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基于教学与科研结合的“精密仪器设计”课程教学改革

基于教学与科研结合的“精密仪器设计”课程教学

改革

“精密仪器”设计课程是测控技术与仪器专业本科专业的核心课程。这是一门综合性、理论性、技术性和实践性的课程。本课程将基础理论与工程实践相结合,对学生进行专业基础训练,培养学生解决工程问题的实践能力、能力和创新能力。与传统的课堂教学活动相比,该课程的教学存在以下困难:1)精密仪器是一种发展迅速的现代科学仪器系统,自动化、智能化和现代化应用正在迅速更新。教科书本身的教学社会限制了学生的学习视野,影响了课程的教学效果。2)精密仪器设计是一门相互交叉、相互渗透的学科,涉及到现代微制造技术(光、机、电)、纳米技术、计算机技术、仿生原理、新材料等高新技术,为对精密仪器的设计提出了新的研究课题。这门课有很多内容,涉及到对许多抽象概念的理解。学生在学习过程中,一般只依靠教材的理论解释而难以理解。

在校2016版培训方案和教学大纲的过程中,针对测控专业的毕业要求,解决了“精密仪器设计”课程教学中存在的不足,在教学中引入前沿、创新、交叉的科研项目,进行课程教学改革,实现以书本为中心的教学向以科研为中心的教学转变。以课堂教学为中心,以科研项目探索为中心。学生在科研项目探究过程中掌握专业知识,培养独立思维,解决实际问题。

1 课程整体设计

1.1 课程定位与培养目标

本课程是测控技术与仪器等核心专业的必修课。它在学习光学、机械结构等基础理论知识方面起着不可或缺的实际作用。它对培养学生分析和解决问题的能力,培养和培养高素质的人才具有重要作用。

随着科学技术的进步,特别是微电子技术、航空航天工业、材料

科学、生物工程等的发展,精密仪器进入了亚微米、纳米水平的新时代,为精密仪器提供了广泛的研究领域。为了适应科技发展的需要,跟上世界科技进步的步伐,提高我国精密仪器的水平。本课程旨在使学生掌握光学和机电计算机技术相结合的精密仪器总体设计的基本理論,从设计任务中学习如何实施总体设计方法,并具有一定的精确设计能力。为仪器行业培养坚实的理论基础和较强的独立工作能力,为创新型仪器专业人员的探索、改革和丰富服务。

1.2 课程内容框架的建立

“精密仪器设计”课程的教学内容由精密仪器设计简介、精密仪器设计方法和精密仪器设计实例三部分组成。

在“精密仪器设计概论”部分,重点阐述了仪器学科的重要性,以及仪器学科在中国和世界上的发展水平和发展趋势。本文介绍了仪器仪表的组成、设计和工作原理。

在精密仪器设计方法部分,根据仪器的组成依次介绍了设计方法。仪器精度设计与分析是精密仪器与精密机械设备的核心技术指标。精密机械系统是实现精密仪器高精度的基础,特别是当代科学技术的发展已经进入纳米时代,这对仪器的功能和精度提出了更高的要求。因此,机械系统的设计和制造应引起高度重视。光电传感为精密仪器的检测和分析提供了数据源,直接影响着仪器的功能和性能。光学系统在现代仪器尤其是光学仪器中发挥着越来越重要的作用。微位移技术是实现亚微米和纳米级精密仪器精度的关键技术。

2 课程教学改革

本课程针对“精密仪器设计”课程,阐述了精度概念、精度评价方法、误差

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