徐巧玉 蔡海潮 尚振東 武充沛 楊建璽

摘 要:測試技術(shù)是一門知識面寬、理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程。針對實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在問題,提出了對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容、方法進(jìn)行改革的措施,并在教育教學(xué)實(shí)踐中運(yùn)用,取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞:測試技術(shù) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

測試技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是該課程理論教學(xué)的補(bǔ)充,也是學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,社會對人才的要求越來越高,不僅需要具有扎實(shí)的理論知識和技能,還需要有一定的創(chuàng)新能力[1]。因此,加強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)成為測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方向。

一、目前測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

1.經(jīng)典、驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)過多

由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊匱乏,實(shí)驗(yàn)手段落后,目前的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)主要停留在理論知識的驗(yàn)證上,這實(shí)際上是理論教學(xué)的一種延續(xù)。又由于學(xué)生普遍感到測試技術(shù)課程知識抽象難懂,而驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)占據(jù)主導(dǎo)地位的實(shí)驗(yàn)教學(xué)造成學(xué)生動(dòng)腦動(dòng)手機(jī)會又少,對實(shí)驗(yàn)興趣不大,缺乏求知欲和探索欲[2-3]。

2.對學(xué)生束縛過多

教師把實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、操作方法與步驟、報(bào)告格式甚至每一步得到什么結(jié)果等都寫得一清二楚,學(xué)生完全是在教師設(shè)定的范圍內(nèi)機(jī)械地完成操作,缺少主動(dòng)積極的思考,最終仍然不明白為什么要這樣子去做,束縛了學(xué)生的獨(dú)立思維和能動(dòng)性,不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.實(shí)驗(yàn)成績評定不合理

以往的實(shí)驗(yàn)成績,多根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的優(yōu)劣評定,這樣有失公允,造成了學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績與實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ幌喾默F(xiàn)象,影響了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性和積極性,降低了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的興趣,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力和綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

二、深化測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索

1.改革測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

測試技術(shù)是一門多學(xué)科交叉、理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的綜合應(yīng)用型技術(shù)學(xué)科。該學(xué)科在理論課程改革的同時(shí),實(shí)驗(yàn)教學(xué)也配合其目標(biāo)和要求進(jìn)行了相應(yīng)的改革。首先,學(xué)校對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了改建并購置了先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,如:韓國FESTECH公司的傳感器實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、數(shù)字式測試儀器儀表、美國NI公司的虛擬儀器系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)測試系統(tǒng)等。其次,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,樹立新的教育理念,改變以往測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅僅是為了讓學(xué)生驗(yàn)證某測量控制原理的正確和學(xué)會使用某種工具軟件的做法,以提高學(xué)生綜合素質(zhì)為目的,不斷改進(jìn)教育方法,從實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、操作過程、實(shí)驗(yàn)報(bào)告填寫多角度進(jìn)行考核,積極發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,讓學(xué)生大膽嘗試、大膽設(shè)想、大膽實(shí)踐,將學(xué)生從依賴者轉(zhuǎn)變?yōu)楠?dú)立的操作者和學(xué)習(xí)者,真正把創(chuàng)新精神融入教學(xué)中。

2.改革測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)教材

根據(jù)測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)要求,結(jié)合新購置的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,重新編寫了實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱,并對實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的內(nèi)容進(jìn)行了改革。由過去以教師為主體、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書規(guī)定操作程序及詳盡細(xì)節(jié)的做法,改變?yōu)橐詫W(xué)生為主體,圍繞學(xué)生參與、啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思維、創(chuàng)新思維為中心的做法。改革后的教材重點(diǎn)提出了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的目的、要求、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)分析總結(jié)編寫要求以及在后續(xù)教學(xué)環(huán)節(jié)中再學(xué)習(xí)再實(shí)踐的相關(guān)知識內(nèi)容、目的、要求;編入常用儀器設(shè)備操作要領(lǐng)與注意事項(xiàng),實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題及排除方法等;而實(shí)驗(yàn)方案則要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前自己設(shè)計(jì),然后依據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)中存在的問題不斷地修改完善方案,最終達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。這種做法給學(xué)生充分的想象空間和發(fā)揮余地,極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新欲望。

