張福曦，孫心怡

（上海海洋大學(xué)工程學(xué)院，上海 201306）

通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生可以了解國內(nèi)外的海洋檢測儀器發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，掌握基本的海洋智能檢測儀器設(shè)備的工作原理，以及海洋能檢測傳感器的測試及標(biāo)定方法，最終能將所學(xué)的各門專業(yè)課知識融入海洋觀測技術(shù)中，并能夠根據(jù)具體的感知需求任務(wù)開展多種傳感器綜合應(yīng)用的方案設(shè)計?！逗Ｑ笾悄軝z測技術(shù)》是測控技術(shù)與儀器專業(yè)的專業(yè)必修課程，主要講授以水文氣象、營養(yǎng)鹽、海洋典型污染物、海洋聲學(xué)、水下機(jī)器人檢測、海洋環(huán)境立體監(jiān)測網(wǎng)、海洋數(shù)據(jù)及信息中心等為載體的海洋智能檢測技術(shù)及儀器，以及如何應(yīng)用基礎(chǔ)理論、基本原理解決實際問題的能力，所以該課程與生產(chǎn)實踐緊密結(jié)合，許多畢業(yè)生走上工作崗位后會對這門課的價值有更深的發(fā)現(xiàn)，甚至回校向?qū)I(yè)課的老師請教。教師應(yīng)該由主講教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)教學(xué)，多從實際出發(fā)，教學(xué)重點應(yīng)當(dāng)放在基本概念、基本原理以及基礎(chǔ)知識應(yīng)用如何分析和處理實際問題上[1-2]。

1 《海洋智能檢測技術(shù)》的性質(zhì)、內(nèi)容和作用

《海洋智能檢測技術(shù)》是測控技術(shù)與儀器專業(yè)的專業(yè)必修課程，該課程任務(wù)是使學(xué)生能夠基于測控技術(shù)與儀器科學(xué)原理，通過文獻(xiàn)研究與相關(guān)研究方法，調(diào)研與分析傳感技術(shù)、智能儀器、測控系統(tǒng)中復(fù)雜工程問題的解決方案。課程教學(xué)的基本內(nèi)容：MEMS傳感器與海洋智能檢測、MEMS的感應(yīng)機(jī)理、MEMS的微電子制造、MEMS傳感器設(shè)計的力學(xué)與電磁學(xué)基礎(chǔ)。海洋MEMS傳感器的校核驗證、多物理場有限元分析方法、有限元、偏微分方程與本構(gòu)方程間的關(guān)系。海洋MEMS傳感器的校核驗證、使用多物理場有限元軟件在多相介質(zhì)中的力、熱、聲、光、電磁等的建模與分析、溫度傳感器測量縱向溫度分布。所以理解并掌握海洋MEMS類傳感器的設(shè)計原理及相關(guān)微電子制造工藝基礎(chǔ)知識，能針對特定的檢測目標(biāo)和要求，提供合適的設(shè)計方案，能運(yùn)用現(xiàn)代化設(shè)計分析工具進(jìn)行校核，并且培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和創(chuàng)新能力以及運(yùn)用基礎(chǔ)知識分析和解決工廠實際問題的能力，是該課程教學(xué)的重點。

2 課程設(shè)計

《海洋智能檢測技術(shù)》是一門典型的以基礎(chǔ)理論和實踐緊密結(jié)合為特征的學(xué)科，運(yùn)用測控專業(yè)知識和技能確定設(shè)計目標(biāo)，掌握測控系統(tǒng)的基本設(shè)計開發(fā)方法，了解影響設(shè)計目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素。能夠基于測控技術(shù)與儀器科學(xué)原理，通過文獻(xiàn)研究與相關(guān)研究方法，調(diào)研與分析傳感技術(shù)、智能儀器，使學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論的同時多了解工廠生產(chǎn)過程中工程實際問題，如何應(yīng)用基本原理解釋實際問題，以及測控系統(tǒng)中復(fù)雜工程問題等，并且了解材料工程基礎(chǔ)的進(jìn)展及研究前沿。這既可拓寬學(xué)生的知識、為今后進(jìn)一步深造打下基礎(chǔ)，又大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是本門課程設(shè)計的重點。我系海洋智能檢測技術(shù)分理論、實驗。理論教學(xué)是實驗和實踐的基礎(chǔ)；實驗教學(xué)無論對于學(xué)生基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)、基本理論的掌握，還是工程實踐能力的培養(yǎng)，都具有舉足輕重的作用，每一個實驗，都要激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，讓他們把基礎(chǔ)知識與實踐完全結(jié)合在一起[3]。

