陈永会+张学良+刘丽琴
摘要：文章针对“测验技能”讲堂教育中存在的问题，构建了根据虚拟仪器的测验技能课程系统；运用根据虚拟仪器的多媒体演示教育手法和“逆向思想”教育办法，有用地鼓励学生的学习爱好；经过引进工程事例，贯穿工程教育为方针的教育理念，使讲堂教育愈加“靠近工程、靠近实践”，以培育学生的实践才干和立异知道。
关键词：测验技能；讲堂教育；虚拟仪器
中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1002-4107（2014）08-0005-03
2010年6月，教育部在天津发布了“杰出工程师教育培育方案”，旨在未来10年内培育造就一大批立异才干强、习惯经济社会展开需求的高质量各类型工程技能人才，为国家走新式工业化展开路途、建造立异型国家和人才强国战略效劳。作为参加施行杰出方案的主体——任课教师，有必要对相关课程的教育内容和教育办法进行变革。只要经过每门课的教改，才干使教育“靠近工程、靠近实践”，才干完结“杰出工程师”的培育方针[1-3]。本文针对“测验技能”课程的教改经历进行总结，期望能对其他课程起到“抛砖引玉”的效果。
“测验技能”作为机械类专业的专业根底课。其特色：一是触及学科多；二是理论根底要求加高；三是与实践结合严密[4]。长期以来本课程存在教育内容 “散、杂、多”、教育办法单一等缺乏。为此，作者在总结多年讲堂教育经历和学习其他院校教育变革经历的根底上，提出根据虚拟仪器的测验技能讲堂教育变革，获得较好的效果。
一、构建系统化的课程内容系统
教育方针是教育作业的根底，教育内容应当习惯教育方针。作为专业根底课的测验技能，其课程内容尽管具有“散、杂、多”的特色，可是树立一套好的内容系统，能够使这些看似乱七八糟的内容经过一条主线紧紧地联络在一起，使得教育内容变成一个有机的全体[5-6]。
讲堂教育的首堂课是给学生树立本课程的内容系统，使学生了解需求把握的内容，系统地学习本课程相关常识，引导学生更深化地学习和立异。在以往的“测验技能”讲堂教育进程中，作者以一套完好的测验系统为结构，以信号流程为主线，构建如图1所示的课程内容系统。一起结合课程目录，将课程的“散”的教育内容串在一起，好像将一颗颗精巧的珍珠穿成一条珍珠项链。让学生了解测验技能“散、杂、多”的特色有时并不是坏事，由于从另一方面来讲，充沛体现了其内容的丰厚性和多样性。这个特色能充沛调集学生的主观能动性，学生以某一部分内容为突破口，深化研讨，做到取长补短。教师发现不同学生的闪光点，安排具有不同技能的学生构成一个团队，为实践环节和立异规划打下坚实的根底和技能支持。
图1测验技能课程内容系统框图
课程内容系统的树立让学生理清思路，辨明主次和因果，使学生对本课程的学习变得意图明晰、逻辑明晰、思想流通。不同的教育内容选用不同的教育办法，由浅入深，由易到难，让学生能提出问题，会用所学常识科学地剖析问题，最终能用恰当的办法处理问题，然后进步教育的有用性，在讲堂教育中培育学生活学活用的才干。
二、立异讲堂教育办法与手法
在工科院校中，针对高校教育变革重视“加强根底，拓宽口径，加强实践和立异才干培育，进步归纳本质”的特色，实践环节的教育课时在逐渐添加，无形中讲堂教育的课时就在削减。这就使得进步教育功率和教育质量变得尤为重要，讲堂教育办法和教育手法的变革和立异火烧眉毛，以协助学生更好地获取有用常识和有用信息。
（一）运用启示式教育
选用引导和启示式教育办法。正所谓“师父领进门，修行在个人”。引导和启示式教育不仅是教育办法，更是一种教育思想，是教育准则和教育观。在明晰教育意图和内容的前提下，把握学生的现有常识水平缓常识规则，运用各种教育手法调集学生的主观能动性，引导学生自动考虑、自动实践，到达把握常识和技能，增强自主学习才干的意图。
首要，捉住教育内容的切入点，激起学生的学习爱好。在叙述每一部分内容之前，让学生明晰学习它的方针以及在工程实践中的效果。从学生有感性知道的实例动身，从实践生活中寻觅与本课程相联络的，学生又比较感爱好的实例。例如，在讲到传感器原理及运用时，能够罗列电子秤、地磅、水表、煤气表、微波炉、冰箱、空调等用了哪些传感器？丈量了哪些物理量？怎么丈量？光电鼠标运用了光电位移传感器、麦克风运用了电容传声器等；数码照相机、摄像头、手机等运用了CCD传感器等等。这些实例可大大激起起学生的学习爱好，知道到传感器的重要性和有用价值，为后续传感器原理及运用的学习做好思想准备。
