“测试与计量技术基础”的教学方法探讨
摘要：“测试与计量技术基础”是测控技术与仪器专业的一门重要课程，知识面宽，且与生产生活密切相关。为了提高学生的学习兴趣、增强学习效果、改善课程的教学质量，本文主要从教学内容的调整和优化、合理选择教学手段、加强实验教学中的综合实验、利用博客深化和细化教学内容等方面进行了探讨。
关键词：计量学；教学方法；实验教学
中图分类号：G642.3文献标识码：B文章编号：1671—1580（2014）10—0072—02
一、引言
“测试与计量技术基础”是一门涉及多学科多领域的课程，是现代科学的重要组成部分。该门课程的学习除了需要掌握测试计量技术的基本原理、理解计量法规和计量管理的基本特点和范畴外，还应了解现代计量以及先进测试技术的发展方向，树立规范化与法制化的计量测试观，以便更好地促使现代科学技术研究与工业生产向标准化与法制化迈进。为提高学生的测试理论水平及实验技能，改进教学质量，本人愿意与同行一起对该课程的教学规律进行分析和探讨。
二、调整和优化教学内容
计量学是一门关于计量理论与实践的综合性的学科，涉及力学、电磁学、声学、光学等若干领域，在国民经济中起着技术基础保证的作用。而不同的育人体系有着不同的办学思想和培养目标，因此，根据施教对象及其培养方案，调整和优化教学内容是课程教学的首要任务[1]。
根据开课院系的前期课程安排，合理调整教学内容[2]。例如，前期完成了误差理论与精度分析、光电仪器设计等先修课程的院系，授课内容调整为涵盖计量单位制、计量器具、量值传递与检测测试，测试与计量方法的介绍和各种物理量的测试计量三大部分。第一部分内容学习的主要目的是让学生建立起计量体系这一概念，明确计量与测试工作所涵盖的内容及其二者之间的关系，明确测试只是计量系统的一个组成部分，既可能是计量实施的一个中间过程，也可能是建立基准或标准前的试探研究，以便树立规范化和法制化的计量测试观。第二部分内容的学习是促使学生掌握测量及仪器设计的思想和基本方法，并能做到举一反三，将计量方法有效地推广到其他具有同一性的测试领域。例如，零示法是符合计量法的一个特例，在利用天平进行称重和利用电桥进行电子测量时，本质都是零示法的应用。第三部分，根据专业和前期课程内容，可将内容做进一步优化，把重点内容放到时间频率计量、几何量计量、光学计量等方面，可使学生具备更广阔的物理量计量的基本知识和方法。
三、合理选择教学手段
多媒体教学是现在多数课堂授课所采用的方式，它不仅可以增加授课的内容，还可以使教学过程中的难点问题简单化、抽象问题形象化。但是课堂教学不能完全摒弃黑板粉笔传统教学的优势[3]，因此，针对“测试与计量技术基础”课程概念多、内容繁杂的情况，宜采用多媒体教学为主、黑板粉笔为辅的组合教学手段。表1以课程中“时间频率计量”为例，给出了教学手段的选用及其优势。
授课时，板书力求简洁明了，重点突出，推导过程按部就班并体现出层次结构。课件制作保证内容的充实性和条理性，并有效利用动画、图像等直观生动的表述及重点内容的色彩、音效强调效果，使教学过程中的难点问题各个击破。
四、加强实验教学
“测试与计量技术基础”是一门实验性特别强的课程，离开实验，只是针对书本教学，则内容空洞，教学效果差。这门课的实验选择在虚拟仪器平台上进行，既节省资金，又可以锻炼学生的动手能力，克服了演示实验点到即止的状况[4]。
形式 1适用内容 1优势 黑板 1板书 1频率稳定度计量中的公式推导 1有利于学生的思维跟踪，加深对推导过程的理解 计算机 1图像 1时间间隔计量；频率值计量；
相位比较法测频 1结构清晰，内容直观，切换方便，易于控制显示比例 动画 1铯原子频标原理；
铷原子频标原理 1便于跟踪原子频标的产生过程，形象直观生动，便于加深理解和记忆 实验内容经过精心设计，并且通过合理分组，使每组中的同学都可以最大限度地发挥其主观能动性并得到锻炼。实验室采用集测控对象、数据采集和计算机分析平台于一体的可重构虚拟仪器平台，除了基础实验，还可进行综合性实验。学生通过自行链接测试所需要的数据采集、数字滤波、频谱运算、数据输出等芯片，构建根据待测量特性所建立的测试仪器，完成相应的测试任务。例如环形输送线物件计数和金属物体检测的实验，综合了红外反射式传感器、电涡流传感器的使用、仪器的构建、测试芯片的选取、仪器面板的设计等多方面的内容。通过分析测试结果，说明仪器误差产生的原因，提出误差补偿的措施，可加深对计量知识体系的整体认识，提高分析和解决问题的能力。图1为学生在该综合性实验中设计的测试面板及其测试结果。
五、博客拓展教学内容
网络博客是一种由个人管理、不定期更新的与外界进行信息交流的平台，是媒体的另一种形式。由于其资金上的零投入[5] 和学生喜闻乐见的新形式，将其用于教学领域，拓展和深化教学内容，对学习效果的提高、专业知识的深化和细化均具有良好的促进作用[6]。此外，由于教师对博客内容的归纳、总结和分类，与学生主动在互联网上搜索相关信息相比，知识获取更系统、更便捷、更接近目标。
本课程利用博客提供专业课程学习的内容主要集中在补充课程外的专业基础知识、网罗相关的科技前沿信息、总结科技论文写作技法等。例如，在进行电磁计量教学过程中，在博客中加入哈蒙电阻传递标准、四端标准电阻应用等书中没有的内容，细化学习内容，加深学生对电阻计量和量值传递的了解；介绍最新研制的DNA纳米蜘蛛、可穿戴式计算等前沿信息，帮助学生了解最新的科技进展，建立先进科技改变测试计量手段和人民生活水平的强烈意识，从而转变为自主学习的不竭动力。
六、结束语
总之，学无止境，教学也无止境。在此，仅以此文和同行一起分析和探讨“测试与计量技术基础”的教学方法，以期帮助学生更快地消除疑点，突破难点，改善学习效果，提高教学质量。
[参考文献]
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[4]洪涛，钱晓耀，曾其勇.LabVIEW在测量技术基础课程实验中的应用[J].实验科学与技术，2009（03）.
[5]余立.在本科教学中运用Blog的可行性探讨[J].管理观察，2009（08）.
[6]暴占彪.Blog技术应用于高校教学中若干问题研究[J].安阳工学院学报，2009（04）.作者简介：