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摘要:近年来,企业尤其重视高校毕业生的理论与实践并重的工程应用能力。鉴于此,工科院校的综合实验课程的规划与实施,将使学生能对课堂上所学的各个学科的概念与原理在实验过程中得到印证,从而培养学生分析问题、解决问题的实践能力,更可养成学生分工合作精神和协调工作能力。
关键词:测控专业;综合实验;教学改革
作者简介:王海(1976-),男,安徽马鞍山人,安徽工程大学机械与汽车工程学院,副教授;徐群(1975-),女,安徽宣城人,安徽师范大学教育科学学院,讲师。(安徽 芜湖 241000)
基金项目:本文系安徽工程大学教学研究项目(项目编号:2010xjy14)、安徽工程大学测控技术与仪器特色专业、国家级机械设计制造及其自动化特色专业(项目编号:TS10310)的研究成果。
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)04-0119-02
测控专业综合实验从2006年被定为安徽工程大学(以下简称“我校”)测控专业的必修课程。该课程旨在结合理论与实践,使学生通过对该课程的学习,将前述学习的理论课程的基本知识进行综合应用,以使其具备基本的工程实践能力。
一、综合实验课程的内涵与目标
1.综合实验内涵
测控专业综合实验是一门综合性的实验课程。学生在学习相关专业课程理论与实习课程后,通过此课程进行组织、应用、综合、创新与研发能力的学习,其目的是使学生有机会将所学的专业知识融会贯通,以提高他们的学习兴趣,优化其思考方法,提高其语言表达能力。
综合实验课程,旨在培养学生综合所学的理论知识和技能,发挥其想象力与创造力,实际应用在作品的设计与制作上,是综合体现学校教学效果的重要课程。[1,2]
综合实验课程一般以2~3人為一组进行,可以培养学生团队合作精神,促进人际关系的学习,使学生进入社会后,能够很快地适应多变的社会环境。
因此,综合实验的涵义旨在结合理论与实践,使学生通过综合实验课程,培养工程实践能力和团队合作精神,以更好地适应走向社会后的工作。
2.综合实验的教学目标
测控专业综合实验课程的教学目标在于以学科理论为基础,经由设计、加工、实验及检验测试等过程,了解测控系统开发、设计和制作的流程,培养学生学以致用与独立创作的能力。[3,4]
测控专业综合实验的具体目标应该包括:培养学生团队合作解决问题的精神;培养学生独立思考、研究及创造的能力;训练学生处理专门性问题的逻辑思考能力;验证及应用所学的专业知识;培养学生工程实践能力,增强其就业竞争力;培养学生研究报告写作和临场报告能力;训练学生整理资料能力。
二、综合实验课程实施步骤和流程
测控专业综合实验为一种兼具理论与实践应用的课程设计,与传统的课程讲授方式不同。实验性的课程设计达成知识、理解、应用、分析、综合、评价6大教学目标,才是一个良好的综合实验课程。综合实验的实施步骤及流程分别如下。
1.综合实验课程实施步骤
综合实验的教学过程在于以问题的调查形式来解决问题,因此其实施程序可分为以下几个步骤。
(1)选择综合实验的题目。学生对如何选取适当的题目没有经验,往往因担心无法收集到足够资料,而特意加大其范围,一旦动手去做时,却变得无法抓住重点。因此,要求学生应结合自己已具备的知识,以符合实际为目的,仔细推敲。
(2)共同研究讨论。综合实验讲求团队的表现,小组成员相互激励,提出自己的想法和看法,并进行研究讨论及创新。教师只需从旁观察与协助,让学生在实验的过程中学会合作与分工的技巧。
(3)进行制作。经过研究讨论,拟定解决问题的方法与步骤,并进行实际制作,过程中应随时讨论、修正,以期得到最好的实验效果。
(4)实验作品展示与汇报。实验成果包括书面报告、考核的成效及研究发现的结论等,不论以何种形式表现出来,皆是评价学生能力和参与程度的重要参考。
2.综合实验课程实施流程
测控专业综合实验,大致可分为如下步骤:学生分组、确定实验题目、实验分工及实验计划拟定、资料的手机整理、实验进度的掌控与检验、进行实验作品制作、实验作品设计报告的撰写汇报。详细流程如图1所示。
三、综合实验课程实施的问题与解决策略
测控专业综合实验从2009年开始实施,在教师缺乏综合实验指导的经验、实验条件有待完善的前提下,综合实验课程的实施过程中势必遇到一些问题,笔者针对遭遇到问题提出几个解决策略,分别说明如下。
1.综合实验课程实施的问题
