摘要：“计量技术基础”是测控技术与仪器专业的一门专业必修课程，在分析本课程在教学中存在问题的基础上，对“计量技术基础”课程在教学方法、教学手段、实验教学及在教学评价体系方面进行改革与探索。通过改革，丰富了教学内容，改进了教学方法，提高了教学效果，培养了学生分析问题和解决问题的能力。
关键词：教学改革；计量技术；教学实践
作者简介：郑方燕（1972-），女，四川宣汉人，重庆理工大学电子信息与自动化学院，讲师；高忠华（1972-），男，黑龙江富余人，重庆理工大学电子信息与自动化学院，讲师。（重庆 400054）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）04-0077-02
“计量技术基础”是测控技术与仪器专业的一门专业必修课程，主要向学生讲述计量基础知识、十大传统量的基本测量原理、测量技术、测量方法和一些常用的测量仪器；而十大传统量又包括几何量、力学、温度、电磁、时间频率、光学、声学、化学、电子学、电离辐射。该课程内容多，涉及知识包括数电、模电、机械设计、传感器技术、精密测量技术、光学、电磁学、测控电路、误差理论等多课程内容，学生理解和掌握比较困难。如何让学生在有限的学时内学好该门课程，并提高学生的分析问题、解决问题的能力是该课程要探索的问题。本文在分析教学中存在问题的基础上，对该课程在教学方法、教学手段、实验教学等几个方面进行了改革与探索。
一、目前该课程在教学中存在的问题
1.教材问题
本课程的几本相关教材内容均较宽泛，均偏重于对十大传统量计量技术的简单介绍且多限于一些传统的计量技术，对测试计量技术中出现的新原理、新技术、新装置系统介绍极少甚至不做介绍，教材内容严重滞后。
2.教学手段
本课程在教学中需要在课堂上向学生展示测量仪器的结构及具体的测试测量方法，部分仪器由于结构复杂，难以用PPT描述清楚，使学生对仪器没有直观的认识，缺乏应用所学知识处理实际问题的思路和方法。
3.成绩考评问题
现在对学生的考核以考试（80%）+平时成绩（20%）为主，缺乏对学生学习成绩全面评定的考核体系。
二、“计量技术基础”教学改革与探索
1.编写教辅资料
已出版教材的不足之处在于：教材内容滞后于实际；教材内容宽泛、表面、不够具体。针对重庆理工大学（以下简称“我校”）在学科建设、科研方面的强项，将几何量计量、力学计量、温度计量作为教学的重点，教学组专门编写了这几个方面的详细讲义发给学生，将先进的计量技术和复杂的仪器用详实的图解予以说明和标注，以提高教材的更新频率和可读性。
2.改革课堂教学方法
（1）教学中注重知识的融合。针对课程知识结构散、学生理不清思路的特点，在教学中多注重知识的融合，注意以某种技术为基础进行展开，不至于让学生觉得乱。在前期的教学中，是以某种量为线进行讲解，比如当讲到几何量计量中直线位移测量时，就会讲到有细分技术、莫尔条纹技术、放大技术等在位移测量中的应用，即采用相应技术进行测量的相关测量仪器。这种方法容易将所讲的问题陷入死板、孤立的境地，学生会觉得知识很散，很多，不容易理解。我校通过几年的改革与探索，在课堂教学中更注重知识的融合性，比如，当讲到在微位移测量中涉及的应变效应技术时，先讲出用这种技术进行测量的原理，即将应变片贴于弹性敏感元件上，弹性元件将被测量直接变换为元件自身的相应位移或应变，经变换电路将被测量转换为电信号输出，之后给出时间让学生思考根据此原理可以用来测什么量。让学生充分思考、讨论之后，教师将知识延伸开，详细讲解采用此种原理方法可以用来测量位移、压力、质量的具体技术方法及采用这种技术方法进行测量的仪器，并简略介绍采用此种原理测量加速度、扭矩的方法及相应的应用。这样可以让学生对某一计量技术有一充分全面的认识和理解，有利于学生在设计某一测量仪器或测量方法的时候进行充分地对比设计和筛选。
（2）教学中适当引入科研内容。主讲本课程的教师均从事多年与测量、计量相关的教学和科研工作，具有丰富的教学和应用经验并了解前沿技术，因此教师在教学中能做到将科研、教学融合起来，在教授知识的同时，还能旁征博引，将学生引到学科前沿，使学生能触类旁通，这比一味地传授知识更为重要。教师在教学中尝试适当引入科研内容，讲授科研前沿成果和研究方法，并及时将课题研究的成果、曾遇到的问题及解决措施等充实到教学中，这样不仅丰富了课程内容，还有效提高了学生的兴趣，获得良好的教学效果。
（3）在课堂教学中注重以专题的形式对普通课堂教学予以适当的补充，让学生了解一些前沿的、先进的计量技术。比如在讲到几何量计量时，会请本校的时栅（一种位移测量技术）课题组老师对时栅的测量原理、基本技术及应用范围进行概要性的介绍，让学生了解在位移测量领域唯一中国原创的前沿技术，以激发学生的学习兴趣。
