摘 要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)不但能加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)，而且它在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)等方面具有十分重要的作用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論聯(lián)系實(shí)際的重要一環(huán)，是課程教學(xué)的重要組成部分。針對(duì)目前《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式單一的問題，本文提出“以傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，綜合性教學(xué)實(shí)驗(yàn)為加強(qiáng)，課外科技實(shí)踐為補(bǔ)充”的多模式結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，對(duì)如何更好地完成該課程的教學(xué)的預(yù)期目的進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué) 傳感器 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2014）01（a）-0045-02

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、綜合技術(shù)應(yīng)用、創(chuàng)新意識(shí)和能力等的重要環(huán)節(jié)和途徑?！秱鞲衅髋c檢測(cè)技術(shù)》[1～2]是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，對(duì)這門課來說，實(shí)驗(yàn)教學(xué)更是理論聯(lián)系實(shí)際的重要一環(huán)[3]。通過長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐，我們認(rèn)識(shí)到要讓學(xué)生學(xué)好這門課程，除了加強(qiáng)理論教學(xué)內(nèi)容外，實(shí)踐教學(xué)對(duì)幫助學(xué)生深入理解與掌握本學(xué)科具有不可替代的重要作用。加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)不但提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，而且進(jìn)一步加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的掌握，從而達(dá)到該學(xué)科預(yù)期的實(shí)踐效果。

注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，可提高學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性，本文提出了“以傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，綜合性教學(xué)實(shí)驗(yàn)為加強(qiáng)，課外科技實(shí)踐為補(bǔ)充”的多模式結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，并對(duì)每種模式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法如何提高該課程的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了分析與探討。

1 傳感器課程實(shí)驗(yàn)的基本設(shè)計(jì)思想

在現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)中，傳感器技術(shù)是一項(xiàng)重要技術(shù)。《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》課程中對(duì)不同類型傳感器的工作原理、測(cè)量電路及其應(yīng)用等相關(guān)知識(shí)進(jìn)行介紹，是測(cè)控技術(shù)與儀器、自動(dòng)化等專業(yè)比較重要的專業(yè)課程。通過教學(xué)，我們發(fā)現(xiàn)該課程教學(xué)具有如下特點(diǎn)：第一，教學(xué)內(nèi)容量大，學(xué)生除傳感器與檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)外，還包括眾多電工參量、機(jī)械參量、熱工參量、成份參量的檢測(cè)原理、方法與技術(shù)等內(nèi)容；第二，知識(shí)涉及學(xué)科多，教學(xué)中涉及電學(xué)、光學(xué)、力學(xué)、數(shù)學(xué)、生物學(xué)、材料、機(jī)械原理和計(jì)算機(jī)技術(shù)等多門學(xué)科；第三，內(nèi)容分散性大，各章內(nèi)容之間的聯(lián)系并不甚緊密，并且都涉及多門相關(guān)課程知識(shí)及這些知識(shí)的綜合應(yīng)用等。這些特點(diǎn)使得學(xué)生開始做實(shí)驗(yàn)時(shí)通常感覺思維跟不上、不知道從何學(xué)起的感覺。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)中，僅僅應(yīng)用傳統(tǒng)的單一模式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，會(huì)極大影響學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性，且不利于學(xué)生綜合實(shí)踐能力的提高。因此，我們對(duì)這門課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)采用“以傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，綜合性教學(xué)實(shí)驗(yàn)為加強(qiáng)，課外科技實(shí)踐為補(bǔ)充”的多模式結(jié)合的方式，即通過傳統(tǒng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)各類傳感器的基本工作原理、應(yīng)用進(jìn)行初步的理解；通過綜合性教學(xué)實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)多傳感器、多學(xué)科知識(shí)綜合運(yùn)用的深入理解；通過課外科技實(shí)踐進(jìn)一步提高學(xué)生綜合運(yùn)用及動(dòng)手能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)思想堅(jiān)持由基礎(chǔ)性向綜合性，由認(rèn)識(shí)性向創(chuàng)新性遞進(jìn)的循序漸進(jìn)培養(yǎng)過程，既保證學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解，同時(shí)還要使學(xué)生具有實(shí)際動(dòng)手操作、應(yīng)用的能力。

2 多模式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式探討

2.1 傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，要求學(xué)生理解基本理論知識(shí)

傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)包括“基本型實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)”。基本技能型實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)常規(guī)的儀器、儀表的認(rèn)識(shí)及使用。驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)指通過一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，如通過教師在講授理論的課堂演示等，來驗(yàn)證課程中的基本理論，加深對(duì)相關(guān)理論的理解和認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括電容式傳感器、霍爾傳感器、溫度傳感器、電阻式傳感器、壓電式傳感器的特性等。

目前的傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)存在著實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊、實(shí)驗(yàn)手段單一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置不合理等問題，但傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生理解本課程的基礎(chǔ)知識(shí)，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性具有十分重要的作用。我們通過更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備，豐富實(shí)驗(yàn)手段，整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等方法，建立與理論課程相匹配的實(shí)驗(yàn)課程，從而使得傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)不但能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣，而且更能激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)實(shí)驗(yàn)的積極性，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)為平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)多學(xué)科知識(shí)綜合理解運(yùn)用能力

