李永梅　王偉　卞鴿

摘要：“檢測技術(shù)”是一門實踐性很強(qiáng)的技術(shù)應(yīng)用專業(yè)課程，針對目前檢測技術(shù)在課堂教學(xué)和實踐教學(xué)中存在的學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低、教學(xué)效果不佳等問題，首先對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化；其次提出采用虛實結(jié)合、探討式等多種教學(xué)模式與教學(xué)方法改進(jìn)課堂教學(xué)內(nèi)容，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；最后在實踐環(huán)節(jié)進(jìn)行改革，豐富實驗教學(xué)內(nèi)容，引入大量綜合型、設(shè)計型實驗以及研究型實驗，將理論教學(xué)與工程實踐應(yīng)用真正結(jié)合起來。

關(guān)鍵詞：檢測技術(shù)；教學(xué)改革；虛實結(jié)合；探討式；實踐教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）33-0085-02

一、引言

“檢測技術(shù)”這門課是機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)方向課程中一門重要的技能課程，強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系工程實際，注重動手操作。其教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生掌握傳感器的基本概念、工作原理、設(shè)計等有關(guān)知識以及檢測技術(shù)的實際應(yīng)用，通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生達(dá)到掌握各種常用傳感器的特點及應(yīng)用技術(shù)，具備選擇傳感器和組成自動檢測系統(tǒng)的基本技能。該課程的特點是內(nèi)容繁雜、用到的物理知識多、數(shù)學(xué)知識多、電學(xué)知識多，學(xué)生普遍感到理論性太強(qiáng)，學(xué)習(xí)過程枯燥無味。同時，這門課學(xué)時有限，在有限的學(xué)時內(nèi)要學(xué)習(xí)繁多的課程內(nèi)容非常困難，給教學(xué)帶來困難，直接影響到學(xué)生學(xué)習(xí)的效果、對知識的掌握、畢業(yè)設(shè)計時解決問題的能力。針對“檢測技術(shù)”課程內(nèi)容多且課時少的特點，通過合理整合教學(xué)內(nèi)容，并采用多元化教學(xué)方法、創(chuàng)新實驗及多樣化考核方法等措施，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高教學(xué)質(zhì)量。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革

“檢測技術(shù)”課程在教學(xué)內(nèi)容包含四部分：檢測系統(tǒng)的建立及性能指標(biāo)、傳感器原理、信號處理及傳感器實際應(yīng)用。檢測系統(tǒng)部分主要內(nèi)容有測試系統(tǒng)靜態(tài)特性、測試系統(tǒng)動態(tài)特性、測量裝置對任意輸入的響應(yīng)、實現(xiàn)不失真測量的條件、測量裝置動態(tài)特性的測量、負(fù)載效應(yīng)、測量裝置的抗干擾等這么幾個知識點，理論推導(dǎo)多，用到很多自動控制原理的知識，數(shù)學(xué)公式多，計算困難，并且與實踐應(yīng)用聯(lián)系不多，內(nèi)容相對比較深奧，學(xué)生在學(xué)習(xí)的時候困難重重，因此也提不起學(xué)習(xí)興趣，掌握起來比較困難。學(xué)生往往上課結(jié)束后，對著課后習(xí)題無從下手，這也造成了學(xué)生失去了學(xué)習(xí)興趣，課程也進(jìn)行不下去，學(xué)生形成了懼怕的學(xué)習(xí)心理。傳感器原理部分知識點眾多，包括電容傳感器、電阻傳感器、熱電光電傳感器、半導(dǎo)體傳感器、紅外傳感器、激光光纖傳感器等。這部分知識用到的物理知識比較多，除了了解掌握傳感器的結(jié)構(gòu)原理，還要掌握轉(zhuǎn)換和測量電路，這對機(jī)械專業(yè)學(xué)生來說也是相對困難的。因此要在教學(xué)內(nèi)容上做一些變革，在優(yōu)化課程內(nèi)容時采取以下措施。（1）先介紹在生活中比較常見的一些傳感器應(yīng)用實例，再引入傳感器概念、基本特性及分類，如空調(diào)中用到的溫度傳感器、水塔上用到的水位傳感器等，進(jìn)而再介紹工業(yè)控制中常用的一些傳感器。這樣就把傳感器內(nèi)容進(jìn)行了分解，逐漸掌握知識點。（2）再介紹有傳感器組成的檢測系統(tǒng)的建立及性能指標(biāo)。對于整個控制系統(tǒng)如何建立數(shù)學(xué)模型，動態(tài)和靜態(tài)性能指標(biāo)如何確定，檢測系統(tǒng)搭建好之后哪些結(jié)構(gòu)參數(shù)對性能指標(biāo)影響大，如何改變參數(shù)使系統(tǒng)更好。這樣學(xué)生就知道了只是了解傳感器還不夠，必須要正確使用及如何使用。（3）接下來再介紹信號的調(diào)理與變換。這部分內(nèi)容是在檢測系統(tǒng)建立之后，開始用于檢測，對傳感器檢測的信號怎樣進(jìn)行記錄及處理，這也是正確使用傳感器必須要掌握的內(nèi)容。（4）最后再介紹傳感器在生活中及工業(yè)上的具體應(yīng)用，這樣知識點經(jīng)過重新安排，使學(xué)生能夠融會貫通。（5）由于課時限制，對于“聲與聲發(fā)射測量”及“計算機(jī)測試系統(tǒng)與虛擬儀器”部分內(nèi)容不在課堂上講解，作為課后學(xué)生自主學(xué)習(xí)部分，給出學(xué)生學(xué)習(xí)提綱和思考題，學(xué)生碰到難點都可以和老師討論。為了培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用及動手能力，使課程內(nèi)容不能脫離工程實際，挖掘在實際生產(chǎn)中的傳感器典型應(yīng)用案例，重點介紹后續(xù)畢業(yè)設(shè)計及工程應(yīng)用密切相關(guān)的內(nèi)容，如應(yīng)變片式傳感器在橋梁變形中測量的應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生對電阻傳感器工作原理的理解和掌握。

