本站原创[摘 要 ]介绍了测控专业的专业综合训练课程教学目标的定位,教学内容、要求和教学方案的设置,教学仪器设备的购置等准备过程.经四届学生的教学效果证明,该课程的教学目标定位准确,教学内容、要求和教学方案的设置是合理可行的.课程调动了学生的积极性和主观能动性,增强了学生学习的信心和动力,培养了学生的知识综合能力,动手实践能力,使学生了解了数字测控系统设计开发的基本过程,并掌握了数字测控系统设计开发的基本技能,达到了课程的预期目标.
[关 键 词 ]专业综合训练 教学目标 教学内容 教学要求 教学方案
一、概述
在我国高等教育中,实践性教学是非常重要的环节,特别是在工科类高等教育中显得更加重要,是理论教学的延续和深化,是培养具有扎实的基础理论知识,又有动手实践能力的高素质创新型人才不可或缺的教学环节.在工科大学本科生培养计划中设有各种单科课程的实践教学环节,如实习、实验课、课程设计等实践教学环节,这些实践教学环节有各自的特点,对于学生深入理解和掌握单门课程的教学内容都是非常重要的.但是,单门课程的实践教学内容主要是针对该门课程的特点设计的,所以其内容针对性强,有相当内容是验证性内容,知识综合性差,比较单一,在教学过程中学生始终处于被动地位,难以调动学生的积极性和主观能动性.只有单门课程的实践教学环节,不利益学生科研能力和实践能力的培养,也不适应当代高等教育对高素质创新人才培养的要求.对学生的就业极为不利.为此,近几年全国高校纷纷开设了专业综合训练课程,以达到培养高校学生综合应用所学知识的综合能力,动手实践能力,以满足我国经济发展对高素质创新人才的需求.我校也不例外,从2006年着手各个专业的综合训练课程的准备工作,通过一年多的准备,2008年初各专均开出了专业综合训练课程,至今已有4届经过专业综合训练课程学习的学生已经毕业.本文就我校测控专业的专业综合训练课程教学实践作一个分析总结和展望,以期进一步完善该课程,取得更好的教学效果.
二、课程开设的前期准备工作
开设一门新课程,尤其是开设没有先例可以借鉴的新课程,前期必须做好必要的准备工作.开设测控专业的专业综合训练课程之前,进行了以下的准备工作：1）教学目标的定位；2）教学内容、要求和教学方案的设置；3）编写教学大纲；4）所需的仪器设备的购置；
(一)教学目标的定位
该课程是测控专业的必修课,安排在第四学年第一学期的期末最后三周进行.此时学生已经完成所有基础课、专业基础课和专业课的学习任务.既然是专业综合训练,课程应该具有知识的综合性,以学生自己动手训练为主的实践性,通过该课程的学习或训练后,学生应该基本了解某种专业技能的实践的基本过程和掌握该专业人员必须掌握的基本技能等特点.所以把测控专业的专业综合训练课程的教学目标定位在：培养学生综合运用所学知识的能力,自己动手的实践能力,以及发现问题和解决问题的能力,通过专业综合训练,使学生基本了解测控系统的设计开发过程,并掌握测控系统设计开发的基本技能.培养学生的创新意识.
(二)教学内容、教学要求和教学方案的设置
一门课程的教学内容、教学要求和教学方案是实现该门课程教学目标的根本保证,是该门课程开出质量好坏的关键.另外设置一门课程的内容还要根据该门课程的学时数来确定内容的多少,以便在规定的学时数内能够完成所设置的教学内容.测控专业的专业综合训练课程的教学目标概括地说,就是培养学生的知识综合能力,基本了解测控系统设计开发过程,并掌握的测控系统设计开发的基本技能.为了达到这一教学目标,并根据该门课程的学时数（3周）,设置了以下5项教学内容：1）步进电机转向转速的单片机软件控制模块的设计开发；2）直流电动机转速的单片机软件PMW控制模块的设计开发；3）单片机温度测量与显示控制模块的设计开发；4）单片机双量程数字电压表模块的设计开发；5）单片机16×16汉字显示控制模块的设计开发.
除以上题目外,学生可以自拟题目,经指导教师审查通过后,可作为本课程的内容.鼓励学生自拟设计题目,把学生感兴趣的题目作为该课程的内容,激发学生在该门课程训练中的积极性和主观能动性.
