1傳統(tǒng)教學(xué)模式和課程設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題
傳統(tǒng)教學(xué)形式過(guò)于單一和枯燥，教學(xué)目標(biāo)仍然是以應(yīng)試為主，學(xué)生始終處于被動(dòng)學(xué)習(xí)和被動(dòng)接受狀態(tài)，學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，缺乏主觀能動(dòng)性，容易失去學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力，主動(dòng)的實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)欠缺，無(wú)法培養(yǎng)當(dāng)前社會(huì)和用人單位亟須的具有實(shí)踐創(chuàng)新能力的人才。總之，這種傳統(tǒng)的教學(xué)方式忽視了對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。雖然實(shí)踐性較強(qiáng)的課程普遍開(kāi)設(shè)相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，但在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，學(xué)生的設(shè)計(jì)題目和內(nèi)容均由教師指定，甚至有些課程設(shè)計(jì)的方案和電路圖等均由教師提供，學(xué)生只是做簡(jiǎn)單的系統(tǒng)搭建工作，完成預(yù)定的功能。由于沒(méi)有充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新熱情，學(xué)生雖然實(shí)踐動(dòng)手能力得到了一定的鍛煉，但對(duì)于課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和培養(yǎng)目的并不是非常清楚，因此很難達(dá)到理想的教學(xué)效果，無(wú)法有效培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新能力。近年來(lái)，筆者通過(guò)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)課程建設(shè)和教學(xué)改革對(duì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了有益的探索，明確了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的教學(xué)目標(biāo)，并以此進(jìn)行了課程軟硬件建設(shè)，確定了相應(yīng)的課程考查方法、教學(xué)過(guò)程等，力求培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力，以滿足社會(huì)對(duì)實(shí)踐創(chuàng)新人才的需求。
2課程設(shè)計(jì)教學(xué)改進(jìn)措施
2.1加強(qiáng)課程的軟硬件平臺(tái)建設(shè)
在課程建設(shè)中，建立了較為完善的測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，主要硬件包括傳感器系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、NIELVIS教學(xué)實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器套件、數(shù)字示波器、函數(shù)發(fā)生器和直流穩(wěn)壓電源等。其中，傳感器系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有強(qiáng)大的傳感器測(cè)試與實(shí)驗(yàn)功能，可以利用十余種不同類型的傳感器，進(jìn)行四十余種不同的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，并且這些實(shí)驗(yàn)都是開(kāi)放式的，可以根據(jù)具體需求，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行更新擴(kuò)充，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。ELVIS集成了常用的12種測(cè)試儀器的功能，其中包括示波器、數(shù)字萬(wàn)用表、函數(shù)發(fā)生器和伯德圖分析儀等。該ELVIS系統(tǒng)還配置了LabVIEW軟件，可用于二次系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，以實(shí)現(xiàn)快速簡(jiǎn)單的測(cè)量采集與顯示。這些軟硬件平臺(tái)建設(shè)，一方面，為學(xué)生提供了完善的實(shí)驗(yàn)條件，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)的感性認(rèn)識(shí)，另一方面，為學(xué)生課程設(shè)計(jì)過(guò)程中軟硬件的設(shè)計(jì)和調(diào)試提供了開(kāi)放而良好的訓(xùn)練平臺(tái)。經(jīng)過(guò)近十年的不斷探索和努力，測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)已經(jīng)成為校精品課程，并依托校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，采用信息技術(shù)建立了學(xué)生學(xué)習(xí)和教師交流互動(dòng)的課程教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。這些都為學(xué)生的課程設(shè)計(jì)提供了良好的學(xué)習(xí)條件。
