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        《檢測(cè)與傳感技術(shù)》課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

        2018-05-07 07:56:00蔡鵑張樂(lè)冰
        課程教育研究 2018年10期
        關(guān)鍵詞:項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)應(yīng)用型人才

        蔡鵑 張樂(lè)冰

        【摘要】檢測(cè)與傳傳感是一門實(shí)踐性和應(yīng)用型很強(qiáng)的學(xué)科,學(xué)生通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生除了能掌握和驗(yàn)證理論知識(shí)外,還能加強(qiáng)創(chuàng)新和實(shí)踐能力的培養(yǎng),立足于電子信息專業(yè)需求,針對(duì)檢測(cè)與傳感技術(shù)本科教學(xué)現(xiàn)狀,圍繞培養(yǎng)創(chuàng)新型和設(shè)計(jì)型人才的要求,研究了高等院校檢測(cè)與傳感技術(shù)的相關(guān)教材,教學(xué)方式,結(jié)合課程特點(diǎn),調(diào)整課程內(nèi)容與結(jié)構(gòu),改革課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,建立合理的教學(xué)體系,增添工程應(yīng)用實(shí)例教學(xué),重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生傳感器和檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用能力,提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。

        【關(guān)鍵詞】檢測(cè)與傳感技術(shù) 應(yīng)用型人才 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)

        【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2018)10-0237-02

        傳感器在測(cè)量與控制系統(tǒng)的具有重要的地位,它是采集信號(hào)的主要工具,傳感器技術(shù)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中得到廣泛的應(yīng)用。電子信息工程專業(yè)設(shè)置傳感技術(shù)課程,目的是希望學(xué)生通過(guò)理論知識(shí)的學(xué)習(xí),對(duì)常用傳感器和現(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)的基本理論知識(shí)的掌握及應(yīng)用能力的培養(yǎng),能夠提高動(dòng)手能力。傳感器技術(shù)隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速的發(fā)展有了新的特點(diǎn),首先不斷向新型、微型、智能型方向發(fā)展,其次趨于集成化、功能化、智能化;再次,網(wǎng)絡(luò)化傳感器及及網(wǎng)絡(luò)化檢測(cè)系統(tǒng)出現(xiàn)。因此,新時(shí)期的傳感器課程教學(xué)尤其是實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)迫切需要改革創(chuàng)新。

        一、檢測(cè)與傳感技術(shù)課程教學(xué)存在的問(wèn)題

        目前在檢測(cè)與傳感技術(shù)課程的教學(xué)中,雖然已經(jīng)改變了傳統(tǒng)的只注重理論教學(xué),提高了實(shí)踐教學(xué)的比例,但是仍然存在很多問(wèn)題,主要表現(xiàn)在從下各方面。(1)檢測(cè)與傳感技術(shù)課堂教學(xué)方面:抽象的、枯燥的普遍工作原理講解內(nèi)容,很難引起學(xué)生的興趣。我們需要對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行篩選,采取相應(yīng)的教學(xué)手段提高學(xué)生積極性以及對(duì)理論更好的理解。(2)檢測(cè)與傳感技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面:目前的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過(guò)度的依懶于試驗(yàn)箱其自身開發(fā)能力較弱,按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書按部就班操作,僅僅連接指定的幾條線路,而對(duì)于每個(gè)項(xiàng)目的具體實(shí)現(xiàn)方法、設(shè)計(jì)原理,不求甚解;而且,上課教師對(duì)實(shí)踐教學(xué)參與較少,理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)出現(xiàn)脫節(jié)分離。(3)檢測(cè)與傳感技術(shù)應(yīng)用能力實(shí)踐培養(yǎng)方面:目前,我們只完成了對(duì)特定課程的相關(guān)知識(shí)的驗(yàn)證和鞏固,而傳感器教學(xué)往往只關(guān)注傳感器本身,而在傳感器的實(shí)際應(yīng)用中,傳感器只是自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)或自動(dòng)控制系統(tǒng)中一個(gè)重要的獲取和傳輸信號(hào)的環(huán)節(jié),必須結(jié)合其他環(huán)節(jié)才能完成實(shí)踐功能。(4)檢測(cè)與傳感技術(shù)課程實(shí)踐考核難:實(shí)踐教學(xué)的考核,只能根據(jù)是否到課,實(shí)驗(yàn)報(bào)告,給出印象成績(jī),不管做的過(guò)程中效果如何都會(huì)通過(guò),因此學(xué)生也重理論不重實(shí)踐。