对上述5项教学内容的要求：1）进行总体方案设计；2）原理图设计和PCB印刷电路板图的设计（包括选择确定元器件以及元器件的封装型式）；3）PCB电路板的外协制作的同时,购写元器件,进行软件初步设计；4）PCB电路板的外协制作返回后,进行电路板的焊接；5）硬件和软件调试,直至硬件和软件调试通过；6）编写课程报告,进行简单答辩.
我校每年招收测控专业的学生30人左右,一个班.该专业的专业综合训练是一门集中教学课程,教学方案是：1）把学生按能力强弱搭配分成小组,3人一组；2）每个小组根据兴趣选择上述5项教学内容中的一项,或经指导教师审查通过后的学生自拟的题目为课程内容；3）每个小组按教学要求进行所选择的题目内容,直至完成；4）在课程进行过程中,指导教师以平等的身份与学生交流讨论学生提出的问题,启发、引导、帮助学生完成课程内容,同时把控每个小组的进度.
以上是根据课程的教学目标设置的教学内容、要求和教学方案,从中可见,教学内容是多样的、灵活的和开放的,都是一个难易程度基本相同的简单数字测控模块或数字仪表模块的完整设计制作（或开发）过程,每个教学内容都是按同一个教学要求进行,学生经历了这个过程也就了解了数字测控系统的设计开发过程,并掌握了设计开发测控系统的基本技能,在以后的学习或工作中可以触类旁通的发挥所学掌握的技能,更好地完成学习或工作,从而达到了课程的教学目标.
(三)教学大纲的编写
课程教学大纲是按照上述教学目标,教学内容、要求和教学方案等编写的,由于篇幅限制,在此就不赘述.
(四)课程所需设备的购置
该课程的内容是简单测控系统的设计开发,所需要的设备主要是单片机设计开发用的仪器仪表、各种传感器和工具材料等,为此学校资助了16万元,经过仔细调研后,购置了所需的仪器仪表、各种传感器和工具材料等.所购置的设备在满足当前课程内容的需要的同时要兼顾将来课程内容扩展的需要,比如51系列单片机仿真器、直流电机、步进电机等是为当前教学内容购置的,ARM仿真器、R仿真器、PLC、伺服电机等是为将来教学内容扩展准备的,还有数字万用表、直流电源、各种钳子、改锥、烙铁等工具,焊锡丝、焊膏等材料. 三、教学效果
2007年中旬完成课程的前期准备工作,2008年初按时开出测控专业的专业综合训练课程,至今已经历了四届测控专业的本科学生教学实践.从四届教学实践证明课程达到了以下的教学效果：1）调动了学生的主观能动性和相互协作的团队精神.在课程进行中出现了学生之间的相互讨论,相互帮助,到图书馆或上网,甚至去相关公司查找资料,周末和晚上还在加班加点等现象,说明该课程调动了学生的积极性和主观能动性.2）增强了学生学习的自信心和自豪感.当学生调通了自己设计制作的模块,看到步进电机、直流电机按照自己的设计要求自如地转动时,看到显示随测量的温度或电压改变而变化时,看到显示了自己想要显示的汉字时,他们显得非常自信和自豪,因为这是他们自己设计,自己动手制作的成果.3）培养了学生实践动手能力,基本掌握了测控系统设计开发技能.有些学生毕业后继续上研究生,在进行研究开发课题中得心应手,表现出了很强的实践动手能力.有的学生说：“这是在本科的综合训练课学到的”.可以说他们已经掌握了测控系统的设计开发技能.
四、结论
测控专业经过了四届专业综合训练课程的教学实践,从教学效果可以证明：专业综合训练课程的教学目标的定位是准确的,教学内容、要求和教学方案的设置是合理可行的,课程调动了学生的积极性和主观能动性,增强了学生学习的信心和动力,培养了学生的知识综合能力,动手实践能力,使学生了解了数字测控系统设计开发的基本过程,并掌握了数字测控系统设计开发的基本技能,达到了课程的预期目标.期望更多的教师参与到专业综合训练课程的教学实践中,增加、丰富课程的内容,进一步完善专业综合训练课程.
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（作者单位：中国矿业大学（北京）,机电与信息工程学院）