“計(jì)量技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)的改革與探索

1、<p>　　“計(jì)量技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)的改革與探索</p><p>　　摘要：“計(jì)量技術(shù)基礎(chǔ)”是測(cè)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(xué)中存在問題的基礎(chǔ)上，對(duì)“計(jì)量技術(shù)基礎(chǔ)”課程在教學(xué)方法、教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)教學(xué)及在教學(xué)評(píng)價(jià)體系方面進(jìn)行改革與探索。通過改革，豐富了教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)了教學(xué)方法，提高了教學(xué)效果，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。 </p><p>　　關(guān)鍵詞

2、：教學(xué)改革；計(jì)量技術(shù)；教學(xué)實(shí)踐 </p><p>　　作者簡(jiǎn)介：鄭方燕（1972-），女，四川宣漢人，重慶理工大學(xué)電子信息與自動(dòng)化學(xué)院，講師；高忠華（1972-），男，黑龍江富余人，重慶理工大學(xué)電子信息與自動(dòng)化學(xué)院，講師。（重慶 400054） </p><p>　　中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）04-0077-02 </p>

3、<p>　　“計(jì)量技術(shù)基礎(chǔ)”是測(cè)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(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)、十大傳統(tǒng)量的基本測(cè)量原理、測(cè)量技術(shù)、測(cè)量方法和一些常用的測(cè)量?jī)x器；而十大傳統(tǒng)量又包括幾何量、力學(xué)、溫度、電磁、時(shí)間頻率、光學(xué)、聲學(xué)、化學(xué)、電子學(xué)、電離輻射。該課程內(nèi)容多，涉及知識(shí)包括數(shù)電、模電、機(jī)械設(shè)計(jì)、傳感器技術(shù)、精密測(cè)量技術(shù)、光學(xué)、電磁學(xué)、測(cè)控電路、誤差理論等多課程內(nèi)容，學(xué)生理解和掌握比較困難。如何讓學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)學(xué)好該

4、門課程，并提高學(xué)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(xué)中存在問題的基礎(chǔ)上，對(duì)該課程在教學(xué)方法、教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等幾個(gè)方面進(jìn)行了改革與探索。 </p><p>　　一、目前該課程在教學(xué)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(duì)十大

5、傳統(tǒng)量計(jì)量技術(shù)的簡(jiǎn)單介紹且多限于一些傳統(tǒng)的計(jì)量技術(shù)，對(duì)測(cè)試計(jì)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(yán)重滯后。 </p><p><b>　　2.教學(xué)手段 </b></p><p>　　本課程在教學(xué)中需要在課堂上向?qū)W生展示測(cè)量?jī)x器的結(jié)構(gòu)及具體的測(cè)試測(cè)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(xué)生對(duì)儀器沒有直觀的認(rèn)識(shí)，缺乏應(yīng)用所

6、學(xué)知識(shí)處理實(shí)際問題的思路和方法。 </p><p><b>　　3.成績(jī)考評(píng)問題 </b></p><p>　　現(xiàn)在對(duì)學(xué)生的考核以考試（80%）+平時(shí)成績(jī)（20%）為主，缺乏對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?nèi)嬖u(píng)定的考核體系。 </p><p>　　二、“計(jì)量技術(shù)基礎(chǔ)”教學(xué)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(shí)際；教材內(nèi)容寬泛、表面、不夠具體。針對(duì)重慶理工大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我校”）在學(xué)科建設(shè)、科研方面的強(qiáng)項(xiàng)，將幾何量計(jì)量、力學(xué)計(jì)量、溫度計(jì)量作為教學(xué)的重點(diǎn)，教學(xué)組專門編寫了這幾個(gè)方面的詳細(xì)講義發(fā)給學(xué)生，將先進(jìn)的計(jì)量技術(shù)和復(fù)雜的儀器用詳實(shí)的圖解予以說明和標(biāo)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(xué)方法 </p><p>　?。?）教學(xué)中注重知識(shí)的融合。針對(duì)課程知識(shí)結(jié)構(gòu)散、學(xué)生理不清思路的特點(diǎn)，在教學(xué)中多注重知識(shí)的融合，注意以某種技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行展開，不至于讓學(xué)生覺得亂。在前期的教學(xué)中，是以某種量為線進(jìn)行講解，比如當(dāng)講到幾何量計(jì)量中直線位移測(cè)量時(shí)，就會(huì)講到有細(xì)分技術(shù)、莫爾條紋技術(shù)、放大技術(shù)等在位移測(cè)量中的應(yīng)用，即采用相應(yīng)技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的相關(guān)測(cè)量?jī)x器。這種方法容易將所講的問題陷入死板、孤立的境地，學(xué)