(1)实验题目不一,学生众多,教师指导的工作量增加。目前测控专业综合实验的实施采用每班学生以2~3人为1个小组的形式进行,就现状而言每位教师将指导4~8组,负担较重。
(2)实验题目无法事先确定,教学实验材料的成本增加。综合实验课程学生选定的题目不确定,每一组使用的材料也不一致,因此学校往往无法完全提供学生所需,学生或老师就必须自行购买材料,增加了不少材料成本。
(3)学生选定的主题呈现多元化的特点,缺乏合适的教材。学生选定的题目多元化,并无适合的教科书,因此教师必须自行规划课程、设计教材、教学内容、教学精度及教学评价等事宜,对于教学成效将有所影响。
(4)学生好逸恶劳,分工无法确实。综合实验实施中,学生以2~3人/组分组,难免有选轻松工作的心理,容易造成工作分配不均的情形,从而导致负面效果。
(5)学生分组程度有异,低成就学生较难主动投入。综合实验所要收集的资料较多、较复杂,要让学生在有限的时间内完成各自的工作,每位学生都有自己分内的工作,对一些较不主动的学生来说,往往力不从心。
(6)综合实验课程实施多变,时间较难掌控。时间不够往往是学生在综合实验中普遍反映的问题,尤其是在实验计划实现没有详细规划,进度没有确实掌控的情况下,时间自然就不够用了。
2.综合实验课程实施策略
(1)以协同教学取代传统教学,减轻教师指导负担。综合实验课程可以单元分组来协同教学,把多班的综合实验排在同一时间,将学生选定的实验题目加以分类,再安排相关专业背景的教师授课,如此一来,教师所指导的内容就比较单一,从而减轻了其工作负担。
(2)实验题目主题预先拟定,教材及材料提前准备。每位老师可预先设定实验主题,不管是单片机系统、历届电子设计竞赛题目,还是已有的一些测控系统设计主题,都可以提供给学生,让他们依自己的兴趣、专长选定,再依事先准备的教材及材料进行实验作品制作。
(3)事先充分准备,综合实验事半功倍。从实验题目的选定、组员的分工到计划书及进度表等环节,事前若能与老师充分地讨论,依实际状况详实地撰写实验计划,并能定期提出阶段性的成果,有问题时能够适时地与老师或组员讨论,寻求解决的方法,整个实验作品的时间也应该能够掌控。
四、综合实验课程实施方式
测控专业综合实验大致可分为模仿、改进及创新3个层次。首先,学生可以就现有的、别人已完成的构思或题材尝试着做做看,了解其作品的原理及功能,从中得到分享与体验;其次,可针对所选主题的问题及改进之处思考解决的方法;最后由此衍生出其它相关题目。
笔者也依据目前的教学条件下,提出下列两种可行的实施方式。
1.将专题制作作为单片机课程的延伸
可将综合实验与本专业已有的单片机、测控电路、虚拟仪器、光电技术、PLC等课程整合,利用单元式的教学模块,让学生了解范例的软硬件结构及功能,再由老师针对单元功能做部分修改或增加题目,给学生练习,通过单元的实验与历练,让学生组合相关单元或构思与学习单元相关的主题,进而完成一份实验作品。
2.整理竞赛试题让学生分组选题制作
可以收集历届全国大学生电子设计竞赛等相关电路整理成册,自编综合实验的实验指导教材,让学生由既有的题材及电路制作过程学习改进与创新不同的主题。如此一来,既可以提供综合实验教学上的材料支持,又不会增加教师的实验指导工作负担。
五、结论
学校实施综合实验课程的目的,主要是提高学生实践创作、研究与发展的能力,将个人所学的专业知识、理论与技能综合运用。因此,通过综合实验课程的有效教学,可提升学生解决问题的能力,坚定他们自我肯定、自我实现与自我超越的信心。
老师不仅要投入很多的心力来指导学生,也要付出实验制作所需的额外开销,在专业技术及实验设备的使用上,更要协助教研室内其他老师,相互支持与配合。
而学生专业的基本能力与积极主动参与的态度,也是综合实验能够成功的关键。在报告的撰写与综合实验作品制作的过程中,学生不仅要发挥想像力,寻求问题的解决方法,更要综合应用所学知识,将遇到的问题逐一解决。经由这个课程的学习和历练,当学生完成实验作品时,内心的喜悦与成就感、自信心也随之建立,对他们日后的事业发展与专业技能的成长都有积极的意义。
参考文献:
[1]祝学云.测控技术综合实验的设置[J].实验技术与管理,2003,(5).
[2]况迎辉,祝学云,陈建元.现代测控技术创新实践平台建设的探索与实践[J].实验技术与管理,2009,(11).
[3]张文娜,熊飞丽,叶湘滨,等.测控技术与仪器专业课程体系整体优化研究[J].高等教育研究学报,2008,(2).
