梁勇　于新業(yè)

摘要介紹了各高校的測控相關專業(yè)教學與實踐改革應用情況，比較了獨立學院跟重點院校測控專業(yè)的差異，分析了本校測控專業(yè)專業(yè)課程實驗開設現(xiàn)狀。結合本校專業(yè)特點和實驗條件，設計了測控系統(tǒng)綜合實驗框架，并在綜合實驗中介紹了仿真軟件的優(yōu)勢和特點以及如何利用條件實現(xiàn)硬件設計。應用結果表明，這樣不僅讓學生能理解基礎理論，更能體會各部分在項目中的地位與作用。多次實驗證明這種實驗方式效果較好，可望在測控關專業(yè)有進一步應用與推廣。

關鍵詞獨立學院綜合實驗教學改革

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A

0引言

近年來，各大名牌高校測控技術與儀器專業(yè)在改革傳統(tǒng)培養(yǎng)模式，以培養(yǎng)適應新時代需要的厚基礎、寬口徑、復合型、創(chuàng)新型高級工程技術人才等方面進行了有意義的研究和探索。①比如東南大學測控技術與儀器專業(yè)積極建設與實踐測控創(chuàng)新儀器平臺以及開發(fā)開放式柔性測控實驗平臺；②③國防科技大學在進行儀器與檢測系統(tǒng)綜合設計課程教改的探索；④安徽工程大學在進行測控專業(yè)綜合教學實踐改革；⑤獨立學院中也有沈陽理工大學應用技術學院在研究獨立學院的測控技術與儀器專業(yè)設置培養(yǎng)方案的思路。⑥

隨著開設這一專業(yè)的高校不斷增多，在新開設該專業(yè)的學校中，特別是一些地方普通院校和獨立學院，人才培養(yǎng)模式和課程體系結構存在一些問題。獨立學院的學生入學成績遠低于舉辦學校，人才培養(yǎng)目標定位不能照搬、照抄舉辦學校的模式。在人才培養(yǎng)中，更應注重學生的實踐能力的培養(yǎng)，達到知識結構合理、實踐能力突出。⑦如果盲目追隨，完全照搬，不結合本校的特點，那么教學效果、人才質量就與培養(yǎng)目標往往相去甚遠，也很難反映本校人才培養(yǎng)目標的定位與特色。⑧

由于各類大學本門課程的師資和投入差異很大，獨立學院學生基礎薄弱，自主學習能力較差，⑨導致即使采用相同的教材也無法進行相近的實驗，并且大多數(shù)實驗都是獨立的，這對于獨立學院的學生來說，這種實驗往往是只見樹木不見森林。如何開展適合獨立學院測控專業(yè)的測控系統(tǒng)綜合實踐是一個需要研究的重要問題。

1本校培養(yǎng)目標與測控技術與儀器專業(yè)專業(yè)課程實驗開設現(xiàn)狀

本校作為一所典型工科獨立學院，學生的培養(yǎng)目標是“應用服務型人才”，強調的是良好的動手能力和實際操作能力。專業(yè)培養(yǎng)計劃參照桂林電子科技大學測控技術與儀器專業(yè)進行建設與培養(yǎng)。但是桂林電子科技大學測控技術與儀器專業(yè)為國家特色專業(yè)，也是教育部卓越工程師教育培養(yǎng)計劃實施專業(yè)，教學基礎、師資條件、實驗設備、培養(yǎng)目標等均有非常大的優(yōu)勢。同時最關鍵是學生的整體基礎差距較大，自學能力和學習積極主動性嚴重不足，如何在現(xiàn)有課程體系下保證教學質量是一個巨大的挑戰(zhàn)。

2測控系統(tǒng)綜合實踐設計框架

測控系統(tǒng)綜合實踐從傳感器開始，包含測量放大電路，信號調理電路，mcu系統(tǒng)，pc機上labview信號采集界面設計等?；旧虾w了測控系統(tǒng)的全部專業(yè)課程知識，把所涉及到的知識通過一個綜合型項目的形式有機地連貫起來，做到融會貫通，從而達到應用型本科教學目的，測控系統(tǒng)綜合實踐設計框架如圖1所示。

2.1引入軟件仿真

測控專業(yè)專業(yè)課主要涉及到傳感器與檢測技術、測控電路、電子測量與儀器、智能儀器、微機控制技術、虛擬儀器技術等課程。在各課程教學中，一般只能從原理的角度來教學，如果學生動手不多，很難理解相應理論。雖然每門課程都有實驗，但是大多數(shù)實驗為驗證性實驗，而且課時有限，并且往往做實驗時忘了理論分析，難以實現(xiàn)即時驗證理論。應用proteus、multisim等仿真軟件輔助教學，能夠快速、完整地構建出實驗的原理圖并且能夠完美地進行實驗過程仿真，實時顯示實驗結果，是提高教學效率和效果的好方法。另外，由于部分實驗設備和耗材昂貴，所以有相當一部分實驗項目是只能在理論上學習，不能實際開設的這在很大程度上扼殺了學生的創(chuàng)造能力的發(fā)展和進一步深入應用學習。而應用仿真軟件，學生不必擔心元器件的損壞，大大提高了學生敢于嘗試的信心和積極創(chuàng)新的能力。同時由于仿真軟件能夠用低成本搭建高檔次的實驗室，也大大減輕了學校的經(jīng)濟負擔另外，豐富的虛擬儀器和儀表和功能也是現(xiàn)實所難以具備的。