3.改革測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

(1)全方位、多層次教學(xué)。在測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,按照驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)依次遞進(jìn)組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目上,減少理論驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),增加綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。測試技術(shù)知識主要有傳感器及其檢測技術(shù)和信號處理技術(shù)兩大部分組成。新購置的傳感器實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)測試系統(tǒng)可以提供幾十項(xiàng)理論驗(yàn)證和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,學(xué)生可依據(jù)自己的興趣自主選擇某個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在實(shí)驗(yàn)方法上,則要求學(xué)生在了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵蟮幕A(chǔ)上,自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案(包括傳感器、調(diào)理電路的選擇和操作程序設(shè)計(jì)),自行完成測試系統(tǒng)的構(gòu)建、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告等,同時(shí)還要求學(xué)生針對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問題進(jìn)行分析思考,并寫出分析報(bào)告。通過在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和操作過程中,培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立思考能力,尤其是創(chuàng)新思維意識,使得對課堂知識的理解能力得到了很大提高,對課程要求的常見物理機(jī)械參數(shù)檢測方法有了較深刻的感性認(rèn)識,理論與實(shí)踐相結(jié)合的思維方法和動(dòng)手能力也得到了鍛煉。

(2)學(xué)生參與科研。為給學(xué)生提供創(chuàng)新意識的培養(yǎng)平臺,教師積極申報(bào)縱向科研課題,主動(dòng)聯(lián)系橫向科研項(xiàng)目,給學(xué)生創(chuàng)造參與科學(xué)研究的機(jī)會。近幾年,先后申請并獲得立項(xiàng)的科研課題四項(xiàng),其中省科技廳2項(xiàng),省技術(shù)監(jiān)督局1項(xiàng),橫向課題1項(xiàng)。省科技廳項(xiàng)目“鐵路貨車滾動(dòng)軸承不拆解故障診斷”和“水泥生產(chǎn)過程控制儀表計(jì)量檢定系統(tǒng)”、省技術(shù)監(jiān)督局“水泥生產(chǎn)配料秤動(dòng)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范”、某公司的“微小型軸承啟動(dòng)摩擦力矩測量計(jì)”研制,為學(xué)生參與科學(xué)研究奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。幾個(gè)縱橫向科技研發(fā)課題的立項(xiàng),給學(xué)生創(chuàng)造自己動(dòng)手,自己研究的平臺,學(xué)生可利用課余時(shí)間參與研發(fā)活動(dòng),如獲得省大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”獎(jiǎng)的項(xiàng)目就是在科研課題的平臺上應(yīng)運(yùn)而生的,學(xué)生利用暑假參加“鐵路貨車滾動(dòng)軸承不拆解故障診斷研究”課題的室內(nèi)實(shí)驗(yàn),與相關(guān)研究生一起,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,測取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對測取信號進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理,在涉及測試技術(shù)課程全部內(nèi)容的科學(xué)實(shí)驗(yàn)工程中,提高學(xué)生自己綜合應(yīng)用科學(xué)知識的能力。

4.改革學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績評定方法

改革課程考核方法,增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)在該課程考核中的加權(quán)值,綜合評定學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在很大程度上促進(jìn)了學(xué)生理論知識與實(shí)踐知識的融合。但以往的實(shí)驗(yàn)成績,多根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的優(yōu)劣評定,這樣有失公允,從而造成學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績與實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ幌喾默F(xiàn)象,其結(jié)果必然影響學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性和積極性,降低學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的興趣,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力的培養(yǎng)。為此我們制定了《實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核表》,由指導(dǎo)教師依據(jù)每個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)及其他指標(biāo),實(shí)時(shí)給出評定成績。

在學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績評定時(shí)非常注重保護(hù)學(xué)生的創(chuàng)新激情。對于獨(dú)立思考的和針對某個(gè)工程問題提出新的解決辦法(盡管這種辦法可能是錯(cuò)誤的或不合適的)的學(xué)生予以表揚(yáng)[4],而且該學(xué)生的本次實(shí)驗(yàn)成績?nèi)钥稍u定為較高的分?jǐn)?shù)。

三、實(shí)踐效果

上述研究成果經(jīng)3年的教育教學(xué)實(shí)踐,取得了顯著效果,學(xué)生的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力得到明顯提高。學(xué)生對改革措施普遍歡迎,滿意度大幅度提高。

學(xué)生參加校內(nèi)、外各種課外科技制作活動(dòng),在全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、河南省和全國大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”等省級以上大賽中獲獎(jiǎng)15項(xiàng),在《機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用》《礦山機(jī)械》等期刊上發(fā)表科技論文3篇。

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