其次，挑选有用的叙述办法，下降学生的学习难度。好的叙述往往会使学生更简单了解所学内容，更简单举一反三、举一反三，然后启示学生、引导学生立异性地处理问题。比方：解说“卷积”的概念和核算进程时，大都教师选用平淡无奇的办法进行授课，先直接给出卷积的界说和核算公式，然后再解说核算公式是怎么得到的（进程为翻转，平移，乘积，积分）。这种解说无疑仅仅通知学生“卷积”的运算进程，学生没有自动地参加教育进程。作者用别的一种叙述办法效果就大不相同。即：先提出两个或许多个因式的乘积的打开这一问题，让学生阐明打开办法。有90%以上学生不会运用卷积来核算，但此类问题自身就是离散卷积（进程为翻转，平移，乘积，求和），处理了这个实践问题，学生就对离散卷积核算的进程有了充沛的把握，接连信号的卷积就方便的解决了，仅仅把求和换成积分即可。经过这种办法下降叙述内容的难度，一起在解说时运用双手作为两个离散序列进行互动演示，学生更简单把握，功率更高。
最终，规划启示性问题，引导学生“自我修行”。教育是“教”和“学”的彼此一致，而不是彼此敌对。只要教没有学，那是对牛鼓簧；只要学没有教，那是没有方向的盲目学习。在每一次教育内容完结之后，给学生挑选一些发散性的问题，让学生们去讨论和考虑，或许提出一些实践运用性的问题，让学生在着手实践中找到处理问题的办法。这些讨论、考虑以及着手实践的效果会进步学生的“自我修行”才干，深入知道到教育内容的重要性。
（二）变革讲堂教育手法
Labview软件是“测验技能”讲堂教育的有力东西，它丰厚了多媒体CAI课件内容，将笼统的理论变得形象，单调的常识变得生动。学生在直观、形象、生动的多媒体资料影响下，学习爱好得到激起，思想潜能得到充沛的发掘和发挥。多变的课件办法能使学生充沛融入讲堂教育中，更好地把握教育内容。教师运用Labview进行教育的进程中，教育内容变得愈加生动活泼，教育空间得到拓宽，教育进程得到优化，教育功率得到进步，教育效果变得更好。比方，信号描绘中的时域与频域间的彼此改换，这是信号剖析的核心内容，也是较为笼统和难以了解的。为此，凭借Labview软件，“逆向思想”将信号的分化经过编程变成信号的叠加，这样更为直观、生动。这样不光能够“绕过”烦琐的傅里叶级数打开和傅里叶改换（高等数学及相关课程中现已触及，在测验技能中，有的教师仅仅粗略地一笔带过）这些较为杂乱和笼统的概念，一起也让学生把握了处理问题的多种思路和办法，经过这样的比照解说加深了学生对信号时域与频域剖析及其彼此关系的知道。图2所示为信号的叠加和信号的分化，经过此程序能够演示一些常见周期信号是怎么叠加而成的和分化效果是什么，既生动又形象，还能到达拓宽学习常识空间的意图，增强学生的学习爱好。再如，窗函数比较，运用Matlab软件进行窗函数（如：hanning、hamming、Blackman-Harris和Flat-Top窗等）的时域和频域图形描绘，解说更详细、更有针对性，图3所示即为四种常用窗函数的时域和频域图形。为了更好地了解窗函数的效果、窗函数对剖析效果带来的影响，图4所示表明了加上述四种窗函数后，频率为15Hz的正弦信号的频谱剖析效果，从中能够剖分出它们之间的差异和不同，结合图3就更简单了解窗函数的特性和效果。总归，经过Labview软件编程将笼统的理论内容直观地展现在动态的演示操作中，使得教育手法更丰厚，学生学习更有爱好。
笼统的概念和原理用Labview 软件来仿真，关于一些什物，“眼见为实”是一种最好的学习办法。比方，传感器部分包含传感器原理和传感器运用两部分，原理经过多媒体动画进行生动演示；而传感器结构和运用要在讲堂中进行“拆解”展现，让学生自己着手拼装，调试和彼此比照剖析。比方：“拆解”压电式加速度传感器（演示用）时，能够看到内部是由绷簧—质量块—压电陶瓷组成。“拆解”拉压力传感器（应变式）时，能够看到应变片的安置以及这些应变片是组成电桥的办法（全桥、半桥等）。这些操作为后续的实践工程事例教育打下必定的根底，学生对这类问题不光“知其然”，并且“知其所以然”。