2.2硬件設計與實現(xiàn)

（1）測控系統(tǒng)綜合實踐的硬件設計與實現(xiàn)可以通過測控實驗室里的萬能實驗板來搭建。學生根據(jù)設計的電路圖將相應元器件在萬能板上插拔搭建，然后通過采集卡將單片機采集到的信號送到pc機上labview信號采集界面顯示。這種方法優(yōu)點是模擬電路實現(xiàn)相對簡單，但是單片機系統(tǒng)除非采用現(xiàn)成開發(fā)板，否則接線會非常復雜，大大增加學生額外負擔。

（2）另一種方法就是采用腐蝕制板的方式來實現(xiàn)。在protel軟件里畫好原理圖和pcb圖，去實訓房利用腐蝕液制板，做好板后進行調試，然后將信號通過串口送pc機顯示。這種方法優(yōu)勢是按工業(yè)制板方式制板，學生可以體會到工業(yè)制板的優(yōu)良效果和工藝流程，更容易與工程實際接軌，有利于就業(yè)。缺陷是這個條件不是所有院校都有，而且成本較高，管理起來也要復雜得多。由于本校實踐條件較好，采用的是后一種方法。

3本校應用實例

本校測控專業(yè)在大四虛擬儀器技術課程結束后安排一次綜合性測控實訓（課程設計），實驗題目為基于labview的數(shù)字電壓表和基于labview的波形采集系統(tǒng)。既有硬件設計制作，也有簡單labview軟件界面的設計，學生按2-3人一組選擇一個題目進行合作完成。從完成的最后結果來看，總體上達到應有的效果，測控系統(tǒng)綜合實踐的應用受大多數(shù)學生的歡迎。實踐不僅讓他們懂得了理論知識的脈絡，也明白各專業(yè)課程在實際應用的位置和場合。同時該實踐環(huán)節(jié)為畢業(yè)設計打下良好的系統(tǒng)設計概念和動手能力以及為找工作所需的實踐動手能力累計一定的經(jīng)驗。

4結束語

雖然獨立學院的學生理論基礎偏薄，但是他們學習動手實踐的熱情和愿望卻非常強烈，所以通過實踐環(huán)節(jié)的強化來促進他們的理論課程學習與綜合運用是非常有必要的。因此對于獨立院校來說，調動學生學習理論積極性，加強學生動手能力，促進學生就業(yè)競爭力是非?，F(xiàn)實的目標。但是目前應用型教材相對缺乏，除了少數(shù)自學能力強和科協(xié)的學生外，其它絕大多數(shù)學生都是直接從各分散實驗和基礎課程實訓中過渡到做畢業(yè)設計。不僅不利于教學，更不利于畢業(yè)設計甚至找工作?？紤]到各專業(yè)課實驗學時不多，聯(lián)系性不強，本實踐教學改革將各課程典型應用串接起來形成一個完整的項目，讓學生在進行畢業(yè)設計前統(tǒng)籌學習本專業(yè)課程，既能提高學生的動手實踐能力，又能促進學生在大四找工作前累計項目能力，加強就業(yè)競爭力，克服以前只能等到畢設中去鍛煉項目能力的毛病。

基金項目：廣西2010年度新世紀廣西高等教育教學改革工程，2010JGA100

注釋

①張文娜，熊飛麗，葉湘濱等.測控技術與儀器專業(yè)課程體系整體優(yōu)化研究[J].高等教育研究學報，2008.132（2）：33-35.

②況迎輝，祝學云，陳建元.現(xiàn)代測控技術創(chuàng)新實踐平臺建設的探索與實踐[J].實驗技術與管理，2009.26（11）：7-9.

③李軍，周杏鵬，祝學云.開放式柔性測控實驗平臺的設計與實現(xiàn)[J].電氣電子教學學報，2006.28（6）：79-82.

④王光明.儀器與檢測系統(tǒng)綜合設計課程的教學改革探索[J].實驗技術與管理，2007.24（7）：112-115.

⑤王海，徐群，許德章.工科院校測控專業(yè)綜合實驗課程教學改革實踐[J].中國電力教育，2011.4：119-120.

⑥劉寅生，耿欣.關于獨立學院測控技術與儀器專業(yè)培養(yǎng)方案的研究[J].中國教育技術裝備，2009.21：24-25.

⑦周小勇.測控技術與儀器專業(yè)應用型人才培養(yǎng)體系的構建與實施[J].高教論壇，2009.5：52-54.

⑧唐杰.獨立學院提高教學質量的策略研究[J].中國成人教育，2011.9：138-140.

⑨孔繁英.商科類高職高專實踐教學體系構建思考[J].貴州商業(yè)高等?？茖W校學報，2007.20（3）：66-68.