1现代多媒体技术在测仪实验教学中的应用

进入21世纪，现代高新技术发展日新月异，这些技术为提高高等教育质量，改善高校科研教学方法提供了契机，多媒体技术应用于实验教学即是很好的实践[4-5]。在传统教学模式的基础上充分发挥计算机技术的作用已成为教育教学发展的趋势和潮流。众所周知，计算机具有强大的计算能力、存储能力、多媒体展示及动画功能，将各种数值、文字、声音、图像和动画有机结合，它的表现形式灵活多样、形象生动、重点突出且具有很好的趣味性和视觉效果，将其用于学生教学可以收到事半功倍的效果。目前测仪专业课程的实验教学仍然是以传统教学模式为主，多媒体实验教学较少，某些课程即使采用多媒体，也往往以文字类多媒体居多，教学重点难点无法演示，更不用说运用形象直观的动画软件进行教学，影响教学效果和教学质量。如测仪专业精密测量技术课程，该课程介绍精密测量理论和技术，理论知识抽象难懂，各种大型光学精密测量仪器原理和使用方法复杂，学生掌握起来很困难，实践应用效果不佳，鉴于这种情况，为提高教育质量，我校对该课程的实验教学手段进行了改革，在公差理论和实验教学中，结合教师丰富的教学实践经验，充分发挥计算机多媒体技术易于理解、易于操作、低成本可重复的优势，将该课程中复杂抽象、难以理解的测量方法以及大型光学精密测量仪器的使用方法用Flash动画的方式模拟出来。例如，采用数字式万能工具显微镜测量外螺纹参数以及用干涉显微镜测量表面粗糙度等实验。在过去的实验教学中，该实验需要进行分组，而且设备台套数也不足，学生不能同时观察，而且无法清楚地了解显微镜视场的变化情况。改革后，通过将开发的实验项目多媒体课件为学生展示，这类制约学生学习的问题迎刃而解，同时也避免了过去需要教师采用平面挂图说明的缺点，加强了实验教学的直观性和真实感，教学实践表明，这种方法使学生的理解能力和动手能力得到很好的提高。

2虚拟仪器在测仪实验教学中的应用

虚拟仪器是伴随着计算机和微电子技术的发展而出现的一种新型仪器，它与传统意义的仪器有着巨大的不同，它是一种具有图形化的虚拟操作面板、功能实现后台程序、可满足用户自定义自设计、以计算机为核心的软件仪器平台。它由计算机、LabVIEW软件、数据采集卡等硬件接口模块所组成。该系统的核心是由美国国家仪器公司开发的LabVIEW软件平台，辅助硬件仅仅是为解决信号的输入输出问题。使用者在该软件平台上可任意开发自己所需要的仪器去实现自身特定的功能，开发完成的仪器只需用鼠标或键盘控制虚拟前面板，与操作传统测量仪器并无二致。故而，虚拟仪器的实质是利用计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达输出测量结果，利用计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析和处理，利用I/0接口设备完成信号的采集、测量和调理，从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。众所周知，传统意义的实验室中放置有各种各样的仪器设备，来满足不同的实验和科研需求。因此，实验设备的短缺和昂贵的购置经费制约了教学和科研的发展，虚拟仪器的出现则全面解决了这类问题。基于虚拟仪器的优点，采用LabVIEW7.0虚拟仪器技术开发了虚拟仪器实验室，该实验室能够提供长度测量、信号产生和滤波、轮廓测量、数据分析处理等传统实验设备需提供的各种功能。通过使用虚拟仪器系统，不仅传统实验的方法和手段能够使学生系统直观的理解和掌握，而且能够弥补某些仪器的缺失对学生学习造成的影响。实践表明，在实验教学中引入虚拟仪器技术，不仅提高教学科研的质量与效率，而且节省了购置精密仪器设备的巨额经费投入。学生通过虚拟仪器在学习专业技术的同时也能够熟练使用计算机，从而以一个更高的起点面对未来。

3Matlab在测仪专业实验教学中的应用

在众多的数学软件中，Matlab是应用最为广泛的一种，它由matrix和laboratory两个词组合而成，含意是矩阵实验室。它是当今世界最先进、最全面、功能最强大的科学计算工具软件之一，它强大的计算和处理功能被世界的科技研究人员广泛的采纳。它具有的可视化、交互式程序设计的计算环境将信号处理、矩阵运算、数值分析、非线性动态系统的建模、有限元和控制系统仿真等许多功能集成在一个易于使用的视窗中，它摆脱了传统非交互式程序设计语言的编辑模式，编程者可以方便地利用它去开发和实验自己的计算需要，它代表着当今国际科学计算软件的先进水平。对于测仪专业学生来说，主要学习测量和控制方面的知识，这一过程中会有大量的实验数据进行处理和分析，传统方式往往是学生通过人工分析、计算和处理，然后将处理后的数据绘制成图和表格，这种方法不仅极大的占用学生的时间，而且学生容易出现这样那样的错误，同时因人工计算能力的限制，很多实验现象不能直观有效的表现出来。而利用Matlab软件中相关工具箱，学生不仅能够快速地将大量的实验数据进行分析、处理，而且可以通过Matlab的绘图功能把结果直观的表现出来。借助Matlab这种强大的功能，学生可以快速灵活的学好自己的专业知识，也可以掌握这种世界通用的数学分析计算工具，为他们以后进一步深造打下一个良好的基础。

4结论

通过上述将现代教育手段应用于我校测仪专业的实验教学，且经教育教学实践表明，现代教育手段的使用不仅极大地解决了实验设备购置经费投入不足的问题，而且丰富了教学手段，紧跟教育技术发展潮流，学生的实践动手能力和科技创新能力得到了明显加强，这些在测仪专业学生的毕业设计和挑战杯等学科竞赛中得到了很好的体现和证明。然而，创新没有止境，技术的发展也日新月异，高校作为创新人才培养的主战场，对教育教学手段的革新也永无止境。实验教学的改革是一个系统工程，要使实验教学能够符合人才培养的目标，顺应社会对人才的需求，需要教师在实验教学过程中勇于探索和创新教育教学方法，这样才能更好地培养出优秀人才，满足国民经济的需要。学生系统直观的理解和掌握，而且能够弥补某些仪器的缺失对学生学习造成的影响。实践表明，在实验教学中引入虚拟仪器技术，不仅提高教学科研的质量与效率，而且节省了购置精密仪器设备的巨额经费投入。学生通过虚拟仪器在学习专业技术的同时也能够熟练使用计算机，从而以一个更高的起点面对未来。

作者：毛玺李云峰徐巧玉蔡海潮单位：河南科技大学机电工程学院