鄭樹彬 彭樂樂 鐘倩文 黃如艷

摘要：新工科背景下，為了培養(yǎng)具有工程實(shí)踐應(yīng)用能力的人才，文章主要從教學(xué)內(nèi)容、授課模式和考核方式三個(gè)方面對現(xiàn)代檢測技術(shù)課程進(jìn)行教學(xué)改革與探索。文章分析總結(jié)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合城市軌道交通學(xué)院特點(diǎn)，對目前現(xiàn)狀存在的問題提出了具體的改革措施。將這些措施應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐，提高學(xué)生工程實(shí)踐應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞：新工科;現(xiàn)代檢測技術(shù);教學(xué)改革與實(shí)踐

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2020）10-0195-02

一、引言

教育部提出新工科是新科技革命、新產(chǎn)業(yè)革命、新經(jīng)濟(jì)背景下的工程教育改革，迫切需要加快工程教育改革創(chuàng)新，培養(yǎng)工程實(shí)踐能力強(qiáng)的“新工科”人才[1]，以滿足未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)需要。新工科人才不僅要掌握必要的工程科學(xué)知識，還須具備處理工程問題的能力[2]，在新工科的背景下，本文契合工程教育改革的目標(biāo)，對現(xiàn)代檢測課程的教學(xué)內(nèi)容、授課模式和考核形式進(jìn)行改革與探索，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐應(yīng)用能力，獲得了良好的教學(xué)效果。

二、現(xiàn)代檢測技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀

現(xiàn)代檢測技術(shù)是上海工程技術(shù)大學(xué)城市軌道交通學(xué)院針對交通運(yùn)輸專業(yè)研究生，結(jié)合軌道交通行業(yè)背景，運(yùn)用現(xiàn)代檢測技術(shù)與方法開設(shè)的一門具有鮮明行業(yè)背景的檢測課程，總學(xué)時(shí)為32學(xué)時(shí)2個(gè)學(xué)分。該課程旨在培養(yǎng)軌道交通維護(hù)保障高級應(yīng)用型人才，具備應(yīng)用現(xiàn)代檢測技術(shù)發(fā)現(xiàn)軌道交通問題并且解決該問題的能力，并能更好地服務(wù)于目前高速發(fā)展的軌道行業(yè)，這就要求學(xué)生掌握較為全面的該領(lǐng)域的相關(guān)檢測方法及實(shí)踐操作能力[3]?，F(xiàn)代檢測技術(shù)是一門對學(xué)生工程實(shí)踐能力要求較高的課程，但是目前面臨著如下幾個(gè)主要問題。

1.教學(xué)內(nèi)容豐富，知識點(diǎn)難度大：該課程包括頻譜分析基礎(chǔ)、傳感器基礎(chǔ)、機(jī)器視覺、圖像處理、多傳感器信息融合、無損檢測和振動(dòng)測試與分析等多模塊跨學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容，涵蓋的教學(xué)內(nèi)容廣泛，理論知識點(diǎn)多且難懂，其中囊括的模塊都需要開設(shè)專門的課程詳細(xì)講解。如頻譜分析基礎(chǔ)的重難點(diǎn)為傅里葉變換的四種形式及應(yīng)用、連續(xù)和離散信號處理方法，此模塊的內(nèi)容在本校的《數(shù)字信號處理》課程中都屬于重難點(diǎn)內(nèi)容[4]。且選擇該課的學(xué)生具有不同的專業(yè)背景，部分學(xué)生甚至從未接觸過該領(lǐng)域，基礎(chǔ)相對較薄弱，學(xué)生不易在32學(xué)時(shí)內(nèi)掌握課程教學(xué)內(nèi)容。