在实践中找到真知，结合教育内容，把与教育内容密切相关的科研课题带进讲堂，或在讲堂教育之外，安排学生建立研讨型学习小组[7]，积极参加研讨项目中的一些作业。学生在参加科研项意图进程中，体会到理论常识与实践运用结合的价值，激起其内在学习动机，从中学到真知。研讨型学习小组活动的展开，对学生“消化”所学常识，了解科研项目研讨的进程和办法，培育学生的实践才干和立异知道起到了积极效果。
总归，教育办法和教育手法在讲堂教育中起着至关重要的效果，怎么变革和立异需求教师发挥自己的优势，勇于应战，勇于立异，勇于实践。一起，变革和立异要以学生为本，安身进步学生各方面本质，培育学生对常识的归纳运用才干。
社会在不断展开，科技在不断进步，教育也应该与时俱进，教育的变革和立异有必要习惯社会需求。测验技能讲堂教育变革和实践首要是以学生为本，在有限的讲堂教育时间内，完结对学生归纳才干的培育，特别是对实践才干和立异知道的培育；其次，关于工科院校来说，课程教育变革和实践最为首要的意图是经过教育使学生灵活运用各种工程软件（如：Labview、Matlab等），教授学生“渔”，而非“鱼”。
参考文献：
[1]周英.执行杰出工程师教育培育方案 大力培育工程科技立异人才[J].我国大学教育，2011，(8).
[2]史荣，李玉昆，任玉波等.根据CDIO 的杰出工程师试点班课程变革实践[J].教育研讨，2012，(2).
[3]曾永卫，刘国荣.“杰出方案”布景下科学构建实践教育系统探析[J].我国大学教育，2011，(7).
[4]史荣，李玉昆，马筱聪.根据工程的机械工程测验技能教育变革实践[J].教育研讨，2012，(6).
[5]倪献智，牟宗刚，于明.工程技能类课程教育中重视科学研讨办法论的教育[J].我国大学教育，2010，(12).
[6]张凤生，王海峰，孙忠义等.机械工程测验技能课程教育变革与实践[J].教育研讨，2012，(1).
[7]杨波，闫蓓.运用专业根底课程加强大学生立异本质的培育[J].北京航空航天大学学报：社会科学版，2011，(2).
收稿日期：2014-01-05
作者简介：陈永会（1975—），男，山西新绛人，太原科技大学机械工程学院副教授，首要从事测验技能、故障诊断研讨。
基金项目：太原科技大学教育研讨与变革项目“根据虚拟仪器的‘测验技能讲堂教育办法变革研讨”（201224）阶段性效果
笼统的概念和原理用Labview 软件来仿真，关于一些什物，“眼见为实”是一种最好的学习办法。比方，传感器部分包含传感器原理和传感器运用两部分，原理经过多媒体动画进行生动演示；而传感器结构和运用要在讲堂中进行“拆解”展现，让学生自己着手拼装，调试和彼此比照剖析。比方：“拆解”压电式加速度传感器（演示用）时，能够看到内部是由绷簧—质量块—压电陶瓷组成。“拆解”拉压力传感器（应变式）时，能够看到应变片的安置以及这些应变片是组成电桥的办法（全桥、半桥等）。这些操作为后续的实践工程事例教育打下必定的根底，学生对这类问题不光“知其然”，并且“知其所以然”。
在实践中找到真知，结合教育内容，把与教育内容密切相关的科研课题带进讲堂，或在讲堂教育之外，安排学生建立研讨型学习小组[7]，积极参加研讨项目中的一些作业。学生在参加科研项意图进程中，体会到理论常识与实践运用结合的价值，激起其内在学习动机，从中学到真知。研讨型学习小组活动的展开，对学生“消化”所学常识，了解科研项目研讨的进程和办法，培育学生的实践才干和立异知道起到了积极效果。
总归，教育办法和教育手法在讲堂教育中起着至关重要的效果，怎么变革和立异需求教师发挥自己的优势，勇于应战，勇于立异，勇于实践。一起，变革和立异要以学生为本，安身进步学生各方面本质，培育学生对常识的归纳运用才干。
社会在不断展开，科技在不断进步，教育也应该与时俱进，教育的变革和立异有必要习惯社会需求。测验技能讲堂教育变革和实践首要是以学生为本，在有限的讲堂教育时间内，完结对学生归纳才干的培育，特别是对实践才干和立异知道的培育；其次，关于工科院校来说，课程教育变革和实践最为首要的意图是经过教育使学生灵活运用各种工程软件（如：Labview、Matlab等），教授学生“渔”，而非“鱼”。
参考文献：
[1]周英.执行杰出工程师教育培育方案 大力培育工程科技立异人才[J].我国大学教育，2011，(8).