在傳統(tǒng)的《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，如何進(jìn)一步提高學(xué)生實(shí)踐操作能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，就成為本課程中實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要的內(nèi)容。綜合性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)以其集驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性為一體的特點(diǎn)已被廣泛提倡。

綜合性實(shí)驗(yàn)包括綜合型實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，是集驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性為一體的實(shí)驗(yàn)，從剖析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型， 到觀察、記錄系統(tǒng)的運(yùn)行特性，從而用評(píng)判一個(gè)系統(tǒng)的有關(guān)知識(shí)全面地分析、綜合這一系統(tǒng)的各項(xiàng)性能，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和技能進(jìn)行分析、綜合。

在實(shí)訓(xùn)的安排上，以培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維為主要目的，從簡(jiǎn)入繁，循序漸進(jìn)，將檢測(cè)技術(shù)、傳感器技術(shù)、微處理器技術(shù)、控制技術(shù)等課程內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合起來，比如在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，增加了類似于“DRVI可重構(gòu)傳感及虛擬測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)”的設(shè)備，該類設(shè)備滿足了“傳感器原理、虛擬儀器、工程測(cè)試技術(shù)、測(cè)試信號(hào)分析、計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)”等傳感測(cè)試課程群基礎(chǔ)性及綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)需求。

以實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“機(jī)器視覺多元檢測(cè)實(shí)驗(yàn)”為例，該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了CCD技術(shù)、電機(jī)技術(shù)、機(jī)器視覺檢測(cè)技術(shù)等，學(xué)生首先可以通過該實(shí)驗(yàn)了解機(jī)器視覺檢測(cè)技術(shù)，掌握CCD傳感器工作原理及其應(yīng)用，同時(shí)，學(xué)生還可以通過整個(gè)系統(tǒng)中傳感器及相關(guān)部件相互間的相互位置對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響進(jìn)行分析評(píng)測(cè)。另外，在通過此類綜合性的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅了解了與機(jī)器視覺多元檢測(cè)技術(shù)相關(guān)的知識(shí)，而且加強(qiáng)了對(duì)機(jī)械、電機(jī)、控制等相關(guān)知識(shí)的綜合理解和應(yīng)用，從而擴(kuò)展了學(xué)生的知識(shí)領(lǐng)域，增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。

通過這些綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)不但提高了學(xué)生的獨(dú)立操作能力，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用相關(guān)理論知識(shí)分析問題和解決問題的能力，而且同時(shí)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.3 課外實(shí)踐為補(bǔ)充，提高學(xué)生綜合知識(shí)運(yùn)用與實(shí)踐能力

在不斷完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)上，為學(xué)生提供豐富的課外實(shí)踐活動(dòng)，不但擴(kuò)展學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)的范圍，而且更能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用能力。給學(xué)生創(chuàng)造參加各種課外實(shí)踐操作的平臺(tái)，如科技競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等。在參賽過程中，學(xué)生們分工、協(xié)作、合作、競(jìng)爭(zhēng)。學(xué)生們通過運(yùn)用其所學(xué)的理論知識(shí)，進(jìn)行多學(xué)科理論知識(shí)的綜合，首先要提出相關(guān)問題，然后對(duì)所提出的問題進(jìn)行理論分析，最后用科學(xué)的方法來解決實(shí)際的問題。在此過程中，教師要作好協(xié)助學(xué)生選擇應(yīng)用背景、探索性較強(qiáng)的課題，協(xié)助指導(dǎo)學(xué)生對(duì)其所選擇的課題進(jìn)行分析和引導(dǎo)進(jìn)行相關(guān)工作等，不但要為學(xué)生創(chuàng)造更好的研究氛圍，如指導(dǎo)學(xué)生如何查閱文章、資料收集、調(diào)研分析等；還要邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域教師、專家進(jìn)行專題講座，鼓勵(lì)學(xué)生更多地交流、學(xué)習(xí)、思考，掌握前沿領(lǐng)域知識(shí)。通過做好上述工作，不但使學(xué)生拓展思維，而且更能增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。

以學(xué)生參加的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽為例。比賽要求選擇“智能小車”為設(shè)計(jì)主題，要求學(xué)生設(shè)計(jì)一款可自動(dòng)識(shí)別路徑的智能小車。在設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生可親自動(dòng)手研發(fā)制造該智能小車，通過發(fā)揮自己的主動(dòng)創(chuàng)新能力，選擇各種不同的機(jī)械元件等實(shí)現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)。在整個(gè)參賽過程中，學(xué)生不但獨(dú)立相關(guān)操作，從而鞏固了對(duì)書本理論知識(shí)的的理解，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐操作能力，拓展其知識(shí)范圍，提高其創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

3 結(jié)語

《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》這門課程所涉及眾多類型學(xué)科、教學(xué)內(nèi)容比較分散、內(nèi)容量大，該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是其教學(xué)過程中的重要組成部分，對(duì)其教學(xué)效果有著直接的影響。在通過以上對(duì)該門課程實(shí)踐教學(xué)方式的探索，我們已經(jīng)在教學(xué)過程中取得了一些成績(jī)，但這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，想要進(jìn)一步的來提高教學(xué)質(zhì)量，在日后的教學(xué)中我們還需要不斷進(jìn)行探索和總結(jié)，為社會(huì)培養(yǎng)出更多更優(yōu)秀的專業(yè)技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)

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