应用技术型大学“电子测量技术”实验课程项目式教学研究

摘   要：响应国家中长期教育改革与发展规划纲要，文章针对应用型本科院校学生“电子测量技术”教学过程中实验教学脱离实际工作任务等问题，提出项目式教学法，设计测试项目，将多个知识点相融合，以任务为导向进行实验教学，提高学生学习积极性与工程实践能力。

关键词：电子测量;项目式;实验课程

为落实《国家中长期教育改革与发展规划纲要（2010-2020）》提出的“促进高校办出特色，建立高校分类体系，实行“分类管理”和“建立现代职业教育体系”要求，国家做出了“引导部分普通本科高校向應用技术型高校转型”的战略部署[1]。社会发展需要越来越多的创新型人才，拓展学生就业渠道，因此培养学生的应用实践能力尤为重要[2]。“电子测量技术”是电子信息工程与电子信息科学与技术专业本科生的一门实践性很强专业课，是现代科学获取信息的重要手段。

1    现状分析

经过认真研究和总结电子测量的教学过程，发现商洛学院目前开设的电子测量教学中存在以下问题。

（1）缺乏动力，学生学习动力不足，纯理论学习枯燥。

（2）实验教学中，验证性实验所占比例较大，且一般都是将标准信号源生成的信号作为测量对象，脱离实际工作任务和实际情境。

（3）现有实验学生学习被动，无法调动学生学习积极性。实验教材与理论教材相脱节，实验教材以仪器使用为主，理论教材重在设计原理。

2    项目式教学法

项目式教学法将理论课程与项目相结合，以完成任务为导向，培养学生的专业技能。教学过程以学生为导向，一个项目将课程中所用到测量仪器以及相关知识点相融合，激发学生的创造力[3-5]。“电子测量技术”是为大三学生开设的专业选修课，在此之前学生已有一定的专业知识积累，且本课程的最终目标为学生能设计出合理的电子测量方案，基础测量实验可整合为综合型测试项目，因此将项目式教学法应用在电子测量的教学中有至关重要的意义，具体内容如下。

2.1  实验内容的改革

传统的实验项目设计较为简单，如频率计、信号源、示波器的使用，将标准信号源作为测量对象，直接进行测量（见图1），实验项目明显脱离实际工作环境，学生在测量过程中无法了解到上述仪器的实际工作环境，无法培养学生的实践应用能力。因此，本次改革将实验项目中脱离实际工作任务和实际情境的实验全部剔除掉，将实际电路作为测量对象，如模拟电路、电路原理中经典电路，通过实验，可显著提高工程实践能力。改革后基础实验过程如图2所示，另外增加完整的测试项目，培养学生实践能力与创新能力。

2.2  实验教学模式的改革

项目式实验教学模式拟按照图3所示进行，将要掌握的基础测量划分为若干个相对独立的测试项目，每个测试项目都有一定的工作任务。在实验开始时，使学生选择相应的测试项目，课堂教学中讲解项目中相关基础性实验，学生在融会贯通基础性实验的基础上，进行测试项目方案的设计，完成测试过程，提交测试结果。这种模式使实验过程不仅只在实验室中进行，还要求学生利用课外时间完成实验准备工作，以学生为主体、教师为主导，把理论教学与实践教学有机结合。教学过程分为：方案设计、方案实施、答辩、互评等环节。学生在教学过程中既可以学习课程相关实验，又可以培养团队协作能力、表达能力、工程实践能力。

2.3  设计性实验案例

在项目式教学中，综合实验和设计性实验尤为重要，好的设计性实验在掌握课程知识的同时可以培养学生协作、创新能力。本课程共有设计性实验6个，现重点描述频率特性测试实验。

根据课程中学习的相关仪器，如毫伏表、万用表、信号源、频率计、示波器、相位差计等，设计实验项目是测试电路的幅频特性曲线和相频特性曲线，实验测试仪器选择和测试方案如图4所示。

幅频特性指输出电压幅度与输入电压幅度之比随频率变化的规律，称为幅频特性。相频特性指输出电压与输入电压相位差随频率变化的规律，用以表示频率特性变化的曲线称为频率特性曲线。根据图4方案，选择信号源提供一个频率可变、振幅不变的正弦波，输入被测电路。毫伏表1监视信号源输出电压V1，使其稳定。频率计读信号频率值。双踪示波器同时显示V1，V2波形于屏幕，以便作相角差测量。毫伏表2读取被测电路的响应。如果取V1=1 V，则V2值就可直读V2/V1比值。其中，示波器可以用相位差计替换，毫伏表可以用万用表代替。依此测点绘制曲线，就可以得到电路的频率特性曲线。

此实验可综合考查学生对电子测量仪器的综合应用能力。根据此思路，可设计运算放大器相关参数测量、整流电路相关参数测量等综合设计性项目，明显提升学生的动手能力。

2.4  废旧电路回收利用，合理配置教学资源

课程中所利用的电路可以合理利用学校现有的教学资源，如学生在认知实习、电子组装等实习过程中，需要设计焊接电路，在实习结束后有大量的成品电路被废弃，这些电路可作为电子测量项目进行实验。如放大电路测量，为模拟电路实践教学废弃电路板，但进行测量需要用到电子测量中示波器、信号发生器、万用表等多种仪器。

3    改革效果

经过一个教学年的实验，利用实习废旧电路板，设置了设计性实验，在“电子测量技术”实验中实行项目式教学法，与传统实验教学相比，合理配置了教学资源，将理论和实践有机地结合，每个学生都直接参与项目的实施，学生的注意力、增强学生学习的主动性、工程实践能力都有了提升。

基金项目：商洛学院教育教学改革项目;项目编号：15jyjx119。

作者简介：王园园（1987— ），女，陕西商洛人，讲师，硕士;研究方向：信号与信息处理。

[参考文献]

[1]刘旭涛.提高《电子测量技术》教学效果的探讨[J].农业网络信息，2016（8）：142-144.

[2]饶成明.基于项目式“电子测量仪器”课程教学的实践研究[J].机械职业教育，2015（12）：31-33.

[3]赵同刚，王嵩，刘欣.电子测量实验课程的教学改革和探索[J].实验室研究与探索，2016（6）：181-184.

[4]曾志辉，张志刚.电子测量与智能仪器课程教学与实验改革探索[J].大学教育，2017（1）：63-64.

[5]王园园.基于LabVIEW电子测量虚拟实验平台设计[J].自动化与仪器仪表，2015（10）：174-175.

Abstract：In response to the outline of national medium and long-term education reform and development plan， this paper puts forward the project-based teaching method and design the test project for the experimental teaching of “electronic measurement technology” in the application-oriented undergraduate college students， knowledge points integration， task-oriented experimental teaching， improve students enthusiasm for learning and engineering practice.

Key words：electronic measurement; project type; experimental course