這樣安排教學(xué)內(nèi)容，既突出了本課程的重點，又避免重復(fù)，力求結(jié)構(gòu)完整又有一定程度的拓展創(chuàng)新。保證了教學(xué)質(zhì)量，提高了教學(xué)效果。為學(xué)生畢業(yè)后從事相關(guān)的工作和學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)

3 授課方式

3.1 授課采用多種形式，引發(fā)學(xué)生興趣

傳統(tǒng)教學(xué)模式通常是以教師為主的知識灌輸型，教學(xué)容易陷入枯燥。為提高學(xué)生對海洋遙感的興趣，教學(xué)中采用情景式教學(xué)，經(jīng)常給學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情景，注重實例教學(xué)，充分運(yùn)用多媒體教學(xué)手段，師生互動，力求課堂教學(xué)多媒體化、生動性、大容量、趣味性、參與性。所以重視理論課程的直觀性，利用多媒體提高教學(xué)的形象性和生動性，學(xué)生能夠通過多媒體教學(xué)直觀的了解生產(chǎn)實際。有時課堂最后十分鐘鼓勵學(xué)生發(fā)表觀點，提出問題，讓其他學(xué)生參與討論，不斷的培養(yǎng)學(xué)生積極思考的習(xí)慣，課堂氣氛比較活躍。能將自己所研究的成果流利自如地講出來，是科研工作者所必需的素質(zhì)。為此，通過讓學(xué)生在講臺上講解所學(xué)課程的內(nèi)容和實驗內(nèi)容，著力從演講技巧、演講膽量、演講內(nèi)容等方面培養(yǎng)學(xué)生科研報告能力。積極參與研究，把教學(xué)研究作為提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑，形成人人搞科研的濃厚的教科研氛圍。

通過指導(dǎo)監(jiān)督實現(xiàn)課程建設(shè)過程控制。過程控制是指在課程建設(shè)的過程中對正在建設(shè)的課程進(jìn)行指導(dǎo)和監(jiān)督。過程控制中的指導(dǎo)作用體現(xiàn)在教學(xué)管理部門每月對預(yù)警系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對動態(tài)指標(biāo)進(jìn)行跟蹤，對靜態(tài)指標(biāo)進(jìn)行查驗，指導(dǎo)課程負(fù)責(zé)人以正確的方法進(jìn)行工作，提高素質(zhì)，減少偏差的發(fā)生。過程控制中的監(jiān)督作用體現(xiàn)在預(yù)警系統(tǒng)發(fā)出警報后，要及時判斷偏差的嚴(yán)重程度，尋找出導(dǎo)致偏差產(chǎn)生的主要原因，并提出糾正建議，監(jiān)督糾正情況。

總之，對課程建設(shè)過程中的質(zhì)量狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，由末端結(jié)果檢驗或隨機(jī)性的檢查向全程實時控制轉(zhuǎn)變，可以避免隨意性和人為性，及時發(fā)現(xiàn)并糾正偏差，使課程建設(shè)沿著正確的方向發(fā)展，有利于學(xué)生人文精神的培養(yǎng)、科學(xué)素質(zhì)的提高以及實踐能力的加強(qiáng)[4-5]。

3.2 以實例進(jìn)行研究

把班級按人數(shù)（每6～8人）為一組，給每組學(xué)生不同的數(shù)據(jù)做實例，針對本課程；利用在線資源輔助學(xué)習(xí)，結(jié)合科研、工程實例進(jìn)行案例式教學(xué)，部分章節(jié)采用線上學(xué)習(xí)線下研討的混合式教學(xué)。將COMSOL、MATLAB等仿真軟件引入理論與實驗教學(xué)，使抽象的理論變得生動形象，易于接受和理解；由于實驗硬件條件有限，部分實驗通過COMSOL、MATLAB仿真完成，通過將理論分析和仿真結(jié)果相比較，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，然后由老師和同學(xué)們一起進(jìn)行分析。在此過程中充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和能動性，培養(yǎng)學(xué)生獨立的思維能力，協(xié)同合作能力，以及在分析問題中解決實際問題的能力，讓學(xué)生所有所用，盡早與實際相聯(lián)系。

