培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的測控技術與儀器專業(yè)學生，除了教學內(nèi)容與體系必須反映該學科的基本知識結構和技術特征，體現(xiàn)專業(yè)領域的新技術、新方法外，實驗教學的理念也必須隨之更新，將測量技術、計算機技術和通信技術不僅在理論上溝通、理解，還必須將其付諸實踐，使學生在校期間，即掌握比較扎實的測控技術與儀器的理論，又具備解決工程測控技術問題的能力。楊叔子院士指出：實踐是根本。

一、更新實驗教學理念 培養(yǎng)創(chuàng)新意識

測控實驗教學的zui終目的不是為了驗證某測量控制原理的正確，也不僅僅是學會使用工具軟件，而是通過測量控制案例培養(yǎng)學生分析和解決具體問題的能力，培養(yǎng)一種實事求是的科學態(tài)度和勇于創(chuàng)新的探索精神，實驗教學要將學生從依賴者轉變?yōu)楠毩⒌牟僮髡吆蛯W習者。

基于這樣的實驗教學理念，在測試技術實驗教學過程中，按照驗證性實驗、設計性實驗、綜合性實驗依次遞進組織實驗教學內(nèi)容，積極不斷引導學生進行理論分析，結合實驗系統(tǒng)的組成、各部分功能及其特征、各部分之間的及其阻抗匹配、實驗結果的分析與處理等與課堂理論緊密結合，并貫徹始終。用理論指導實踐，用實踐加深理論、深化理論，使理論付之于實踐，以理論來指導解決實驗過程中進而擴展到工程實踐中問題的能力

二、更新實驗教學手段 培養(yǎng)工程思維能力

“測控技術與儀器”專業(yè)多是在原“精密儀器”、“光學儀器”、“自動化儀表”、“幾何量測量”、“熱工測量”等專業(yè)基礎上發(fā)展或綜合而建立起來的。受客觀條件的限制，如經(jīng)費、人力、原儀器設備等資源的制約，以往的實驗欲將信息獲取、已獲取信息的傳輸、計算機信息處理組成特定的測試系統(tǒng)實施起來難度相當大。

以我校為例，我校的測控技術與儀器專業(yè)是在公差教研室和測試教研室基礎上合并組成的，其實驗室人員和教師的知識結構相對而言比較單一，公差著重于幾何量的測量原理、測量方法、測量儀器的了解與應用，且停留在靜態(tài)測量層面，其實驗手段如千分尺、百分表、干涉儀等均只能測量靜態(tài)的幾何長度變化，動態(tài)響應特性遠滿足不了現(xiàn)代測試技術的要求，而測試實驗室則以動態(tài)測試為目標，以傳感器、放大器和記錄儀器組成動態(tài)測試系統(tǒng)，但受條件所限，往往缺少標準量比較的手段，而使測量系統(tǒng)輸出值是否真正為所測量備受懷疑。傳感器作為現(xiàn)代信息技術的關鍵環(huán)節(jié)—信息準確獲取，其原理特征無疑是學習者關注的焦點、重點、難點?，F(xiàn)在多采用傳感器綜合實驗臺，這種設備將各種常用傳感器集成于一個臺架上，配之相應的轉換電路，以微動螺旋進給機構將輸入位移（力）轉換成相應的輸出，由表頭顯示出來，這種設備結構簡單、成本低廉，但于傳感器原理的驗證，它與工程思維訓練相距甚遠，以此培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識也難達目的。

實踐出真知，實驗教學欲培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識，必須更新實驗手段，使學生在校就接受工程實際，及早進入角色，為走出校門后解決實際問題奠定基礎。

1.以工程用傳感器替換原理式傳感器

工程用傳感器考慮到環(huán)境灰塵、潮濕、振動等因素，其結構抗干擾能力很強，而傳統(tǒng)教學實驗用傳感器僅以驗證原理為目的，其結構簡單直觀，精度指標也無法考證，為培養(yǎng)學生工程意識，實驗教學過程中，以工業(yè)工程中用磁電式、接近式、感應式、光電式、電容式等傳感器替代傳統(tǒng)的原理式，使學生目睹現(xiàn)實中的元器件與教科書的結構原理之間的異同，理論實際，樹立工程意識。

2.以集散式測試系統(tǒng)取代積木式系統(tǒng)

如前所述，傳統(tǒng)測試系統(tǒng)為簡便、簡化考慮，將不同類型的傳感器像積木一樣堆積在一起，而工程實際的測控系統(tǒng)，各被測量往往是分散的，實用的測控系統(tǒng)必須將各被測點的被測量從不同的幾何空間被傳感器感知而傳輸至控制的核心。為此，更新后的現(xiàn)有的實驗設備，傳感器彼此獨立，其位置可在一定空間任意布置，經(jīng)不同接口傳輸至計算機，由計算機集中處理、顯示不同被測對象輸入與輸出之間關系，使學生有面對工業(yè)對象的體驗，體會到學習、實驗的樂趣，在自覺不自覺的耳濡目染、動手動腦的潛移默化之中漸漸樹立工程意識，創(chuàng)新意識。