[4]王光明.仪器与检测系统综合设计课程的教学改革探索[J].实验技术与管理,2007,(7).
(责任编辑:沈清)
关键词:测控专业;综合实验;教学改革
作者简介:王海(1976-),男,安徽马鞍山人,安徽工程大学机械与汽车工程学院,副教授;徐群(1975-),女,安徽宣城人,安徽师范大学教育科学学院,讲师。(安徽 芜湖 241000)
基金项目:本文系安徽工程大学教学研究项目(项目编号:2010xjy14)、安徽工程大学测控技术与仪器特色专业、国家级机械设计制造及其自动化特色专业(项目编号:TS10310)的研究成果。
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)04-0119-02
测控专业综合实验从2006年被定为安徽工程大学(以下简称“我校”)测控专业的必修课程。该课程旨在结合理论与实践,使学生通过对该课程的学习,将前述学习的理论课程的基本知识进行综合应用,以使其具备基本的工程实践能力。
一、综合实验课程的内涵与目标
1.综合实验内涵
测控专业综合实验是一门综合性的实验课程。学生在学习相关专业课程理论与实习课程后,通过此课程进行组织、应用、综合、创新与研发能力的学习,其目的是使学生有机会将所学的专业知识融会贯通,以提高他们的学习兴趣,优化其思考方法,提高其语言表达能力。
综合实验课程,旨在培养学生综合所学的理论知识和技能,发挥其想象力与创造力,实际应用在作品的设计与制作上,是综合体现学校教学效果的重要课程。[1,2]
综合实验课程一般以2~3人為一组进行,可以培养学生团队合作精神,促进人际关系的学习,使学生进入社会后,能够很快地适应多变的社会环境。
因此,综合实验的涵义旨在结合理论与实践,使学生通过综合实验课程,培养工程实践能力和团队合作精神,以更好地适应走向社会后的工作。
2.综合实验的教学目标
测控专业综合实验课程的教学目标在于以学科理论为基础,经由设计、加工、实验及检验测试等过程,了解测控系统开发、设计和制作的流程,培养学生学以致用与独立创作的能力。[3,4]
测控专业综合实验的具体目标应该包括:培养学生团队合作解决问题的精神;培养学生独立思考、研究及创造的能力;训练学生处理专门性问题的逻辑思考能力;验证及应用所学的专业知识;培养学生工程实践能力,增强其就业竞争力;培养学生研究报告写作和临场报告能力;训练学生整理资料能力。
二、综合实验课程实施步骤和流程
测控专业综合实验为一种兼具理论与实践应用的课程设计,与传统的课程讲授方式不同。实验性的课程设计达成知识、理解、应用、分析、综合、评价6大教学目标,才是一个良好的综合实验课程。综合实验的实施步骤及流程分别如下。
1.综合实验课程实施步骤
综合实验的教学过程在于以问题的调查形式来解决问题,因此其实施程序可分为以下几个步骤。
(1)选择综合实验的题目。学生对如何选取适当的题目没有经验,往往因担心无法收集到足够资料,而特意加大其范围,一旦动手去做时,却变得无法抓住重点。因此,要求学生应结合自己已具备的知识,以符合实际为目的,仔细推敲。
(2)共同研究讨论。综合实验讲求团队的表现,小组成员相互激励,提出自己的想法和看法,并进行研究讨论及创新。教师只需从旁观察与协助,让学生在实验的过程中学会合作与分工的技巧。
(3)进行制作。经过研究讨论,拟定解决问题的方法与步骤,并进行实际制作,过程中应随时讨论、修正,以期得到最好的实验效果。
(4)实验作品展示与汇报。实验成果包括书面报告、考核的成效及研究发现的结论等,不论以何种形式表现出来,皆是评价学生能力和参与程度的重要参考。
2.综合实验课程实施流程
测控专业综合实验,大致可分为如下步骤:学生分组、确定实验题目、实验分工及实验计划拟定、资料的手机整理、实验进度的掌控与检验、进行实验作品制作、实验作品设计报告的撰写汇报。详细流程如图1所示。
三、综合实验课程实施的问题与解决策略
测控专业综合实验从2009年开始实施,在教师缺乏综合实验指导的经验、实验条件有待完善的前提下,综合实验课程的实施过程中势必遇到一些问题,笔者针对遭遇到问题提出几个解决策略,分别说明如下。
1.综合实验课程实施的问题
(1)实验题目不一,学生众多,教师指导的工作量增加。目前测控专业综合实验的实施采用每班学生以2~3人为1个小组的形式进行,就现状而言每位教师将指导4~8组,负担较重。
