王 超

（麗水學(xué)院工學(xué)院,浙江麗水,323000）

《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和實(shí)踐

王 超

（麗水學(xué)院工學(xué)院,浙江麗水,323000）

《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》課程是工科類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)能促進(jìn)學(xué)生加深對(duì)常用傳感器、測(cè)量電路以及常見非電量檢測(cè)方法的理解和掌握。本課題組對(duì)該課程的實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容、教學(xué)組織方式以及評(píng)價(jià)體系進(jìn)行改革，成效顯著。

自動(dòng)檢測(cè)技術(shù);實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革

0 引言

《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》課程是工科機(jī)械類專業(yè)和電氣信息類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，重點(diǎn)介紹各種變量的檢測(cè)原理和方法。該課程旨在使學(xué)生了解并掌握檢測(cè)技術(shù)的基本概念和原理，掌握常用傳感器的工作原理、特性參數(shù)、選型使用和調(diào)試等方面的知識(shí)，掌握各種參數(shù)的檢測(cè)技術(shù)及信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生安裝、運(yùn)行、維護(hù)自動(dòng)化設(shè)備及解決現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問題的能力，使其能適應(yīng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、電子信息、測(cè)量與控制等多領(lǐng)域的工作。

因此學(xué)生不僅要通過理論課的學(xué)習(xí)掌握自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的理論知識(shí)，還需要通過各種實(shí)驗(yàn)加深對(duì)常用傳感器、測(cè)量電路以及常見非電量檢測(cè)方法的理解和掌握。

1 《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

我?！蹲詣?dòng)檢測(cè)技術(shù)》課程開設(shè)了包括電阻應(yīng)變片、電容傳感器、差動(dòng)變壓器、電渦流傳感器、霍爾傳感器、壓電式傳感器、光電傳感器、溫度傳感器和光纖傳感器等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

經(jīng)過幾年實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)有以下一些問題：

1.1.實(shí)驗(yàn)課時(shí)少，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容簡(jiǎn)單

《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》課程總課時(shí)為45課時(shí)，其中實(shí)驗(yàn)課時(shí)僅為10課時(shí)，而實(shí)驗(yàn)涉及的傳感器種類有10多種，因此只能做一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)只是按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書機(jī)械地連接導(dǎo)線和測(cè)量數(shù)據(jù)。學(xué)生只是了解了該傳感器的性能，而對(duì)于傳感器的種類、特性、測(cè)量電路知之甚少。

1.2各個(gè)實(shí)驗(yàn)之間相對(duì)孤立，沒有聯(lián)系

由于每次實(shí)驗(yàn)只是簡(jiǎn)單的測(cè)試一種傳感器的性能，相互獨(dú)立，而缺乏對(duì)傳感器選擇、應(yīng)用以及信號(hào)處理綜合能力的訓(xùn)練，學(xué)生難于建立自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的整體概念，不能進(jìn)行綜合應(yīng)用。

1.3考核形式單一，學(xué)生不夠重視

由于這些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)難以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極主動(dòng)性，而目前的課程考核機(jī)制中，實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中所占的比重極少，所以學(xué)生普遍對(duì)實(shí)驗(yàn)課缺乏重視，態(tài)度不積極，甚至出現(xiàn)逃課現(xiàn)象。

2 《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革內(nèi)容

針對(duì)上述問題，課題組對(duì)《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》 課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了一系列改革，增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)，綜合整編實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，改革實(shí)驗(yàn)課堂組織方式和評(píng)價(jià)方式。改革的關(guān)鍵在于如何結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作掌握相關(guān)理論知識(shí)體系，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，如何培養(yǎng)學(xué)生分析和處理實(shí)際問題的能力。

為了適應(yīng)各個(gè)層次學(xué)生的需求，課題組把實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目三種類型。內(nèi)容層次分明，目標(biāo)明確，由簡(jiǎn)入難，循序漸進(jìn)。

2.1驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)。通過這類實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作，掌握常用傳感器及信號(hào)處理電路的工作原理，掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理方法，為后續(xù)的設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。

課題組選擇了2個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：金屬箔式應(yīng)變片特性實(shí)驗(yàn)和電渦流式傳感器特性實(shí)驗(yàn)。前者設(shè)計(jì)為質(zhì)量--電壓測(cè)量，分別以單臂、半橋和全橋三種方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，比較靈敏度和線性范圍，使學(xué)生掌握質(zhì)量的測(cè)量方法，驗(yàn)證電橋電路特性。后者設(shè)計(jì)成位移--電壓量，分別使用銅、鋁（大、小面積）、鐵三種材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，比較靈敏度和線性范圍，驗(yàn)證不同材料的電渦流特性。

2.2設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)也是學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)。該類實(shí)驗(yàn)主要面向工程實(shí)際應(yīng)用的設(shè)計(jì)和研究，旨在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。