通過總結(jié)交流，學(xué)生普遍反映實驗教學(xué)改革效果較好，對海洋檢測知識的了解更加全面，動手能力、分析解決問題的能力也有了較大的提高，同時也強(qiáng)化了學(xué)生對海洋遙感的核心本質(zhì)的理解。通過對這些環(huán)節(jié)的精心改革與安排，認(rèn)真實施，既豐富了學(xué)生的知識面，提高了自我解決實際問題的能力，又取得了較好的教學(xué)效果。

3.3 加強(qiáng)實驗教學(xué)

海洋智能檢測技術(shù)的實驗教學(xué)無論對于學(xué)生基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)、基本原理的掌握還是工程實踐的培養(yǎng)，都具有舉足輕重的作用，每一章的知識，我們都合理安排了實驗教學(xué)，激發(fā)起他們的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生學(xué)會本章的原理如何學(xué)以致用，如何運(yùn)用于實際，而且根據(jù)該課程的基本原理在工廠實踐中的應(yīng)用，讓學(xué)生不但能自己參與課程內(nèi)容和課程體系的改革，提出自己的看法和觀點，同時更能促進(jìn)學(xué)生積極參與科研實驗，啟發(fā)學(xué)生如何去提出問題，解決問題，在學(xué)習(xí)課本的知識的同時參與科研，善于發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。與時俱進(jìn)的適當(dāng)調(diào)整課程內(nèi)容，在課程內(nèi)容上靈活引入。本專業(yè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域的新發(fā)展和新要求，減少陳舊內(nèi)容，盡可能避免課程間教學(xué)內(nèi)容的簡單重復(fù)。合理確定基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程、必修課程與選修課程、理論教學(xué)與實踐教學(xué)的比例，逐漸加大選修課程與實踐教學(xué)的比例，優(yōu)化本科課程體系。在教學(xué)內(nèi)容改革的實踐中，充分體現(xiàn)“內(nèi)容精煉，觀點新穎”的原則，并加強(qiáng)各類教改項目的申報和建設(shè)工作。

支持和鼓勵教師將自己的課題研究引進(jìn)課堂、靈活地融入教學(xué)中，豐富教學(xué)內(nèi)容，拓展學(xué)生的視野和知識面，激發(fā)學(xué)生參與科學(xué)研究的熱情。

4 加大理論知識與應(yīng)用實例結(jié)合

創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)必須與科學(xué)研究相結(jié)合。海洋智能檢測是我校的強(qiáng)勢科研方向，師資力量雄厚，科研水平高；充分利用這一優(yōu)質(zhì)資源，發(fā)揮我校研究的優(yōu)勢，有效促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

本專業(yè)在課程建設(shè)與改革上充分突出了專業(yè)的特色和先進(jìn)性，與時俱進(jìn)的適當(dāng)調(diào)整課程內(nèi)容，在課程內(nèi)容上靈活引入本專業(yè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域的新發(fā)展和新要求，減少陳舊內(nèi)容，盡可能避免課程間教學(xué)內(nèi)容的簡單重復(fù)。合理確定基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程、必修課程與選修課程、理論教學(xué)與實踐教學(xué)的比例，并加強(qiáng)各類教改項目的申報和建設(shè)工作，不斷更新教學(xué)內(nèi)容。由于科技的不斷進(jìn)步，海洋智能檢測技術(shù)的內(nèi)容也在不斷地更新和完善，促使教師在講解分析檢測技術(shù)時要注意結(jié)合本學(xué)科前沿研究領(lǐng)域和最新發(fā)展動態(tài)、介紹重點科技成果增加教學(xué)信息量大大豐富和活化教學(xué)內(nèi)容使學(xué)生掌握更多、更新的專業(yè)知識。教材要充分反映教學(xué)內(nèi)容改革的成果，積極推進(jìn)教材、教學(xué)參考資料和教學(xué)可見三位一體的立體化教材建設(shè)，選用高質(zhì)量教材，自編新教材。加強(qiáng)教材建設(shè)，對于深化教育教學(xué)改革、培養(yǎng)和造就新世紀(jì)需要的創(chuàng)新人才起到了良好的推動作用。