3.改革教学手段
目前大多数工科专业的专业课程采用多媒体课件的形式进行授课，由于电子课件的过度使用，“多媒体”成了单媒体，在课堂教学中忽视了语言、姿态、教具、板书等其他教学手段对教学效果的作用。[1]在教学中要注重采用多种教学方式进行灵活多变、生动有趣的课堂教学。
就本课程而言，可以利用多媒体课件向学生展示测量仪器的结构及具体的测试测量方法，这种方式既增强了教学的生动性，又节省了教师在黑板上画图的时间从而增大了课堂教学的信息量。为了充分利用好这种教学方式，在制作多媒体课件时，注重课件设计的内容和课堂教学的实际内容相符合，充分利用色彩的搭配、声音的录制及动画效果，注重课件制作的质量以有效增强教学效果。对难以用多媒体课件展示清楚的测量方法和测量仪器，笔者通过制作AVI课件来弥补多媒体课件的不足。对测量原理里涉及的公式推导及一些方便用板书进行描述的测量方法及测量仪器，教师采用黑板板书的方式进行，以增强与学生的互动，提高学生的学习兴趣，增强教学效果。
4.改革实验教学
实验课是“计量技术基础”课程的实践环节。学生可以通过实验加强对课堂教学内容的理解，掌握相应量的计量原理、技术方法，增强对相应计量仪器的认识，培养学生正确使用计量器具及对器具进行正确处理的能力。
目前实验室的仪器设备要么陈旧、落后，不太具有实验意义，要么贵、少。比如阿贝比长仪、万能工具显微镜等只有一台或二台，要做到一人一组或几人一组进行实验是困难的，一般来说，实验要么不做，要么只做认知实验，即在相关课程结束后，学生到实验室由教师操作，讲解测量方法为主，讲解一些测量原理的内容。这种方式因为学生多，有的学生根本就看不到前面的实验，效果很差。
在新的实验指导书里，一方面删去了陈旧的实验内容，另一方面，增加了一些有关先进、贵重仪器的实验。比如用万能工具显微镜测量角尺角度的实验，这个实验要求学生掌握调焦、目标对准及读数的方法，因为仪器少，采用了开放实验的形式，由8～10人组成一组进行实验，教师边讲边演示，学生边听边看，关键的操作比如调焦、对准、读数由学生自己动手做，以增强对测量仪器的直观认识。[2，3]这种方式能够让知识不再是抽象、空洞的，能够激发学生学习兴趣，提高教学效果。
科研实验室里的先进、大型仪器（比如超洁静实验室的激光干涉仪、圆柱度仪等），因环境限制，不具备开设学生实验课的条件，教学组制作了与这些仪器相关的AVI课件、模拟实验、教学录像等，以补充实验课程内容，让学生接触国际上最精确的测量仪器，形成实验室教学、科学研究方法教学相结合的二维实验实践教学体系。
5.评价体系建设
形成一套完备的对学生的课堂学习、实验学习和实践学习的全面考核体系。在考核试卷里，强调基本概念、基本原理及其应用，增强系统设计与误差分析、相应的补偿技术等内容，体现学科发展趋势及新技术、新观念。实验考核改过去以实验报告和出勤率为依据的传统考核方法，根据实验的形式和难易程度设置不同实验的比重和评分标准，注意实验质量，把实验方案的可行性、先进性、新颖性等列入考核内容。实验成绩要能体现学生的动手能力、综合实验能力、创新能力，全面、客观、公正地反映学生的学习情况。调整总评成绩中理论与实验分数的比重，改过去重理论轻实验的做法，避免学生在考前死记硬背理论知识、不注重实验实践能力的学习和掌握，使学生真正学到知识。
三、结束语
通过对“计量技术基础”课程的改革，该课程的教学内容与现代教育手段紧密结合，教学与实验、科研方面紧密结合。通过编写教材辅助材料解决教学内容需及时更新的问题；通过改革课堂教学方式解决知识零散、缺乏系统性的问题；通过改革教学手段解决教学手段的单一性问题，以增强教学的生动性与互动性；通过制作AVI课件、教学录像解决个别课程内容因不具备实验条件而无法开设实验课程的问题；通过改革教学评价体系解决以前评价不合理、不科学的问题，以提高学生的学习动力。
总之，本课程具有较强的实践性，学习难度较大，在教学过程中，教师要努力培养自身的专业素质，优化教学内容，合理、高效采用现代教学手段，激发学生学习兴趣，让学生在有限的课程学习里获取更多的知识，培养学生分析问题、解决问题的能力。
参考文献：
[1]庞思勤.对课堂教学问题的若干思考[J].北京理工大学学报（社会科学版），2006，8（4）：107-109.
[2]朱平川，岑卫健，李楠.大型仪器平台应用于本科教学实验的探索[J].实验科学与技术，2012，10（1）：119-121.
[3]李美娟.大型精密仪器用于开放性实验教学的探索与实践[J].现代仪器，2012，18（3）：81-82.
（责任编辑：宋秀丽）