三、教學(xué)方法的改革

現(xiàn)有的教學(xué)方法還是老師授課，學(xué)生做作業(yè)，實驗課穿插在理論課中，最后期末考試。這樣的教學(xué)方法已經(jīng)不再適用，使學(xué)生是在被動學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)自主性欠缺，設(shè)計能力也沒有得到訓(xùn)練。對教學(xué)方法進(jìn)行改革是“檢測技術(shù)”課程改革的目標(biāo)之一，學(xué)生除了學(xué)習(xí)相關(guān)知識，更應(yīng)該學(xué)會學(xué)習(xí)的方法，這樣學(xué)習(xí)才能保持持久性。教學(xué)方法的改革主要從課堂教學(xué)、項目法教學(xué)、考核方式三個方面入手。在課堂教學(xué)中，除了采用多媒體教學(xué)外，課堂上更應(yīng)該注重和學(xué)生的互動，采用啟發(fā)式教學(xué)模式，激勵學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性。另外在學(xué)習(xí)過程中加入項目，作為學(xué)生的大作業(yè)，進(jìn)行分組討論，并寫成報告，做簡單的PPT組織學(xué)生上臺答辯，答辯過程中提出問題，同學(xué)們可以就問題現(xiàn)場討論，最后得出一個比較好的方案。這樣就可以使上課形式生動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉了學(xué)生思考問題的周密性以及解決工程問題的能力。比如提出八個項目：跳遠(yuǎn)犯規(guī)檢測、燃?xì)庠罘栏蔁龣z測、司機(jī)瞌睡檢測、雨天自動收衣檢測、輸液安全檢測、真空測量檢測、教室燈光控制、教室人數(shù)自動計數(shù)裝置等，這些項目都是生活中的案例，學(xué)生查詢資料并不困難。同時利用網(wǎng)絡(luò)平臺，建立網(wǎng)上資源，將課程介紹、課程特色、電子教案、習(xí)題下載、習(xí)題講解、參考試卷、文獻(xiàn)資料等資源上網(wǎng)，在教學(xué)方式上突破傳統(tǒng)時空的限制，學(xué)習(xí)者可以通過對平臺內(nèi)容的瀏覽自主學(xué)習(xí)，隨時隨地對課程內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，同時實現(xiàn)教學(xué)資源共享。

四、實踐環(huán)節(jié)的改革

要想實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目的必須在實踐環(huán)節(jié)上加強(qiáng)，要將知識轉(zhuǎn)化為工程實踐能力，必須加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)。為保證學(xué)生循序漸進(jìn)地得到系統(tǒng)的訓(xùn)練，應(yīng)分層次設(shè)計實驗內(nèi)容。首先是認(rèn)知實驗，對測控系統(tǒng)有一個全面的認(rèn)識，對工業(yè)測控對象、工業(yè)傳感器、工業(yè)實際被采集信號都要有真實的認(rèn)識；然后是基礎(chǔ)性、原理性實驗，主要針對工程測試與傳感器課程的教學(xué)與實驗緊密的結(jié)合起來，理論聯(lián)系實際，而不是孤立教學(xué)、孤立實踐，最終使學(xué)生知道學(xué)了知識之后有什么用，該怎么用；接下來是綜合型實驗，把與測控系統(tǒng)相關(guān)的多門課程，共同實踐于典型的測控系統(tǒng)中，讓學(xué)生了解硬件、軟件、對象之間的內(nèi)在聯(lián)系，整體與部分之間內(nèi)在聯(lián)系，多門課程之間內(nèi)在聯(lián)系，在掌握單門課程的同時，掌握系統(tǒng)工程的方法；最后是設(shè)計型實驗，主要針對課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計，以項目方式，學(xué)生在老師指導(dǎo)下，提出項目構(gòu)思，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，并利用各種條件構(gòu)建軟硬件系統(tǒng)，并對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試、分析、處理達(dá)到項目目標(biāo)。我?！皺z測技術(shù)”課程配套實驗室是傳感器實驗室，實驗設(shè)備有25套，可以完成金屬箔式應(yīng)變傳感器、稱重傳感器、MPX擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變傳感器、標(biāo)準(zhǔn)K分度熱電偶、標(biāo)準(zhǔn)E分度熱電偶、Pt100鉑熱電阻、集成溫度傳感器、Cu50銅電阻傳感器、光敏電阻傳感器、光電轉(zhuǎn)速傳感器、光纖位移傳感器、熱釋電紅外傳感器、半導(dǎo)體霍爾傳感器、磁電式傳感器、濕敏電阻傳感器、MQ3氣敏傳感器、電感式傳感器、壓電加速度傳感器、電渦流傳感器、電容傳感器等實驗。同時改革實踐環(huán)節(jié)考核機(jī)制：改變只考核實驗結(jié)果的模式，增加實驗答辯、實驗過程和創(chuàng)新設(shè)計作為考核指標(biāo)。

五、考核方法改革

在考核方法上改變過去末考定成績的方法，注重過程管理。在“檢測技術(shù)”綜合成績評價上，最終考核成績包括四個部分，即考勤成績、實驗成績、大作業(yè)成績、末考成績。

六、結(jié)束語

通過“檢測技術(shù)”教學(xué)改革，目的是培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用計能力。通過對理論實踐教學(xué)、教學(xué)方法、考核方法等方面的改革，利用網(wǎng)上資源，盡可能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力，并取得較好的實際效果。

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