三、更新實驗教學方法 培養(yǎng)工程能力

更新實驗手段只為創(chuàng)新意識、解決工程實際問題能力培養(yǎng)提供了必要的物質基礎，可視其為硬件。實驗教學作為一種實踐教學系統(tǒng)，要取得實驗過程的優(yōu)化效果，必須輔以相應的軟件，即實驗教學方法，培養(yǎng)學生的工程能力。

由于受傳統(tǒng)實驗手段的制約，實驗教學過程中往往以驗證原理為目的，學生處于被動的接受狀態(tài)，其實驗指導詳細再詳細，從實驗目的、原理、設備到操作步驟、數(shù)據(jù)處理幾乎由教師手把手教。現(xiàn)有實驗設備，各種傳感器及其相應中間轉換單元彼此獨立，同一實驗平臺可因學生的興趣，被測對象的不同組成不同的測量系統(tǒng)，其輸入輸出的關系也相距甚遠，學生只要按教學要求，其設計的測量系統(tǒng)輸出能準確實時反映輸入的變化即可。這種情況下，實驗教師的主要任務是“導”，而不是“教”，把教學的有*留給學生去動手、思考、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不可能一蹴而就，它以基本操作技能、調試分析能力為基礎，沒有一定的理論指導和親手臨場的經(jīng)驗積累，不可能達到真正意義上的設計和創(chuàng)新。而調試分析能力的培養(yǎng)在教師適當?shù)闹笇拢?jīng)多次反復摸索、鍛煉才能提高，為設計創(chuàng)新打好基礎。以光纖傳感器應用實驗為例，傳統(tǒng)的實驗裝置，教師將光源、調制器及計數(shù)器等安裝在一起，學生做實驗時只抄下計數(shù)器的數(shù)字即可?，F(xiàn)在的實驗采用模塊化結構，光電傳感器、光導纖維接收端、發(fā)射端、計數(shù)器、被檢物體、傳送帶等均由學生動手在機械平臺上自由組裝。由光纖、光電傳感器原理可知，其輸出與輸入關系受被測物體、接收端與發(fā)射端的位置等影響很大。由于經(jīng)驗的缺乏、動手能力的欠缺，初次動手的學生其自我建立的檢測系統(tǒng)，難免出現(xiàn)這樣或那樣的問題，若有教師的適當?shù)囊龑?，加之學生動手參與過程中的經(jīng)驗或體會，邊調試、邊安裝、邊發(fā)現(xiàn)問題、邊解決問題，使學生在自我參與的全過程中，邊摸索、邊提高、在摸索中提高、在提高的基礎上獲取探索的真諦。

教師采用多媒體對工程問題、相關知識、儀器使用方法、實驗要求等進行講解。學生在教師指導下，先根據(jù)教師提出的工程問題，查閱參考資料和相互討論，設計實驗方案，列出實驗儀器設備清單并提交指導教師，經(jīng)指導教師審核批準，然后由學生進行實驗，zui后由學生獨立完成實驗報告。指導教師在指導實驗過程中重在提出問題，引導學生在實驗中分析問題，解決問題。當學生遇到難點時，指導教師先不急于給出答案，僅提示思路，給學生留足思考的余地，鼓勵學生突破現(xiàn)有的理論和方法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

四、改革學生實驗成績評定方法

改革課程考核方法，增加實踐教學環(huán)節(jié)在該課程考核中的加權值，綜合評定學生實驗成績。實驗教學在很大程度上促進了學生的理論知識與實踐知識的融合。但以往的實驗成績，多根據(jù)實驗報告的優(yōu)劣評定，這樣有失公允，從而造成學生實驗成績與實驗表現(xiàn)、實驗能力不相符的現(xiàn)象，其結果必然影響學生參與實驗的主動性和積極性，降低學生參與實驗的興趣，不利于學生創(chuàng)新能力、動手能力的培養(yǎng)。為此我們制定了《實驗教學考核表》，由指導教師依據(jù)每個學生在實驗過程中的表現(xiàn)及其他指標，實時給出評定成績。

在學生實驗成績評定時注重保護學生的創(chuàng)新激情。教師要注意及時表揚有新思想、新創(chuàng)意、新方案的學生，盡管有些新方案不能實施，但獨立思考的學生值得贊賞。如果學生針對具體工程問題提出了一種新的解決辦法，但實驗結果證明這種新的解決辦法是錯誤的或不合適的，如果該學生所設計的實驗方案是科學的，實驗過程是嚴密的，那么這個學生的本次實驗成績?nèi)钥稍u定為較高的分數(shù)。

五、改革效果

上述研究成果經(jīng)3年的教育教學實踐，取得了顯著效果，測控技術與儀器學生的實踐能力和動手能力得到明顯提高。學生對改革措施普遍歡迎，滿意度大幅度提高。我校測控技術與儀器專業(yè)學生積極參加校內(nèi)、外各種課外科技制作活動，在全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽、河南省和全國大學生“挑戰(zhàn)杯”等省級以上大賽中獲獎15項，在《機器人技術與應用》、《礦山機械》等期刊上發(fā)表科技論文3篇。