电子测量技术》课程实验教学改革的实践与探索

赵阳　吴东升　高翠云

摘要：为使学生更好的掌握电子测量技术的基本理论和相关仪器设置的使用，提高学生解决电子测量技术领域问题的能力，主要针对实验教学进行了改革的实践。通过实验设计型实验内容安排和考核方式的调整，培养了学生对电子测量技术理论和知识的理解和应用的能力。实践证明这些教学改革能提高学生对于专业知识的兴趣，加深学生对课程的理解，提高学生的设计能力和综合分析能力，获得了较好的教学效果。

关键词：电子测量技术；实验研究；设计型实验

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）34-0110-02

电子测量是电子技术中进行信息检测的重要手段，它是一门发展快、应用面宽、实践性强的重要学科，在当今的信息化社会中发挥着重要的作用。“电子测量技术”课程是电子信息类专业中一门重要的专业必修课程。 “电子测量技术”课程的主要任务是使学生掌握近代电子测量的基本原理和方法，熟悉新型电子测量仪器的应用技术，在科学实验中能够制定先进，合理的测量和测试方案，具备正确选用测量仪器、设计合理测试方案、科学严格地处理数据、以获得最佳结果的能力。

电子测量技术实验教学一方面建立在理论教学的基础之上，是对理论教学进行服务的实践教学环节，它对理论教学有画龙点睛的作用；另一方面其效果应高于理论教学的内容，是将理论教学转化为实验测试能力的关键环节，对理论教学有升华的作用。电子测量技术课程实验对于电子信息类专业学生的综合素质的培养有着十分重要的意义，其教学效果直接影响后续专业课程及专业技能的培养。

1传统电子测量技术实验存在的问题

受有限的资金和实验条件的限制，传统电子测量技术实验教学以验证性实验为主，忽视能力培养。实验教学仅作为验证和巩固理论教学的附属，使实验教学缺乏设计性、研究性、综合性、创造性和实用性，忽略了对学生能力的培养。而且，在实验内容的设计和安排上，传统的实验内容大多是按照指导书使用一些测量仪器进行规定的测量，比较单调、片面，学生为了使用而使用，照本宣科的进行实验操作，收获甚少，且挫伤其对电子测量技术实验课程的兴趣；另一方面，实验中安排的仪器在前期课程中已有使用，如万用表、信号源、示波器等，使学生极其轻视电子测量实验，认为其无新内容甚至可有可无。

传统的验证型实验使电子测量实验偏离了实验的初衷，单一的实验教学方式，陈旧的实验教学内容，使得电子测量实验环节的教学效果受到极大的限制。实验变成了对电子测量仪器的认识和简单操作，学生掌握了各种测量仪器的使用方法，却不能够自主完成对某待测量的设计、测试、分析以及处理数据的测试过程；而电子测量实验的真正目的是培养学生具有正确选用测量仪器、设计合理测试方案、科学严格地处理数据、以获得最佳结果的能力。不难看出，电子测量实验环节达不到本学科教学目的，离社会需求更是相差甚远。

结合学校的质量工程建设，对电子测量实验进行了改革。改革坚持“一个中心、两个基本点”的原则，“一个中心”即以培养学生综合测试能力为目标，“两个基本点”即熟练掌握测量仪器的原理和使用、熟练掌握测量原理和方法。改革的目标确定为：在熟练掌握常用测量原理和方法和常用电子测量仪器的原理和操作的基础上，能根据被测对象正确选择测量方案和仪器，能对测量结果进行正确的误差分析和数据处理，切实提高学生动手能力和创新意识，增强学生的综合测试能力。结合改革的目标，我们做了如下改进：

2电子测量技术实验教学改革的实践探索

对于电子测量技术课程实验教学的问题，我们针对学生的能力和认知特点，结合学院实际情况，对电子测量技术实验教学提出了一些新的思路，并在此基础上进行了实践和探索。

1）在内容方面，建立3个层次递进的实践教学体系：验证型实验、设计型实验和综合型实验。

验证型实验的目的是加深学生对测量仪器原理的理解，掌握常用测量仪器如万用表、信号发生器、示波器等的使用方法。改革后的实验体系中保留了1个代表性实验（实验1）。通过对电阻电容、二极管、三极管等常用分立器件量值的确定，熟悉万用表、LRC测试仪的使用；采用信号发生器发生波形，输出给示波器观察，从而熟悉信号发生器和示波器的使用。

设计型实验要求学生利用实验室已有的仪器设备和材料，自己设计实验方案，在实验室完成实验任务。一般要求在实验前一周查阅实验所需要用的设备的相关技术资料，阅读使用说明书，并观看相关视频，设计基本的实验方案和步骤；做好了前期的准备工作，每组同学带着设计好的实验测试方案进入实验室，实验时间学生就可以根据设计的实验方案搭建简单的电路，并进行测试，记录相应数据；实验结束后，要求对于所得到的数据要做详细的、有计划的、科学的数据处理，撰写实验报告。 改革后的电子测量技术实验以设计型实验为主，实验2、3、4均为设计型实验。