通過之前的2個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生已經(jīng)掌握了一定的基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本操作技能。課題組設(shè)計(jì)了4個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：振動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)、位移測(cè)量實(shí)驗(yàn)、頻率及轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)驗(yàn)和溫度測(cè)量實(shí)驗(yàn)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)由老師給定目的和要求，學(xué)生綜合比較分析，選擇傳感器和信號(hào)處理模塊并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理。

2.3綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

根據(jù)本校實(shí)際情況，綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目采用開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目形式。此類實(shí)驗(yàn)需要運(yùn)用多門學(xué)科知識(shí)和多種實(shí)驗(yàn)方法，旨在培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、綜合分析能力、解決問題能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

課題組結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，召集一些理論知識(shí)扎實(shí)、動(dòng)手能力較強(qiáng)并且對(duì)課程有濃厚興趣的同學(xué)，向?qū)W校申報(bào)立項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目，利用課外時(shí)間完成。學(xué)生由3至4人組成小組，通過查閱資料、研究討論并且考慮各自的興趣和特長(zhǎng)，確定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容、方案、參數(shù)指標(biāo)、元件器材和實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)以及各人的詳細(xì)分工。各小組分批于開放時(shí)段在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成傳感器的選擇、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試和仿真。從立項(xiàng)至結(jié)題的整個(gè)實(shí)施過程中讓學(xué)生作為主體，充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性，并且綜合運(yùn)用了《電工電子技術(shù)基礎(chǔ)》、《電工電子實(shí)訓(xùn)》等前導(dǎo)課程的知識(shí)和技能，進(jìn)一步鍛煉了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，同時(shí)使學(xué)生初步了解開展科研的簡(jiǎn)單步驟。

3 《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系改革

這種多層次多元化的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以給學(xué)生提供多樣化的選擇，因此必須建立一套合理的評(píng)價(jià)體系，以完善的體制促使學(xué)生充分重視《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。

《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》課程的總評(píng)成績(jī)由理論成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)組成，其中實(shí)驗(yàn)成績(jī)占40%比重，且采用多元化考核方式，考核貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程。驗(yàn)證性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)之前要求學(xué)生分組預(yù)習(xí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，集中演示講解，由組長(zhǎng)根據(jù)實(shí)際情況評(píng)定預(yù)習(xí)成績(jī)，占實(shí)驗(yàn)成績(jī)的30%；實(shí)驗(yàn)操作分小組進(jìn)行，老師根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和操作態(tài)度評(píng)定操作成績(jī)，占實(shí)驗(yàn)成績(jī)的40%；課后要求學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，老師根據(jù)報(bào)告情況評(píng)定成績(jī)，占實(shí)驗(yàn)成績(jī)的30%。二綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由少數(shù)學(xué)生在課外時(shí)間完成，則采用課外學(xué)分及個(gè)人榮譽(yù)等其它方式進(jìn)行考核評(píng)價(jià)。

采用這種多元化考核評(píng)價(jià)體系，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)，鍛煉學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)生積極性。

4 《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革展望

上述改革方案在本校機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生中試行了3輪，效果達(dá)到預(yù)期，可以真正實(shí)現(xiàn)將學(xué)生培養(yǎng)成既有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)又有較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力的新型應(yīng)用型人才的目標(biāo)。

在今后的教學(xué)過程中，課題組還將進(jìn)一步深化改革《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

（1）引進(jìn)虛擬測(cè)量?jī)x器，開闊學(xué)生知識(shí)面，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

（2）綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目還可擴(kuò)展為課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、學(xué)科競(jìng)賽、學(xué)生科研項(xiàng)目等多種形式完成。

（3）設(shè)計(jì)大型綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，組合機(jī)械、電信、計(jì)算機(jī)等專業(yè)的學(xué)生共同參與，發(fā)揮特長(zhǎng)，相互合作實(shí)施，使學(xué)生了解各學(xué)科之間的滲透和合作方式。

（4）建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行輔助教學(xué)和實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)。

[1]王超.電子類實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)評(píng)價(jià)體系改革與實(shí)施 [J]. 電子制作，2015.6

[2]楊立清.自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)教學(xué)改革的研究與實(shí)踐 [J]. 黑龍江科技信息，2009（33）

[3]鐘秉翔.《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索 [J]. 職業(yè)時(shí)空，2010（6）

The automatic detection technology experimental teaching reform and practice

Wang Chao

（lishui college institute of technology, zhejiang lishui，323000）

the engineering professional course of “automatic detection technology is an important professional foundation course, the link can promote the students to deepen the commonly used sensors, measuring circuit and the common understanding and mastering of non-electricity detection method. This group in the course of experiment contents, teaching organization and evaluation system reform, fruitful.

automatic detection technology; The experiment; The teaching reform

教改項(xiàng)目：麗水學(xué)院校級(jí)重點(diǎn)課堂教學(xué)改革項(xiàng)目：實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》課堂教學(xué)改革和實(shí)踐（14KZ36）