9、生會(huì)覺得知識(shí)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(xué)中更注重知識(shí)的融合性，比如，當(dāng)講到在微位移測(cè)量中涉及的應(yīng)變效應(yīng)技術(shù)時(shí)，先講出用這種技術(shù)進(jìn)行測(cè)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(cè)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(cè)量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，之后給出時(shí)間讓學(xué)生思考根據(jù)此原理可以用來測(cè)什么量。讓學(xué)生充分思考、討論之后，教師將知識(shí)延伸開，詳細(xì)講解采用此種原理方法可以用來測(cè)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(jìn)行測(cè)量的儀器，并簡(jiǎn)略介紹采用此種原理測(cè)量加速度、扭矩的方法及相應(yīng)的應(yīng)用。這樣可以讓學(xué)生對(duì)某一計(jì)量技術(shù)有一充分全面的認(rèn)識(shí)和理解，有利于學(xué)生在設(shè)計(jì)某一測(cè)量?jī)x器</p><p>　?。?）教學(xué)中適當(dāng)引入科研內(nèi)容。主講本課程的教師均從事多年與測(cè)量、計(jì)量相關(guān)的教學(xué)和科研工作，具有豐富的教學(xué)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)并了解前沿技術(shù)，因此教師在教學(xué)中能做到將科研、教學(xué)融合起來，在教授知識(shí)的同時(shí)，還能旁征博引，將

11、學(xué)生引到學(xué)科前沿，使學(xué)生能觸類旁通，這比一味地傳授知識(shí)更為重要。教師在教學(xué)中嘗試適當(dāng)引入科研內(nèi)容，講授科研前沿成果和研究方法，并及時(shí)將課題研究的成果、曾遇到的問題及解決措施等充實(shí)到教學(xué)中，這樣不僅豐富了課程內(nèi)容，還有效提高了學(xué)生的興趣，獲得良好的教學(xué)效果。 </p><p>　　（3）在課堂教學(xué)中注重以專題的形式對(duì)普通課堂教學(xué)予以適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充，讓學(xué)生了解一些前沿的、先進(jìn)的計(jì)量技術(shù)。比如在講到幾何量計(jì)量時(shí)，會(huì)請(qǐng)本校的

12、時(shí)柵（一種位移測(cè)量技術(shù)）課題組老師對(duì)時(shí)柵的測(cè)量原理、基本技術(shù)及應(yīng)用范圍進(jìn)行概要性的介紹，讓學(xué)生了解在位移測(cè)量領(lǐng)域唯一中國(guó)原創(chuàng)的前沿技術(shù)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 </p><p><b>　　3.改革教學(xué)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(jìn)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(xué)中忽視了語言、姿態(tài)

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

14、、聲音的錄制及動(dòng)畫效果，注重課件制作的質(zhì)量以有效增強(qiáng)教學(xué)效果。對(duì)難以用多媒體課件展示清楚的測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器，筆者通過制作AVI課件來彌補(bǔ)多媒體課件的不足。對(duì)測(cè)量原理里涉及的公式推導(dǎo)及一些方便用板書進(jìn)行描述的測(cè)量方法及測(cè)量?jī)x器，教師采用黑板板書的方式進(jìn)行，以增強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)教學(xué)效果。 　　4.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué) </p><p>　　實(shí)驗(yàn)課是“計(jì)量技術(shù)基礎(chǔ)”課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)。學(xué)生可以通過實(shí)驗(yàn)加

15、強(qiáng)對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，掌握相應(yīng)量的計(jì)量原理、技術(shù)方法，增強(qiáng)對(duì)相應(yīng)計(jì)量?jī)x器的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生正確使用計(jì)量器具及對(duì)器具進(jìn)行正確處理的能力。 </p><p>　　目前實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備要么陳舊、落后，不太具有實(shí)驗(yàn)意義，要么貴、少。比如阿貝比長(zhǎng)儀、萬能工具顯微鏡等只有一臺(tái)或二臺(tái)，要做到一人一組或幾人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是困難的，一般來說，實(shí)驗(yàn)要么不做，要么只做認(rèn)知實(shí)驗(yàn)，即在相關(guān)課程結(jié)束后，學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室由教師操作，講解測(cè)量方法為主

