生的學習情況。調(diào)整總評成績中理論與實驗分數(shù)的比重，改過去重理論輕實驗的做法，避免學生在考前死記硬背理論知識、不注重實驗實踐能力的學習和掌握，使學生真正學到知識。 </p><p><b>　　三、結(jié)束語 </b&g

20、t;</p><p>　　通過對“計量技術(shù)基礎(chǔ)”課程的改革，該課程的教學內(nèi)容與現(xiàn)代教育手段緊密結(jié)合，教學與實驗、科研方面緊密結(jié)合。通過編寫教材輔助材料解決教學內(nèi)容需及時更新的問題；通過改革課堂教學方式解決知識零散、缺乏系統(tǒng)性的問題；通過改革教學手段解決教學手段的單一性問題，以增強教學的生動性與互動性；通過制作AVI課件、教學錄像解決個別課程內(nèi)容因不具備實驗條件而無法開設(shè)實驗課程的問題；通過改革教學評價體系解決以前

21、評價不合理、不科學的問題，以提高學生的學習動力。 </p><p>　　總之，本課程具有較強的實踐性，學習難度較大，在教學過程中，教師要努力培養(yǎng)自身的專業(yè)素質(zhì)，優(yōu)化教學內(nèi)容，合理、高效采用現(xiàn)代教學手段，激發(fā)學生學習興趣，讓學生在有限的課程學習里獲取更多的知識，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p>

22、<p>　　[1]龐思勤.對課堂教學問題的若干思考[J].北京理工大學學報（社會科學版），2006，8（4）：107-109. </p><p>　　[2]朱平川，岑衛(wèi)健，李楠.大型儀器平臺應(yīng)用于本科教學實驗的探索[J].實驗科學與技術(shù)，2012，10（1）：119-121. </p><p>　　[3]李美娟.大型精密儀器用于開放性實驗教學的探索與實踐[J].現(xiàn)代儀器，2012