2.教學(xué)方式單一，重理論輕實(shí)踐：上課形式主要采用傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方式，教師講解知識點(diǎn)，學(xué)生自行記錄和理解的授課形式[5]。這種講課方式可以方便教師有條理地將知識點(diǎn)傳授給學(xué)生，但是學(xué)生參與度不高，降低聽課效率?，F(xiàn)代檢測技術(shù)旨在培養(yǎng)工程應(yīng)用能力強(qiáng)的人才，僅僅憑借這種純理論教學(xué)方式無法培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，鍛煉學(xué)生工程應(yīng)用能力。

3.考核方法簡單，考試壓力大：現(xiàn)代檢測技術(shù)多是采用傳統(tǒng)的閉卷筆試方法，該方法主要考核學(xué)生對知識點(diǎn)的記憶和理解，對考生的要求僅僅局限于知識點(diǎn)的背誦和記憶，無法體現(xiàn)課程對學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)的成效，并且學(xué)校對學(xué)生的培養(yǎng)教育成果主要參考成績，學(xué)生為取得好成績承受較大的壓力，花費(fèi)大量時(shí)間精力記憶知識點(diǎn)反而忽略了分析、解決問題和實(shí)際工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

三、改革的具體措施

新工科背景下，現(xiàn)代檢測技術(shù)旨在培養(yǎng)學(xué)生分析、處理問題和實(shí)際工程應(yīng)用能力，針對目前課程教學(xué)內(nèi)容繁重，授課模式單一和考核方式簡單的不足，提出了具體的改革措施。

1.知識點(diǎn)主次分明，引入案例教學(xué)：現(xiàn)代檢測技術(shù)課程內(nèi)容豐富，知識點(diǎn)抽象難懂，學(xué)生接受起來有一定難度，并且學(xué)生接觸工程實(shí)際項(xiàng)目少，解決工程實(shí)際問題能力弱。應(yīng)重點(diǎn)把握重難點(diǎn)知識，主次分明，以點(diǎn)帶面地對學(xué)生進(jìn)行教育，大大減少學(xué)生記憶知識點(diǎn)的工作量，為學(xué)生爭取更多理解和實(shí)踐的時(shí)間。大量引入教學(xué)案例[6]，通過對案例的講解和分析，培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題和實(shí)際工程應(yīng)用的能力，更好地服務(wù)于城市軌道交通領(lǐng)域。另外，在分析案例的同時(shí)，穿插課程知識點(diǎn)，也可加深概念的理解。例如，在講解分析載運(yùn)工具的乘坐舒適性測試案例中，引導(dǎo)學(xué)生乘坐舒適性是關(guān)鍵，該指標(biāo)與列車行速度和狀態(tài)有關(guān)，利用頻譜分析中的傅里葉變換可對運(yùn)載工具的加速等進(jìn)行分析，從而判斷出乘坐舒適性的重要影響因素。

2.授課模式多元化，以項(xiàng)目為導(dǎo)向進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)：現(xiàn)代檢測技術(shù)教學(xué)團(tuán)隊(duì)根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容采用不同的授課形式，將傳統(tǒng)教學(xué)模式、自主學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂[7，8]、小組討論等多模式進(jìn)行有機(jī)融合，形成了多元混合的授課風(fēng)格[9]，提高學(xué)生參與度，充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性。例如，設(shè)定實(shí)際的軌道車輛振動(dòng)測試項(xiàng)目，通過學(xué)生自主查找相關(guān)資料，分組討論并制訂相應(yīng)的測試原理及方案，利用與上海申通地鐵產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制，組織學(xué)生實(shí)地測試，最后將測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與對比，給出測試結(jié)果。團(tuán)隊(duì)通過與上海申通集團(tuán)建立了合作機(jī)制，搭建產(chǎn)學(xué)研合作平臺，使現(xiàn)代檢測技術(shù)擁有企業(yè)實(shí)地考察機(jī)會，學(xué)生能以企業(yè)項(xiàng)目為導(dǎo)向，在項(xiàng)目研究中培養(yǎng)分析和解決問題的能力，鍛煉工程應(yīng)用能力。