例如对于RC电路特性的测试实验，该实验学时为4学时，学生需要进行无源RC电路仿真设计，确定其电路元件参数；进而选择电路元件搭建和焊接电路，根据自己的电路特点设计相应的电路特性即幅频特性、相频特性测试方案。通过对RC电路特性的实验设计及实现，要求学生能够熟练掌握基本测量设备的使用，并且熟练掌握幅频特性、相频特性测试方法，对电路中关键器件对电路特性的影响有一定的认识。在改革前的实验中，要求学生用信号发生器发生不同信号，用示波器对其进行测试，以掌握电压的测试方法。但是学生在做实验时索然无味，更不可能加以认真的思考和分析。改革后的实验将电压测量等知识点融入到实验中的各个环节中。学生在测量幅频特性的时候需要考虑所测电压的使用何种表征方法，电压幅值和频率的关系如何测试，示波器的频率特性等；另外，相频特性测量中需要考虑示波器测量相位差的方法等等。

2）在学生分组方面，我们按照班级人数确定，一般4人一组，要求小组成员分工明确，各司其责，同时充分发挥团队精神，确定合理、完备的测试方案。在其实验报告中，列出本小组的成员以及分工情况，详述本人分工的工作情况。同时，在测试过程中，每位同学必须有各自独立的测试，记录各自独立的测试数据并进行相应的数据分析。

3）在考核方面，我们对实验教学设立了独立的考核环节。实验考核内容为开放式的综合性实验设计，时间为2周。通常电子测量技术课程的所在学期学生还有教学实习课程即收音机焊接实习课程，按照要求每位学生都要焊接的自己收音机作品。对于电子测量技术实验的考核则结合收音机焊接实习开展，要求每位学生查阅资料，对自己焊接的收音机进行电路特性的测试设计和调试，由实验指导老师根据实验设计水平、设备操作熟练程度以及调试结果现场打分，并最终提交一个完整的报告。作为本门课程实验环节的考核。通过改革考核方式，增强了学生的动手实践能力和独立解决问题的能力；也为指导老师客观、公正、全面地反映学生的掌握情况和能力。

3教学效果

改革后的实验内容体现出重应用、重技能、重素质的特点，要求学生在实验过程中运用所学的理论基础知识来指导设计并独立完成，其成效是显著的，一方面，在参与实验的过程中，一切由学生独立思考和动手，学生在课堂上学习的理论知识得到了验证和应用，从而提高了学生的实验兴趣，学生的设计技能、调试技能、测试技能和实验研究技能得到了充分的训练。另一方面，实验内容的安排贯穿了整个电子测量技术理论教学的各个知识点，学生在实验设计的过程中需要相应的电子测量技术的理论知识支撑，从而促进了学生对于课堂理论教学内容的学习兴趣，更激发了学生对于电子测量方法和原理和学习和探索欲望。

综上，学生在进行了电子测量技术的课堂及实验教学环境的学习后，能够在熟练掌握常用测量原理和方法和常用电子测量仪器的原理和操作的基础上，能根据被测对象正确选择测量方案和仪器，能对测量结果进行正确的误差分析和数据处理，切实提高了学生动手能力和创新意识，增强了学生的综合测试能力。

4结束语

经过不断的改革与实践，将电子测量技术实验逐渐转变成学生喜欢且重视的环节，学生的学习兴趣明显提高，在实验过程中更是培养了学生的团队合作精神以及独立解决问题的能力。改革后的实验大大增加了老师指导实验的工作量，十分辛苦，但是看到电子测量实验中涌现出一批理论知识扎实，动手能力强的学生，我们颇感欣慰。电子测量实验也成为后续的大学生创新大赛发现和选拔人才的重要环节，电子测量实验室成为实践创新能力培养的重要基地。

参考文献：

[1] 谭延亮，游开明，高峰.电子测量实验教学改革探索[J].衡阳师范学院学报，2011，32（3）：144-146.

[2] 保利勇，赵东风，谢戈.创新型电子信息技术实验教学体系的构建探索[J].云南大学学报（自然科学版），2011，33（S1）：472-474.

[3] 鲜晓东，张慧敏，范敏.结合嵌入式对"电子测量技术"课程实验深入的研究[J].实验室教学，2010，13（2）：210-213.

[4] 李德扬.浅谈《电子测量仪器》课程实践教学方法改革[J].吉林省教育学院学报，2011，27（2）：153-154.

[5] 夏哲雷，许华，王秀敏.《电子测量技术》课程教学改革与实践[J].中国电力教育，2012，21（5）：47-48.