        二、優(yōu)化檢測(cè)與傳感技術(shù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法

        遵從“學(xué)以致用”的原則,適應(yīng)電子信息工程專業(yè)創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系,按照分階段,遞進(jìn)式的教學(xué)改革思路,改變傳統(tǒng)教學(xué)方法,增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)科技開發(fā)能力。

        1.以工程應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心,設(shè)置合理的檢測(cè)與傳感技術(shù)課程的教學(xué)體系,解決內(nèi)容多與課時(shí)少的矛盾,理論多與實(shí)踐少的矛盾。

        (1)篩選教學(xué)內(nèi)容,壓縮課內(nèi)教學(xué)時(shí)數(shù)

        目前的教學(xué)安排,大綱規(guī)定總的課時(shí)為51課時(shí),其中理論教學(xué)41課時(shí),實(shí)驗(yàn)10課時(shí),并且國(guó)內(nèi)大多數(shù)教材的主要內(nèi)容是介紹傳感器的原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換電路,甚至是敏感元件的制作材料和工作原理,內(nèi)容多而繁雜,涉及到各個(gè)學(xué)科,深?yuàn)W而枯燥,難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。我們學(xué)習(xí)傳感器主要是掌握傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換和處理以及傳感器在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。我們篩選課堂教學(xué)內(nèi)容,選擇一些典型常用的傳感器(電阻、電容、電感、熱電偶等)進(jìn)行詳細(xì)的講解,讓學(xué)生深刻的理解理解這幾種基本的傳感器,掌握傳感器的用途,如何選擇和如何使用;對(duì)于其他不常用傳感器可以跟學(xué)生興趣自己找查相關(guān)資料進(jìn)行自學(xué),只需要大概粗略的掌握,不必深究。

        (2)教學(xué)內(nèi)容模塊化

        整個(gè)檢測(cè)與傳感器技術(shù)課程體系可以由4各模塊組成,第一個(gè)模塊是基礎(chǔ)理論教學(xué),主要講解相關(guān)的典型常用的傳感器的工作原理以及內(nèi)部結(jié)構(gòu);第二個(gè)模塊是“討論式”教學(xué),針對(duì)教材其余的內(nèi)容以及感器的最新動(dòng)態(tài),學(xué)生根據(jù)興趣分成小組,學(xué)生課后查找資料自學(xué),以小論文的方式分組討論,最后以答辯的方式進(jìn)行考核。第三個(gè)模塊是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué),選擇2到3個(gè)基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),教師講授一部分知識(shí)學(xué)生做一部分實(shí)驗(yàn),主要使學(xué)生掌握常用傳感器的使用和標(biāo)定方法。第四個(gè)模塊是設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn), 以項(xiàng)目的形式,學(xué)生將檢測(cè)與傳感技術(shù)與接口技術(shù)、單片機(jī)、PLC等技術(shù)有效的結(jié)合,設(shè)計(jì)幾個(gè)典型的自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn),例如自動(dòng)液位控制系統(tǒng)、溫度自動(dòng)報(bào)警器。

        2.以應(yīng)用能力培養(yǎng)為導(dǎo)向優(yōu)化教學(xué)方法,采用多樣化教學(xué)手段,提高學(xué)生的理論理解和實(shí)踐的認(rèn)識(shí)。