3.注重過程評價(jià)，完善考核方式。教學(xué)團(tuán)隊(duì)擯棄了傳統(tǒng)的以考試分?jǐn)?shù)為主的考核評價(jià)指標(biāo)，轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅剡^程的評價(jià)方式，包括學(xué)生作業(yè)完成質(zhì)量和課程參與度，同時(shí)還注意選取能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際工程應(yīng)用能力的考核內(nèi)容。應(yīng)用時(shí)下熱門的檢測手段以軌道交通可能產(chǎn)生的問題為作業(yè)，包括載運(yùn)工具乘坐舒適性測試、振動(dòng)測試與分析、軌道扣件圖像處理和超聲無損檢測。學(xué)生參與度的評價(jià)主要參考項(xiàng)目的接觸情況，包括項(xiàng)目初期的測試原理及方案設(shè)計(jì)、項(xiàng)目中期的實(shí)施過程以及項(xiàng)目后期的結(jié)果分析與總結(jié)。通過筆試的手段對課程知識點(diǎn)進(jìn)行考查。綜上所述，學(xué)生最后的考核成績組成結(jié)構(gòu)如下表所示。

四、結(jié)語

在“新工科”背景下，現(xiàn)代檢測技術(shù)為培養(yǎng)出具有實(shí)際工程應(yīng)用能力的學(xué)生采取了一系列的改革措施，包括引入大量教學(xué)案例，知識點(diǎn)主次分明，采用多元化授課模式，以項(xiàng)目為導(dǎo)向的實(shí)踐教學(xué)，最后注重過程評價(jià)，完善考核方式。在實(shí)際教學(xué)過程中不斷總結(jié)調(diào)整，學(xué)生的實(shí)際工程能力得到了提高，取得了良好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊曉燕，梁豐，王仁芳，等.新工科教育中計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)實(shí)踐探索[J].計(jì)算機(jī)教育，2018，（5）：56-58.

[2]周應(yīng)國，孫小梅.高等工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量評價(jià)體系構(gòu)建——國際專業(yè)認(rèn)證背景下的思考[J].大學(xué)教育，2019，（05）：144-147.

[3]吳曉燕，譚維，鄧欽文，李密，房琦，譚文發(fā)，張德.《現(xiàn)代檢測技術(shù)》課程教學(xué)新探索[J].廣東化工，2019，46（05）：242，247.

[4]王建衛(wèi).信號處理系列課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中計(jì)算思維能力培養(yǎng)[J].中國冶金教育，2019，（02）：75-77.

[5]張輝誠.工作坊改變“填鴨式”教學(xué)，我們需要做什么[J].當(dāng)代教育家，2018，（08）：20-23.

[6]劉露，王延遐，許英姿.新工科模式下力學(xué)課程的教學(xué)改革[J].教育教學(xué)論壇，2019，（16）：86-87.

[7]許英姿，沈玉鳳.基于翻轉(zhuǎn)課堂的理論力學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].力學(xué)與實(shí)踐，2015，（6）：737-740.

[8]許英姿，沈玉鳳.基于“翻轉(zhuǎn)課堂”理念的教學(xué)模式研究與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2015，（9）：173-175.

[9]劉露.基于信息化的材料力學(xué)混合式教學(xué)模式的實(shí)踐[J].大學(xué)教育，2018，（1）：63-66.

The Reform and Exploration of Modern Detection Technology Course in the Emerging Engineering Education

ZHENG Shu-bin，PENG Le-le，ZHONG Qian-wen，HUANG Ru-yan

（Shanghai University of Engineering Science，Shanghai 201620，China）

Abstract：In order to train talents with ability of engineering practice and application，the paper reformed and explored the Modern Detection Technology course mainly from three aspects.There were teaching content，teaching methods and assessment methods.The paper analyzed the problems in the teaching situation of the course，combining with characteristics of the school of urban railway transportation，and proposed specific reform measures.It is applied to teaching practice to enhance students' engineering practice and application ability.

Key words：Emerging Engineering Education;"Modern Detection Technology;reform and exploration of teaching