16、，講解一些測(cè)量原理的內(nèi)容。這種方式因?yàn)閷W(xué)生多，有的學(xué)生根本就看不到前面的實(shí)驗(yàn)，效果很差。 </p><p>　　在新的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書里，一方面刪去了陳舊的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，另一方面，增加了一些有關(guān)先進(jìn)、貴重儀器的實(shí)驗(yàn)。比如用萬能工具顯微鏡測(cè)量角尺角度的實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生掌握調(diào)焦、目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)及讀數(shù)的方法，因?yàn)閮x器少，采用了開放實(shí)驗(yàn)的形式，由8～10人組成一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師邊講邊演示，學(xué)生邊聽邊看，關(guān)鍵的操作比如調(diào)焦、對(duì)準(zhǔn)、讀

17、數(shù)由學(xué)生自己動(dòng)手做，以增強(qiáng)對(duì)測(cè)量?jī)x器的直觀認(rèn)識(shí)。[2，3]這種方式能夠讓知識(shí)不再是抽象、空洞的，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。 </p><p>　　科研實(shí)驗(yàn)室里的先進(jìn)、大型儀器（比如超潔靜實(shí)驗(yàn)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(xué)生實(shí)驗(yàn)課的條件，教學(xué)組制作了與這些儀器相關(guān)的AVI課件、模擬實(shí)驗(yàn)、教學(xué)錄像等，以補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容，讓學(xué)生接觸國(guó)際上最精確的測(cè)量?jī)x器，形成實(shí)驗(yàn)室教學(xué)、科學(xué)研究方法教

18、學(xué)相結(jié)合的二維實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系。 </p><p><b>　　5.評(píng)價(jià)體系建設(shè) </b></p><p>　　形成一套完備的對(duì)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和實(shí)踐學(xué)習(xí)的全面考核體系。在考核試卷里，強(qiáng)調(diào)基本概念、基本原理及其應(yīng)用，增強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與誤差分析、相應(yīng)的補(bǔ)償技術(shù)等內(nèi)容，體現(xiàn)學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)及新技術(shù)、新觀念。實(shí)驗(yàn)考核改過去以實(shí)驗(yàn)報(bào)告和出勤率為依據(jù)的傳統(tǒng)考核方法，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的形

19、式和難易程度設(shè)置不同實(shí)驗(yàn)的比重和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，注意實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，把實(shí)驗(yàn)方案的可行性、先進(jìn)性、新穎性等列入考核內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)成績(jī)要能體現(xiàn)學(xué)生的動(dòng)手能力、綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?chuàng)新能力，全面、客觀、公正地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。調(diào)整總評(píng)成績(jī)中理論與實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)的比重，改過去重理論輕實(shí)驗(yàn)的做法，避免學(xué)生在考前死記硬背理論知識(shí)、不注重實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力的學(xué)習(xí)和掌握，使學(xué)生真正學(xué)到知識(shí)。 </p><p><b>　　三、結(jié)束語 </b&g

20、t;</p><p>　　通過對(duì)“計(jì)量技術(shù)基礎(chǔ)”課程的改革，該課程的教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代教育手段緊密結(jié)合，教學(xué)與實(shí)驗(yàn)、科研方面緊密結(jié)合。通過編寫教材輔助材料解決教學(xué)內(nèi)容需及時(shí)更新的問題；通過改革課堂教學(xué)方式解決知識(shí)零散、缺乏系統(tǒng)性的問題；通過改革教學(xué)手段解決教學(xué)手段的單一性問題，以增強(qiáng)教學(xué)的生動(dòng)性與互動(dòng)性；通過制作AVI課件、教學(xué)錄像解決個(gè)別課程內(nèi)容因不具備實(shí)驗(yàn)條件而無法開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程的問題；通過改革教學(xué)評(píng)價(jià)體系解決以前

21、評(píng)價(jià)不合理、不科學(xué)的問題，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。 </p><p>　　總之，本課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，學(xué)習(xí)難度較大，在教學(xué)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(xué)內(nèi)容，合理、高效采用現(xiàn)代教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在有限的課程學(xué)習(xí)里獲取更多的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p>

22、<p>　　[1]龐思勤.對(duì)課堂教學(xué)問題的若干思考[J].北京理工大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2006，8（4）：107-109. </p><p>　　[2]朱平川，岑衛(wèi)健，李楠.大型儀器平臺(tái)應(yīng)用于本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)的探索[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)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(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].現(xiàn)代儀器，2012