2.2加強(qiáng)工程案例教學(xué)
在課堂教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)案例教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有助于將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于課程設(shè)計(jì)。例如：在案例教學(xué)中，用光電傳感器組成光幕，將其應(yīng)用于鍛壓機(jī)床安全區(qū)域的入侵報(bào)警，引起學(xué)生的濃厚興趣，并激起了學(xué)生的熱烈討論。在此基礎(chǔ)上，有學(xué)生將光電傳感器應(yīng)用于液位報(bào)警、教室自習(xí)學(xué)生的計(jì)數(shù)等，起到了良好的案例教學(xué)效果。
2.3加強(qiáng)學(xué)生選題的指導(dǎo)
在課程涵蓋內(nèi)容范圍內(nèi)，鼓勵(lì)學(xué)生自主選擇課程設(shè)計(jì)內(nèi)容。作為范例，教師會(huì)提供四十多個(gè)采用不同傳感器測(cè)量物理量、化學(xué)量等非電量的課程設(shè)計(jì)題目，供學(xué)生參考，啟發(fā)學(xué)生自主選題。同時(shí)，在學(xué)生課程設(shè)計(jì)選題之前，教師會(huì)將往屆學(xué)生完成的優(yōu)秀課程設(shè)計(jì)實(shí)例向?qū)W生進(jìn)行詳細(xì)講解和分析。這些課程設(shè)計(jì)實(shí)例反映出學(xué)生具有良好的實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)和能力，讓學(xué)生了解到這些優(yōu)秀課程設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、最終成果形式和具體要求等，著重介紹這些優(yōu)秀課程設(shè)計(jì)的選題是如何從生活中提煉出來(lái)的，給學(xué)生提供較為清晰的指導(dǎo)和借鑒。鼓勵(lì)學(xué)生從日常生活和學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，積極思考和相互討論，提煉與課程教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的選題，使他們對(duì)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)產(chǎn)生濃厚的興趣，調(diào)動(dòng)他們的主觀能動(dòng)性，最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新能力。引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)查閱資料，包括教材、期刊和網(wǎng)絡(luò)等，初步確定課程設(shè)計(jì)方案和預(yù)期目標(biāo)，通過(guò)與同學(xué)和教師討論，進(jìn)行充分的選題和可行性論證，確定課程設(shè)計(jì)最終方案及目標(biāo)。這一環(huán)節(jié)有效地啟發(fā)了學(xué)生的自主實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)，為課程設(shè)計(jì)的展開(kāi)開(kāi)啟了良好的開(kāi)端，并奠定了較為扎實(shí)的基礎(chǔ)。
2.4加強(qiáng)學(xué)生課程設(shè)計(jì)的過(guò)程指導(dǎo)和管理
在學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不可避免地會(huì)遇到各種問(wèn)題和困難。教師應(yīng)及時(shí)與學(xué)生溝通，積極鼓勵(lì)和有效啟發(fā)，并提供必要的指導(dǎo)等，使學(xué)生克服畏難心理，勇于實(shí)踐創(chuàng)新。對(duì)于學(xué)生遇到的技術(shù)問(wèn)題，教師會(huì)通過(guò)面對(duì)面的指導(dǎo)或推薦相關(guān)教材，積極幫助學(xué)生解決問(wèn)題。同時(shí)，定期了解學(xué)生課程設(shè)計(jì)進(jìn)展情況，加強(qiáng)過(guò)程管理，建立過(guò)程監(jiān)督和管理制度，將學(xué)生的日常表現(xiàn)、進(jìn)度安排列入學(xué)生課程設(shè)計(jì)的期末成績(jī)考核指標(biāo)，督促學(xué)生按照預(yù)期目標(biāo)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，最終完成課程設(shè)計(jì)全部軟硬件設(shè)計(jì)。
2.5鼓勵(lì)學(xué)生跨課程綜合運(yùn)用知識(shí)點(diǎn)
本科學(xué)生在學(xué)習(xí)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)課程和進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時(shí)，同時(shí)兼修多門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，如機(jī)械設(shè)計(jì)和單片機(jī)等方面的知識(shí)，并且測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)大綱也具有多學(xué)科知識(shí)交叉和融合的特點(diǎn)。因此，在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，教師鼓勵(lì)學(xué)生將跨課程多知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用于課程設(shè)計(jì)中。如有些學(xué)生構(gòu)建基于單片機(jī)的傳感器檢測(cè)系統(tǒng)；有些學(xué)生采用傳感器測(cè)試系統(tǒng)控制機(jī)械設(shè)計(jì)課程中開(kāi)發(fā)的機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)等。這種做法可以有效地促使學(xué)生對(duì)本專業(yè)各課程知識(shí)點(diǎn)的融合和靈活運(yùn)用，提高實(shí)踐創(chuàng)新能力。