海洋智能檢測技術(shù)是應(yīng)用性較強(qiáng)的課程，需要學(xué)生掌握測試技術(shù)方法后進(jìn)行實例分析。在教學(xué)過程中將課堂的理論教學(xué)與實際問題有機(jī)結(jié)合，有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性。通過在課堂過程中穿插分析測試實例，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、表達(dá)能力和分析解決問題的能力。加強(qiáng)實驗室建設(shè)，改善實驗教學(xué)條件和環(huán)境，提高實驗室整體建設(shè)水平。實驗教學(xué)的建設(shè)與管理工作，以提高實驗教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為目標(biāo)，按照“統(tǒng)籌規(guī)劃、優(yōu)化整合、合理布局、資源共享、提高效益”的要求，加強(qiáng)基礎(chǔ)實驗教學(xué)平臺、專業(yè)實驗教學(xué)與創(chuàng)新平臺建設(shè)，逐步加大科研設(shè)備和科研實驗室等資源向?qū)W生開放的力度，創(chuàng)造條件使學(xué)生能夠較早進(jìn)入實驗室，參與到老師的科研工作中，在具體的科研活動中培養(yǎng)實踐、創(chuàng)新能力。

5 完善課程考核方法

在材料分析測試課程的考核上采取了綜合考核方法。除了學(xué)生的期末筆試成績外，考試成績還包括課堂提問、課后作業(yè)等多種評價手段。綜合考核方式既能鍛煉學(xué)生知識綜合運(yùn)用的能力，又能培養(yǎng)學(xué)生查閱分析信息資料、收集分析數(shù)據(jù)和撰寫科技論文的能力。通過考核方式的改革，有助于學(xué)生掌握和運(yùn)用所學(xué)知識培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的方法及能力，大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

海洋智能檢測一門理論性和實驗性并重的科學(xué)，實驗教學(xué)占有重要的地位。實驗課要著力突出其成效性、主動性、技術(shù)性、基礎(chǔ)性與綜合性。因此在海洋遙感的教學(xué)中，我們從開始就注重學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。學(xué)生在掌握一定的海洋學(xué)知識、遙感知識和計算機(jī)技能之后，便著手進(jìn)行了一些實驗改革（尤其在實驗設(shè)計上）和帶領(lǐng)學(xué)生參加各種科研實踐活動，循序漸進(jìn)，讓理論與實際操作緊密結(jié)合。

教學(xué)內(nèi)容的豐富、教學(xué)方法的革新和教學(xué)手段的改善，提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓寬了學(xué)生的知識面，提高了他們對海洋遙感課程的學(xué)習(xí)興趣。為此，在研究生報考方向和對未來從事行業(yè)的期望上選擇遙感的越來越多。

6 加強(qiáng)師資隊伍建設(shè)

師資隊伍是專業(yè)建設(shè)的重要保障。改變教師管理機(jī)制，加強(qiáng)師資隊伍建設(shè)，建立教師培訓(xùn)、交流和深造的制度；促進(jìn)科研與教學(xué)的深度融合，加強(qiáng)教學(xué)與科研教師團(tuán)隊的整合；加強(qiáng)教師與相關(guān)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)＜抑g的合作與交流，積極推動教師與相關(guān)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域開展產(chǎn)學(xué)研合作，完善教師與企業(yè)共建產(chǎn)學(xué)研結(jié)合示范基地的長效機(jī)制，積極形成一支熱愛教學(xué)工作、教學(xué)和科研綜合水平高、業(yè)務(wù)能力強(qiáng)、專業(yè)結(jié)構(gòu)合理、年齡結(jié)構(gòu)優(yōu)化的師資隊伍。

開設(shè)名家講座，使學(xué)生與在科研第一線的教師面對面討論，在導(dǎo)師指導(dǎo)下開展資料的檢索，了解學(xué)科發(fā)展的前沿。其次，大力支持教師編寫高水平、突出本專業(yè)特色教學(xué)的有關(guān)教材，將教師的課題研究和成果引入教材，促進(jìn)科研與教學(xué)的深度融合。

7 結(jié)語

通過以上教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面的改革，加深了學(xué)生對材料分析測試的基本概念、基本理論和應(yīng)用場合的理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)習(xí)以后專業(yè)課程打下堅實基礎(chǔ)。使學(xué)生在完成課程的學(xué)習(xí)后，能夠針對實際問題正確選擇材料分析與測試的方法，并且能正確分析測試結(jié)果。并且具備通過自學(xué)掌握材料分析新方法、新技術(shù)的能力。