吉林大學(xué)珠海學(xué)院　魏　晨　劉　野

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智能儀器課程教學(xué)改革研究與探索

吉林大學(xué)珠海學(xué)院魏晨劉野

智能儀器的發(fā)展日新月異，智能儀器課程教學(xué)改革勢(shì)在必行。本文論述了智能儀器課程的重要性，分析了當(dāng)前課程教學(xué)中存在的問題，提出了加強(qiáng)課程聯(lián)系、變革實(shí)驗(yàn)課程模式和以賽促改的三種改進(jìn)措施。

智能儀器；教學(xué)改革；實(shí)驗(yàn)課程

1　引言

智能儀器是測控技術(shù)與儀器專業(yè)本科生必修的一門專業(yè)課，是全國高等學(xué)校儀器儀表類專業(yè)開設(shè)的主干課程之一［1］。智能儀器指的是含有微型計(jì)算機(jī)或微處理器的測量儀器，擁有對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、運(yùn)算、邏輯判斷及自動(dòng)化操作等功能，具有一定的智能作用。儀器的智能化已是現(xiàn)代儀器儀表發(fā)展的主流方向。在信息技術(shù)的高速發(fā)展和人工智能應(yīng)用的推動(dòng)下，智能儀器必將有更大的進(jìn)展。因此，學(xué)習(xí)智能儀器的工作原理、掌握新技術(shù)和設(shè)計(jì)方法無疑是十分重要的。

學(xué)完這門課程要求學(xué)生掌握智能儀器的概念，理解儀器軟硬件結(jié)合的工作原理，具備綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)簡單的智能儀器。智能儀器這門課程雖然開設(shè)多年，但教學(xué)中依然存在著不足之處，本文分析了課程教學(xué)中存在的問題，提出了相應(yīng)的解決方案。

2　課程現(xiàn)狀

在智能儀器課程教學(xué)中存在著以下兩點(diǎn)問題：

2.1課程綜合性強(qiáng)

本課程在本科三年級(jí)第二學(xué)期開設(shè)，是一門綜合性很強(qiáng)的課程。前導(dǎo)課程包括：測量電路、傳感器原理、單片機(jī)原理、數(shù)字信號(hào)處理、電子測量技術(shù)、虛擬儀器等。課程知識(shí)點(diǎn)涉及大部分專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)必修課的內(nèi)容。本課程要求學(xué)生建立整機(jī)系統(tǒng)概念，能夠靈活、綜合地運(yùn)用知識(shí)分析設(shè)計(jì)儀器。因此，知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)是本門課程的一大特點(diǎn)，也是難點(diǎn)。對(duì)于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生來說，更是難上加難，往往因?yàn)椴荒芙⒄n程之間的聯(lián)系，不能把握課程的核心思想而喪失學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而演變?yōu)閼?yīng)試的被動(dòng)學(xué)習(xí)。

2.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不全面

本課程是一門應(yīng)用技術(shù)型課程，學(xué)生只有在實(shí)踐中才能真正理解儀器的原理，掌握設(shè)計(jì)的方法，才能與書本上的知識(shí)聯(lián)系起來。因此，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)在教學(xué)中至關(guān)重要。但實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)有限，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)無法面面俱到。目前我校開設(shè)數(shù)碼管、鍵盤、液晶顯示、A/D轉(zhuǎn)換器、RS-232C串口通訊、數(shù)據(jù)處理、溫濕度傳感器開發(fā)實(shí)驗(yàn)、超聲波測距開發(fā)實(shí)驗(yàn)，共8個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。但依然存在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)不夠全面，綜合實(shí)驗(yàn)不夠豐富的問題。

此外，實(shí)驗(yàn)硬件設(shè)備均為固定型號(hào)，學(xué)生實(shí)做部分多為單片機(jī)編程，內(nèi)容形式單一。無法讓學(xué)生快速建立儀器的設(shè)計(jì)流程，即需求分析、方案確定、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、實(shí)驗(yàn)分析這些環(huán)節(jié)。

3　改革措施

針對(duì)智能儀器課程教學(xué)現(xiàn)狀中的問題，結(jié)合任課教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)生的反饋情況，本文提出以下三點(diǎn)改進(jìn)措施：

3.1加強(qiáng)課程之間的聯(lián)系

為了克服本課程知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊的問題，教師授課過程中要加強(qiáng)課程之間內(nèi)容的聯(lián)系，及時(shí)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，提前給出重點(diǎn)、難點(diǎn)部分的前導(dǎo)知識(shí)點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的課程、章節(jié)，這樣基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生可以利用課下時(shí)間有的放矢的進(jìn)行補(bǔ)習(xí)。當(dāng)然，這需要教師本身深刻理解本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，系統(tǒng)把握各門課程的地位和相互關(guān)系。

3.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多樣，學(xué)生自主選擇

在有限的實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)中，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的安排難以兩全，為了解決這一問題，教師可以設(shè)置多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，供學(xué)生自由選擇，但要滿足至少選擇一定個(gè)數(shù)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。教師可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力給予適當(dāng)?shù)倪x題指導(dǎo)。并定期舉辦分享研討會(huì)，供選擇不同實(shí)驗(yàn)的同學(xué)分享知識(shí)、交流心得。這種教學(xué)模式摒棄了傳統(tǒng)的教師安排、學(xué)生統(tǒng)一操作的被動(dòng)學(xué)習(xí)方式，變?yōu)閷W(xué)生自主選擇，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。分享研討會(huì)不僅使學(xué)生加深了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解，而且大大提升了有限時(shí)間內(nèi)學(xué)生獲取知識(shí)的信息量，實(shí)現(xiàn)了因材施教。

3.3學(xué)科競賽豐富，鼓勵(lì)學(xué)以致用

每年都有多項(xiàng)電子賽事面向本科生開展，如全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、全國大學(xué)生智能車競賽、“藍(lán)橋杯”大賽、全國虛擬儀器大賽等。賽事涉及的知識(shí)多為本科階段學(xué)習(xí)的內(nèi)容或以本科生的知識(shí)儲(chǔ)備能夠自學(xué)理解的知識(shí)。教師在授課過程中可適當(dāng)結(jié)合競賽考題、考點(diǎn)加以介紹，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加比賽，利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4　結(jié)論

智能儀器這門課程在儀器儀表專業(yè)占有舉足輕重的地位。文本詳細(xì)分析了目前課程教學(xué)過程中存在的普遍問題，提出了加強(qiáng)課程聯(lián)系、變革實(shí)驗(yàn)課程模式和以賽促改的三種改進(jìn)措施，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，提升教師的業(yè)務(wù)水平和教學(xué)質(zhì)量。

［1］程德福，林君.智能儀器（第二版）［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2009: 1-4.

［2］孫紹榮.高等教育方法概論［M］.上海:華東師范大學(xué)出版社，2010.

［3］張春寧.大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽參賽指導(dǎo)探討［J］.科技視界，2012（31）: 21-22.

魏晨【通訊作者】（1988—），天津人，碩士研究生，助教，現(xiàn)供職于吉林大學(xué)珠海學(xué)院。

劉野（1994—），吉林吉林人，大學(xué)本科，現(xiàn)供職于吉林大學(xué)珠海學(xué)院。