[2]史荣，李玉昆，任玉波等.根据CDIO 的杰出工程师试点班课程变革实践[J].教育研讨，2012，(2).
[3]曾永卫，刘国荣.“杰出方案”布景下科学构建实践教育系统探析[J].我国大学教育，2011，(7).
[4]史荣，李玉昆，马筱聪.根据工程的机械工程测验技能教育变革实践[J].教育研讨，2012，(6).
[5]倪献智，牟宗刚，于明.工程技能类课程教育中重视科学研讨办法论的教育[J].我国大学教育，2010，(12).
[6]张凤生，王海峰，孙忠义等.机械工程测验技能课程教育变革与实践[J].教育研讨，2012，(1).
[7]杨波，闫蓓.运用专业根底课程加强大学生立异本质的培育[J].北京航空航天大学学报：社会科学版，2011，(2).
收稿日期：2014-01-05
作者简介：陈永会（1975—），男，山西新绛人，太原科技大学机械工程学院副教授，首要从事测验技能、故障诊断研讨。
基金项目：太原科技大学教育研讨与变革项目“根据虚拟仪器的‘测验技能讲堂教育办法变革研讨”（201224）阶段性效果
笼统的概念和原理用Labview 软件来仿真，关于一些什物，“眼见为实”是一种最好的学习办法。比方，传感器部分包含传感器原理和传感器运用两部分，原理经过多媒体动画进行生动演示；而传感器结构和运用要在讲堂中进行“拆解”展现，让学生自己着手拼装，调试和彼此比照剖析。比方：“拆解”压电式加速度传感器（演示用）时，能够看到内部是由绷簧—质量块—压电陶瓷组成。“拆解”拉压力传感器（应变式）时，能够看到应变片的安置以及这些应变片是组成电桥的办法（全桥、半桥等）。这些操作为后续的实践工程事例教育打下必定的根底，学生对这类问题不光“知其然”，并且“知其所以然”。
在实践中找到真知，结合教育内容，把与教育内容密切相关的科研课题带进讲堂，或在讲堂教育之外，安排学生建立研讨型学习小组[7]，积极参加研讨项目中的一些作业。学生在参加科研项意图进程中，体会到理论常识与实践运用结合的价值，激起其内在学习动机，从中学到真知。研讨型学习小组活动的展开，对学生“消化”所学常识，了解科研项目研讨的进程和办法，培育学生的实践才干和立异知道起到了积极效果。
总归，教育办法和教育手法在讲堂教育中起着至关重要的效果，怎么变革和立异需求教师发挥自己的优势，勇于应战，勇于立异，勇于实践。一起，变革和立异要以学生为本，安身进步学生各方面本质，培育学生对常识的归纳运用才干。
社会在不断展开，科技在不断进步，教育也应该与时俱进，教育的变革和立异有必要习惯社会需求。测验技能讲堂教育变革和实践首要是以学生为本，在有限的讲堂教育时间内，完结对学生归纳才干的培育，特别是对实践才干和立异知道的培育；其次，关于工科院校来说，课程教育变革和实践最为首要的意图是经过教育使学生灵活运用各种工程软件（如：Labview、Matlab等），教授学生“渔”，而非“鱼”。
参考文献：
[1]周英.执行杰出工程师教育培育方案 大力培育工程科技立异人才[J].我国大学教育，2011，(8).
[2]史荣，李玉昆，任玉波等.根据CDIO 的杰出工程师试点班课程变革实践[J].教育研讨，2012，(2).
[3]曾永卫，刘国荣.“杰出方案”布景下科学构建实践教育系统探析[J].我国大学教育，2011，(7).
[4]史荣，李玉昆，马筱聪.根据工程的机械工程测验技能教育变革实践[J].教育研讨，2012，(6).
[5]倪献智，牟宗刚，于明.工程技能类课程教育中重视科学研讨办法论的教育[J].我国大学教育，2010，(12).
[6]张凤生，王海峰，孙忠义等.机械工程测验技能课程教育变革与实践[J].教育研讨，2012，(1).
[7]杨波，闫蓓.运用专业根底课程加强大学生立异本质的培育[J].北京航空航天大学学报：社会科学版，2011，(2).
收稿日期：2014-01-05
作者简介：陈永会（1975—），男，山西新绛人，太原科技大学机械工程学院副教授，首要从事测验技能、故障诊断研讨。
基金项目：太原科技大学教育研讨与变革项目“根据虚拟仪器的‘测验技能讲堂教育办法变革研讨”（201224）阶段性效果
