项目驱动法在测控仪器设计课程中的应用探讨

蒋彦+冯军+朱慧玲+谢静+王玉林

摘要： 测控仪器设计是一门比较难教难学的专业课程，为改善教学效果、增强学生的实践动手能力，在教学过程中引入项目驱动教学法，介绍了项目驱动法在测控仪器设计课程教学中的实施情况。实践表明，项目驱动教学法应用于测控仪器设计课程教学中，突出了学生在学习过程中的主体地位，使学生更有针对性的学习，综合运用专业知识的能力得到了提高。

Abstract： Measurement and control instrument design is difficult to teach and hard to learn. To improve the teaching effect and strengthen students' practical ability， the project driven mode is introduced in the teaching process. The implementation situation in the teaching of measurement and control instrument design course is introduced. Practice shows that project driven teaching mode highlights the dominant position of students in the learning process， make the students' study more targeted， and improve the students' comprehensive ability to apply the professional knowledge.

關键词： 项目驱动；测控仪器设计；教学模式；实践

Key words： project driven；measurement and control instrument design；teaching mode；practice

中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）34-0209-02

0 引言

测控仪器是利用测量和控制的理论，采用机械、电子、光学等各种计量测试原理及控制系统与计算机技术相结合的一种范围广泛的测量仪器。测控仪器设计课程是对机械设计、微机原理、单片机、传感器、测控电路、信号分析、误差理论等课程内容的深化和延伸，实践性很高。学生通过该门课的学习，应该掌握测控仪器的开发、设计方面的专业知识，具有很强的动手能力。

1 问题的引出

在实际教学中，这门课的现有教学模式存在如下弊端：一是仍然采用传统的灌输教育，使学生产生厌倦情绪，失去对课程的兴趣。二是实践教学不具有系统性，因实践教学课时的限制，学生只能对测控仪器设计的少数环节进行实践学习。三是缺乏对已学知识的综合应用，对学生创造力的训练有限[1]。

基于此，改变测控仪器课程的教学模式，建立以项目为中心的教学模式，突出项目在课程教学中所扮演的角色，整个教学活动的主线是学生围绕项目开展自主学习，教师主要起辅导、答疑的作用。

2 项目驱动法

项目驱动法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法。这种方法认为学生学习的动力来自生存环境的压力——待解决的问题。项目驱动法是实施探究式教学方法的一种，以老师为引导、以学生为主体、以任务为驱动。主要目标是使学生置身于探索知识的情景之中，即在真实世界中应用相关的知识解决特定的项目问题，从而促使学生主动吸收、重组自己的知识结构。从根本上将传统课堂中老师“满堂灌”转变为“学生为主体，教师为主导”的教学模式。这种教学的关键在于培养学生自我学习、认知能力和团队协作能力，并使教学理念的实施更符合人的认知学习规律[2]。

3 项目驱动教学法在测控仪器设计课程中的实施

教学中选择的项目应尽可能覆盖测控仪器设计课程的所有知识点，项目完成后学生能理解和掌握测控仪器设计课程所涉及的所有理论知识，掌握运用这些理论知识的技能。同时，项目要具有开放性，不同项目小组的学生可以采用不同的方案、选择不同的元器件实现。此为，尽量选择实际的工程项目，可以锻炼学生从事工程项目开发能力，从而拓宽学生毕业就业渠道。

因此，选择DGB-5B型电感测微仪的数字化作为项目开展教学活动。电感测微仪作为本院实验室的仪器，在精密测量领域应用广泛。

项目的研究内容包含在测控仪器设计课程的不同章节，由不同的理论知识进行指导。在总体设计这一章的课程上完后，项目小组可以根据设计需求，讨论电感测微仪的数字化的总体方案（单片机还是PC机作为主控单元）。在电路和软件设计这一章的课程上完后，学生可以完成调理电路的设计（模拟电路还是集成电路设计调理电路），AD采样电路的设计（数据采集卡还是独立的AD芯片完成模数转换），软件的开发（开发单片机程序还是PC机程序）。在仪器的精度理论这一章上完后，学生可以讨论如何对数字化后的测微仪进行标定，提高仪器的测量精度。

下面以其中一组学生实施的方案，简要说明项目实施的过程。该组学生设计的总体方案如图1[3]。

线性位移传感器的结构剖面图如图2。

AD698信号调理电路连接及学生制作的实物图如图3。USB-6002数据采集卡外观如图4。

程序采用LabVIEW开发，学生开发的程序界面如图5，程序框图（代码）略。

项目完成后，各项目小组将项目过程中形成的设计方案、图纸、软硬件整理后，结合项目的心得体会撰写项目报告，其他小组成员可以对该组的项目展开讨论，提出改进意见。

4 结论

通过在测控仪器设计课程的教学中引入项目驱动教学法，学生对该课程产生更大的兴趣，加强了与教师的交流，学生的理论知识和实践技能得到了系统训练，有助于学生尝试创新设计和进行科研活动[4]，同时，更多的学生通过课程项目的训练，参与到各类竞赛中，增强了学生的专业自信。

参考文献：

[1]戴金桥，俞阿龙，孙华军.项目驱动法在智能仪器设计课程教学中的应用[J].中国教育技术装备，2015（16）：83-85.

[2]刘贵云.《传感器与自动检测技术》的项目驱动法研究[J]. 教育教学论坛，2014（36）：150-151.

[3]蒋彦，侯建伟，黄智，等.DGB-5B型电感测微仪的数字化设计初探[J].数字技术与应用，2014（8）：150.

[4]穆莉莉，杨洪涛，张新.应用项目驱动法提高测控专业学生的创新能力[J].考试周刊，2014（81）：149-150.endprint