(2)实验题目无法事先确定,教学实验材料的成本增加。综合实验课程学生选定的题目不确定,每一组使用的材料也不一致,因此学校往往无法完全提供学生所需,学生或老师就必须自行购买材料,增加了不少材料成本。
(3)学生选定的主题呈现多元化的特点,缺乏合适的教材。学生选定的题目多元化,并无适合的教科书,因此教师必须自行规划课程、设计教材、教学内容、教学精度及教学评价等事宜,对于教学成效将有所影响。
(4)学生好逸恶劳,分工无法确实。综合实验实施中,学生以2~3人/组分组,难免有选轻松工作的心理,容易造成工作分配不均的情形,从而导致负面效果。
(5)学生分组程度有异,低成就学生较难主动投入。综合实验所要收集的资料较多、较复杂,要让学生在有限的时间内完成各自的工作,每位学生都有自己分内的工作,对一些较不主动的学生来说,往往力不从心。
(6)综合实验课程实施多变,时间较难掌控。时间不够往往是学生在综合实验中普遍反映的问题,尤其是在实验计划实现没有详细规划,进度没有确实掌控的情况下,时间自然就不够用了。
2.综合实验课程实施策略
(1)以协同教学取代传统教学,减轻教师指导负担。综合实验课程可以单元分组来协同教学,把多班的综合实验排在同一时间,将学生选定的实验题目加以分类,再安排相关专业背景的教师授课,如此一来,教师所指导的内容就比较单一,从而减轻了其工作负担。
(2)实验题目主题预先拟定,教材及材料提前准备。每位老师可预先设定实验主题,不管是单片机系统、历届电子设计竞赛题目,还是已有的一些测控系统设计主题,都可以提供给学生,让他们依自己的兴趣、专长选定,再依事先准备的教材及材料进行实验作品制作。
(3)事先充分准备,综合实验事半功倍。从实验题目的选定、组员的分工到计划书及进度表等环节,事前若能与老师充分地讨论,依实际状况详实地撰写实验计划,并能定期提出阶段性的成果,有问题时能够适时地与老师或组员讨论,寻求解决的方法,整个实验作品的时间也应该能够掌控。
四、综合实验课程实施方式
测控专业综合实验大致可分为模仿、改进及创新3个层次。首先,学生可以就现有的、别人已完成的构思或题材尝试着做做看,了解其作品的原理及功能,从中得到分享与体验;其次,可针对所选主题的问题及改进之处思考解决的方法;最后由此衍生出其它相关题目。
笔者也依据目前的教学条件下,提出下列两种可行的实施方式。
1.将专题制作作为单片机课程的延伸
可将综合实验与本专业已有的单片机、测控电路、虚拟仪器、光电技术、PLC等课程整合,利用单元式的教学模块,让学生了解范例的软硬件结构及功能,再由老师针对单元功能做部分修改或增加题目,给学生练习,通过单元的实验与历练,让学生组合相关单元或构思与学习单元相关的主题,进而完成一份实验作品。
2.整理竞赛试题让学生分组选题制作
可以收集历届全国大学生电子设计竞赛等相关电路整理成册,自编综合实验的实验指导教材,让学生由既有的题材及电路制作过程学习改进与创新不同的主题。如此一来,既可以提供综合实验教学上的材料支持,又不会增加教师的实验指导工作负担。
五、结论
学校实施综合实验课程的目的,主要是提高学生实践创作、研究与发展的能力,将个人所学的专业知识、理论与技能综合运用。因此,通过综合实验课程的有效教学,可提升学生解决问题的能力,坚定他们自我肯定、自我实现与自我超越的信心。
老师不仅要投入很多的心力来指导学生,也要付出实验制作所需的额外开销,在专业技术及实验设备的使用上,更要协助教研室内其他老师,相互支持与配合。
而学生专业的基本能力与积极主动参与的态度,也是综合实验能够成功的关键。在报告的撰写与综合实验作品制作的过程中,学生不仅要发挥想像力,寻求问题的解决方法,更要综合应用所学知识,将遇到的问题逐一解决。经由这个课程的学习和历练,当学生完成实验作品时,内心的喜悦与成就感、自信心也随之建立,对他们日后的事业发展与专业技能的成长都有积极的意义。
参考文献:
[1]祝学云.测控技术综合实验的设置[J].实验技术与管理,2003,(5).
[2]况迎辉,祝学云,陈建元.现代测控技术创新实践平台建设的探索与实践[J].实验技术与管理,2009,(11).
[3]张文娜,熊飞丽,叶湘滨,等.测控技术与仪器专业课程体系整体优化研究[J].高等教育研究学报,2008,(2).
[4]王光明.仪器与检测系统综合设计课程的教学改革探索[J].实验技术与管理,2007,(7).
(责任编辑:沈清)