蔣彥+馮軍+朱慧玲+謝靜+王玉林

摘要： 測控儀器設(shè)計(jì)是一門比較難教難學(xué)的專業(yè)課程，為改善教學(xué)效果、增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動手能力，在教學(xué)過程中引入項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法，介紹了項(xiàng)目驅(qū)動法在測控儀器設(shè)計(jì)課程教學(xué)中的實(shí)施情況。實(shí)踐表明，項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法應(yīng)用于測控儀器設(shè)計(jì)課程教學(xué)中，突出了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位，使學(xué)生更有針對性的學(xué)習(xí)，綜合運(yùn)用專業(yè)知識的能力得到了提高。

Abstract： Measurement and control instrument design is difficult to teach and hard to learn. To improve the teaching effect and strengthen students' practical ability， the project driven mode is introduced in the teaching process. The implementation situation in the teaching of measurement and control instrument design course is introduced. Practice shows that project driven teaching mode highlights the dominant position of students in the learning process， make the students' study more targeted， and improve the students' comprehensive ability to apply the professional knowledge.

關(guān)鍵詞： 項(xiàng)目驅(qū)動；測控儀器設(shè)計(jì)；教學(xué)模式；實(shí)踐

Key words： project driven；measurement and control instrument design；teaching mode；practice

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）34-0209-02

0 引言

測控儀器是利用測量和控制的理論，采用機(jī)械、電子、光學(xué)等各種計(jì)量測試原理及控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的一種范圍廣泛的測量儀器。測控儀器設(shè)計(jì)課程是對機(jī)械設(shè)計(jì)、微機(jī)原理、單片機(jī)、傳感器、測控電路、信號分析、誤差理論等課程內(nèi)容的深化和延伸，實(shí)踐性很高。學(xué)生通過該門課的學(xué)習(xí)，應(yīng)該掌握測控儀器的開發(fā)、設(shè)計(jì)方面的專業(yè)知識，具有很強(qiáng)的動手能力。

1 問題的引出

在實(shí)際教學(xué)中，這門課的現(xiàn)有教學(xué)模式存在如下弊端：一是仍然采用傳統(tǒng)的灌輸教育，使學(xué)生產(chǎn)生厭倦情緒，失去對課程的興趣。二是實(shí)踐教學(xué)不具有系統(tǒng)性，因?qū)嵺`教學(xué)課時的限制，學(xué)生只能對測控儀器設(shè)計(jì)的少數(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)。三是缺乏對已學(xué)知識的綜合應(yīng)用，對學(xué)生創(chuàng)造力的訓(xùn)練有限[1]。

基于此，改變測控儀器課程的教學(xué)模式，建立以項(xiàng)目為中心的教學(xué)模式，突出項(xiàng)目在課程教學(xué)中所扮演的角色，整個教學(xué)活動的主線是學(xué)生圍繞項(xiàng)目開展自主學(xué)習(xí)，教師主要起輔導(dǎo)、答疑的作用。

2 項(xiàng)目驅(qū)動法

項(xiàng)目驅(qū)動法是一種建立在建構(gòu)主義教學(xué)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法。這種方法認(rèn)為學(xué)生學(xué)習(xí)的動力來自生存環(huán)境的壓力——待解決的問題。項(xiàng)目驅(qū)動法是實(shí)施探究式教學(xué)方法的一種，以老師為引導(dǎo)、以學(xué)生為主體、以任務(wù)為驅(qū)動。主要目標(biāo)是使學(xué)生置身于探索知識的情景之中，即在真實(shí)世界中應(yīng)用相關(guān)的知識解決特定的項(xiàng)目問題，從而促使學(xué)生主動吸收、重組自己的知識結(jié)構(gòu)。從根本上將傳統(tǒng)課堂中老師“滿堂灌”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)模式。這種教學(xué)的關(guān)鍵在于培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)、認(rèn)知能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，并使教學(xué)理念的實(shí)施更符合人的認(rèn)知學(xué)習(xí)規(guī)律[2]。

3 項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法在測控儀器設(shè)計(jì)課程中的實(shí)施