2.6完善課程設(shè)計(jì)的考核方式
課程設(shè)計(jì)的考核不僅是提交書(shū)面報(bào)告，考核方式應(yīng)更加多樣。在課程設(shè)計(jì)結(jié)題時(shí)，首先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示，即學(xué)生需要對(duì)開(kāi)發(fā)的測(cè)試系統(tǒng)包括軟硬件的功能進(jìn)行演示，在確定實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能之后，方能進(jìn)行答辯陳述。在答辯環(huán)節(jié)，學(xué)生需要采用幻燈片的形式向教師講解選題背景、硬件電路和軟件框圖等。除此之外，考核內(nèi)容還著重考慮以下幾方面：選題的來(lái)源和創(chuàng)新性、難易程度；完成課題過(guò)程中的分工和日常表現(xiàn)；課程設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫等。在課程設(shè)計(jì)之前，要把課程設(shè)計(jì)的考核方式告知學(xué)生，使學(xué)生自覺(jué)約束自己，力圖能全面考核學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)和能力。
3測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)改革與探索的成效
近幾年來(lái)，我校通過(guò)對(duì)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)教學(xué)目的、軟硬件建設(shè)和教學(xué)環(huán)節(jié)等方面的改革與探索，取得了預(yù)期的教學(xué)效果。所有修學(xué)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)課程的學(xué)生均能不同程度地完成課程設(shè)計(jì)的要求，有效地培養(yǎng)了他們的實(shí)踐創(chuàng)新能力。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，許多學(xué)生將課程實(shí)踐理論知識(shí)變成看得見(jiàn)摸得著的硬件系統(tǒng)，并能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的測(cè)試功能，既掌握了理論知識(shí)，又加深了對(duì)課堂理論知識(shí)的理解。許多在課程設(shè)計(jì)中表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生，在課程考試中同樣表現(xiàn)優(yōu)異。有的學(xué)生在課程設(shè)計(jì)報(bào)告中總結(jié)，在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)自己選題，自己設(shè)計(jì)方案，自己完成，感覺(jué)非常有助于提高自己的實(shí)踐創(chuàng)新能力，也非常喜歡這種教學(xué)和培養(yǎng)方式。許多學(xué)生在遇到困難時(shí)，通過(guò)和同學(xué)團(tuán)結(jié)協(xié)作，在教師和同學(xué)的幫助下，最終完成課程設(shè)計(jì)，覺(jué)得對(duì)實(shí)踐創(chuàng)新深有體會(huì)，增加了未來(lái)在實(shí)踐過(guò)程中克服困難的勇氣和信心。
4結(jié)束語(yǔ)
課程設(shè)計(jì)既鞏固了課程相關(guān)理論知識(shí)，同時(shí)使學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，有效地培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。社會(huì)和用人單位也十分重視學(xué)生在校期間的課程實(shí)踐情況，并將實(shí)踐創(chuàng)新能力列入評(píng)價(jià)學(xué)生工作能力的重要指標(biāo)。多年來(lái)的測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐表明，通過(guò)以上課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式改革與實(shí)踐，可有效培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力，深受學(xué)生的歡迎和好評(píng)。目前，通過(guò)積極引導(dǎo)和強(qiáng)化課程管理，所有修學(xué)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)課程的學(xué)生均能完成課程設(shè)計(jì)的要求。許多學(xué)生通過(guò)課程設(shè)計(jì)，提升了學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐的信心，對(duì)所學(xué)課程有了更深刻的理解，取得了良好的教學(xué)效果。
作者：劉增華 焦敬品 宋國(guó)榮 何存富 單位：北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院