        傳感器的理論教學(xué)是非常枯燥和乏味的,而且知識(shí)涉及面廣,傳統(tǒng)的教學(xué)方式比較單調(diào),采用講解為主,多種教學(xué)手段為輔的方式,不斷提高學(xué)生對(duì)這么課程的興趣以及更好地理解這門課程。利用多媒體教學(xué),借助教學(xué)課件、影像等多媒體教學(xué)手段來(lái)提高教學(xué)效果,可用動(dòng)畫演示工作原理使學(xué)生更好地理解抽象的概念;大量的應(yīng)用實(shí)例可以吸引學(xué)生的注意力,引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)的思考,激學(xué)習(xí)興趣和潛能。

        三、檢測(cè)與傳感技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)改革

        1.以基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為鋪墊,革新驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)

        基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué),注重引導(dǎo),理論教師積極參與,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)考核,使學(xué)生提高對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視,能主動(dòng)預(yù)習(xí)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn),帶著問(wèn)題進(jìn)行試驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)過(guò)程中,采用啟發(fā)式教學(xué)方法,要求學(xué)生尋找更好的改進(jìn)方法,發(fā)展學(xué)生的發(fā)散思維能力,達(dá)到學(xué)以致用的目的,并且激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新興趣。通過(guò)基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)使學(xué)生理解傳感器的基本原理和特性,消化教學(xué)內(nèi)容,掌握常用傳感器的使用和標(biāo)定方法,學(xué)生對(duì)傳感器在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上有感性的認(rèn)識(shí),能獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的讀取和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析。

        2.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法,改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié),增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力

        以項(xiàng)目的方式增加設(shè)計(jì)型綜合型實(shí)驗(yàn),學(xué)生將檢測(cè)與傳感技術(shù)與接口技術(shù)、單片機(jī)、PLC等技術(shù)有效的結(jié)合,提高學(xué)生的專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力和實(shí)驗(yàn)技能。使學(xué)生受到更為實(shí)際、全面的訓(xùn)練,在實(shí)踐過(guò)程中逐步鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作、面向過(guò)程的管理方式的能力,并大幅增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和科技開發(fā)能力。按照分階段、遞進(jìn)式的教學(xué)改革思路,教師根據(jù)能力層次,專業(yè)區(qū)分建立項(xiàng)目資源庫(kù),由學(xué)生根據(jù)自身的能力和興趣,自由組合,選擇項(xiàng)目。采取項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)方法,每個(gè)學(xué)生都能帶著項(xiàng)目(課題)學(xué)理論做實(shí)驗(yàn),同時(shí)在項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)理論的掌握,提高應(yīng)用能力。

        3.調(diào)整實(shí)驗(yàn)管理方式,實(shí)行開放實(shí)驗(yàn)室。

        現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室開放方式主要是固定時(shí)間開放,實(shí)行固定開放與預(yù)約開放相結(jié)合的方式進(jìn)行,為學(xué)生提供一個(gè)開放的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,提高他們自主學(xué)習(xí)的興趣。

        四、建立科學(xué)的課程考核和實(shí)驗(yàn)考核方案

        考核方式是教學(xué)管理中一個(gè)重要的手段,考慮本課程的特點(diǎn),注重平時(shí)考核,成績(jī)結(jié)構(gòu)多樣化,考試不是唯一的考核方法??己朔绞接啥嗖糠纸M成,課堂常用傳感器的資料查詢,和新知識(shí)、新型傳感器的查詢查閱分別以小論文方式上交;項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)部分的完成情況,期末考試成績(jī)等,增加創(chuàng)新成績(jī)。這樣一方面加強(qiáng)了學(xué)生實(shí)踐教學(xué)的重視,不再敷衍而過(guò);另一方面學(xué)生的理論和實(shí)踐得到了全面的考核。

        五、結(jié)論

        檢測(cè)與傳感技術(shù)的課程改革在于培養(yǎng)學(xué)生傳感器和檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用能力,解決學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)問(wèn)題,提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才;改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié),使學(xué)生能夠獨(dú)立或合作完成項(xiàng)目的能力,在實(shí)踐過(guò)程中逐步鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作、面向過(guò)程的管理方式的能力。

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