教學(xué)中選擇的項(xiàng)目應(yīng)盡可能覆蓋測控儀器設(shè)計(jì)課程的所有知識點(diǎn)，項(xiàng)目完成后學(xué)生能理解和掌握測控儀器設(shè)計(jì)課程所涉及的所有理論知識，掌握運(yùn)用這些理論知識的技能。同時，項(xiàng)目要具有開放性，不同項(xiàng)目小組的學(xué)生可以采用不同的方案、選擇不同的元器件實(shí)現(xiàn)。此為，盡量選擇實(shí)際的工程項(xiàng)目，可以鍛煉學(xué)生從事工程項(xiàng)目開發(fā)能力，從而拓寬學(xué)生畢業(yè)就業(yè)渠道。

因此，選擇DGB-5B型電感測微儀的數(shù)字化作為項(xiàng)目開展教學(xué)活動。電感測微儀作為本院實(shí)驗(yàn)室的儀器，在精密測量領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

項(xiàng)目的研究內(nèi)容包含在測控儀器設(shè)計(jì)課程的不同章節(jié)，由不同的理論知識進(jìn)行指導(dǎo)。在總體設(shè)計(jì)這一章的課程上完后，項(xiàng)目小組可以根據(jù)設(shè)計(jì)需求，討論電感測微儀的數(shù)字化的總體方案（單片機(jī)還是PC機(jī)作為主控單元）。在電路和軟件設(shè)計(jì)這一章的課程上完后，學(xué)生可以完成調(diào)理電路的設(shè)計(jì)（模擬電路還是集成電路設(shè)計(jì)調(diào)理電路），AD采樣電路的設(shè)計(jì)（數(shù)據(jù)采集卡還是獨(dú)立的AD芯片完成模數(shù)轉(zhuǎn)換），軟件的開發(fā)（開發(fā)單片機(jī)程序還是PC機(jī)程序）。在儀器的精度理論這一章上完后，學(xué)生可以討論如何對數(shù)字化后的測微儀進(jìn)行標(biāo)定，提高儀器的測量精度。

下面以其中一組學(xué)生實(shí)施的方案，簡要說明項(xiàng)目實(shí)施的過程。該組學(xué)生設(shè)計(jì)的總體方案如圖1[3]。

線性位移傳感器的結(jié)構(gòu)剖面圖如圖2。

AD698信號調(diào)理電路連接及學(xué)生制作的實(shí)物圖如圖3。USB-6002數(shù)據(jù)采集卡外觀如圖4。

程序采用LabVIEW開發(fā)，學(xué)生開發(fā)的程序界面如圖5，程序框圖（代碼）略。

項(xiàng)目完成后，各項(xiàng)目小組將項(xiàng)目過程中形成的設(shè)計(jì)方案、圖紙、軟硬件整理后，結(jié)合項(xiàng)目的心得體會撰寫項(xiàng)目報(bào)告，其他小組成員可以對該組的項(xiàng)目展開討論，提出改進(jìn)意見。

4 結(jié)論

通過在測控儀器設(shè)計(jì)課程的教學(xué)中引入項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法，學(xué)生對該課程產(chǎn)生更大的興趣，加強(qiáng)了與教師的交流，學(xué)生的理論知識和實(shí)踐技能得到了系統(tǒng)訓(xùn)練，有助于學(xué)生嘗試創(chuàng)新設(shè)計(jì)和進(jìn)行科研活動[4]，同時，更多的學(xué)生通過課程項(xiàng)目的訓(xùn)練，參與到各類競賽中，增強(qiáng)了學(xué)生的專業(yè)自信。

參考文獻(xiàn)：

[1]戴金橋，俞阿龍，孫華軍.項(xiàng)目驅(qū)動法在智能儀器設(shè)計(jì)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國教育技術(shù)裝備，2015（16）：83-85.

[2]劉貴云.《傳感器與自動檢測技術(shù)》的項(xiàng)目驅(qū)動法研究[J]. 教育教學(xué)論壇，2014（36）：150-151.

[3]蔣彥，侯建偉，黃智，等.DGB-5B型電感測微儀的數(shù)字化設(shè)計(jì)初探[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2014（8）：150.

[4]穆莉莉，楊洪濤，張新.應(yīng)用項(xiàng)目驅(qū)動法提高測控專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力[J].考試周刊，2014（81）：149-150.endprint