论《测控仪器电路》课程建设

蔡建文

【摘 要】《测控仪器电路》课程是测控技术与仪器专业的一门核心专业课。该课程是在电子技术与测量、控制之间架起一座桥梁，通过本课程的学习使学生熟悉怎样运用电子技术来解决测量与控制中的任务，让学生学会如何在测量和控制中运用电子技术，如何与光、机、计算机紧密结合实现测控任务。本文针对课程特点，从课程教学内容、教学方法和教学手段等方面进行了探讨，以期提高教学质量和教学效果。

【关键词】计算机控制技术；教学内容；教学方法；教学手段

“测控仪器电路”是测控技术与仪器专业本科生的一门专业必修课。该课程是在电子技术与测量、控制之间架起一座桥梁，通过本课程的学习使学生熟悉怎样运用电子技术来解决测量与控制中的任务，让学生学会如何在测量和控制中运用电子技术，如何与光、机、计算机紧密结合实现测控任务。本课程侧重测控电路的外特性，电路的选用及设计，熟悉掌握测控电路的分析与设计方法。课程教学中增加双语教学环节，可以更好地促进专业核心课程建设，使得该课程的教学内容、教学手段更为丰富，从而更有利于调动学生的学习积极性，不断提高教学效果，不断提高学生的外语水平及综合运用知识的能力。

1 课程教学内容

《测控仪器电路》课程是一门专业核心课程，它既有自身的理论体系，又有很强的实践性，在本科教育中起着重要的作用，因此本课程教学内容逐渐由基本理论知识向电路在测试系统中的实际应用转变，以期不断提高学生的实际应用能力；不断更新教学内容，加入外文内容和一些复杂测控电路的知识，让学生掌握和了解测控系统领域发展的前沿信息。

课程理论教学内容主要围绕以下几个方面开展：①测量放大电路；隔离放大电路；增益调整与切换及线性化电路；功率放大电路。②调制解调的功用和类型；调幅式测量电路；调频式测量电路；调相式测量电路；脉冲调制式测量电路。③滤波器的基本知识；RC有源滤波电路；集成有源滤波器；跟踪滤波器；数字滤波器。④加减运算电路；对数、指数及乘除运算电路；微分积分运算电路；常用特征值运算电路；复杂运算电路。⑤采样保持电路；电压比较电路；电压频率转换电路；电压电流转换电路；模拟数字转换电路。⑥信号细分与辩向电路。⑦测控电路中的抗干扰技术。

本课程开发了虚拟实验、FLASH动画演示、计算机仿真软件，可在一台计算机上实现测控电路分析、应用等多种功能，避免重复购置的浪费，节约了大量资金。虚拟仪器实验系统还可利用网络传送数据，老师通过计算机监控实验过程，同时管理几十个甚至上百个学生做实验。

基于LabVIEW的测控电路虚拟实验系统和THZK-1型测控技术综合实验平台，构建了演示性、验证性和综合性、设计性和创新性三层次实验体系。验证性和综合性实验加强综合运用所学知识解决实际问题能力的培养，设计性和创新性实验可以很好地培养学生想象、构思、自主实验的能力。开发了基于VB的测控仪器电路实时数据处理系统，学生可充分利用这些软件对实验结果进行验证分析及信号分析。

2 教学方法与教学手段

1）以优质教学资源建设为抓手，通过开发基于LabVIEW的测控电路虚拟实验系统、测控电路网络教学平台、编写适合应用型本科教学需要的辅助教材等，为实现不受时间空间限制的互动教学创造良好的硬件平台，为课程建设和人才培养打下坚实的物质基础。

2）依托优质教学资源，创建“三阶段、三步走、三结合”的理论教学新模式，实施构闭环式、互动式、启发式教学，构造“工程化、多元化”的实践教学体系加强学生实践创新能力的培养。

3）将学生自主性、探究性学习能力具体的分解为敏锐发现问题的能力、有效解决问题的能力、学以致用的能力和举一反三的能力。利用网络平台的典型案例、课后练习、自测试题等资源和虚拟实验室等进行自主学习、自主训练，培养学生敏锐发现问题的能力和有效解决问题的能力；同时通过自主应用培养了学以致用的能力。在此基础上，针对自己的薄弱环节进行强化，实现自主提高，培养了举一反三的能力。“自主学习、自主训练、自主应用、自主提高”四个环节构成自主性、探究性学习的渐进过程，使学生从初步入门达到灵活自主应用的阶段。

4）通过课内实验、课程设计、毕业设计、课外科技活动四个环节的分层次、递进式反复训练培养学生的实践能力和创新能力。分层次：本着“因材施教”、“因人而异”的教学理念，针对基础、能力不同的学生提出不同的要求。比如对实践能力稍弱的学生，在课内实验中只要求完成规定的验证性、综合性实验；在课程设计中，要求完成理论设计、分析计算即可。对有能力的学生要求进行设计性实验，在课程设计或毕业设计中必须做出实物，调试通过。递进式：通过设计性实验、课程设计等的训练，学生能够高质量完成毕业设计。通过组织学生在课余参加教师的科研项目、申报大学生训练项目、参加各类竞赛，达到培养实践能力和创新能力的目的。

5）将教师科研过程中遇到的相关问题加以提炼，建立系统的数学模型，在课堂中组织学生进行讨论，用学过的基本概念和控制方法加以分析与设计，让学生了解所学知识的典型应用领域及最新科技前沿。

3 结论

《测控仪器电路》课程建设项目在教学改革上进行了一些有益的探索和尝试，并且对教学内容的调整、教学手段和方法的改进与完善等方面进行了详细的研究和总结，取得了不错的成果。

【参考文献】

[1]张国雄.测控电路[M].机械工业出版社，2011.

[2]许向荣，于复生，李彦凤.机电专业《测控电路》课程教学改革探析[J].山东建筑大学学报，2015，01：96-101.

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[4]黄凯征.《测控电路》教学改革探讨[J].成功（教育），2012，04：15.

[责任编辑：王伟平]