魏紅昀
摘要針對檢測技術(shù)與儀表課程的特點和現(xiàn)狀,對課程的教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化,著重對教學(xué)手段、實踐環(huán)節(jié)進行了教學(xué)改革和探索,增強了教學(xué)效果,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,有效提高學(xué)生綜合素質(zhì)和實踐能力。
關(guān)鍵詞檢測技術(shù)與儀表教學(xué)改革實驗教學(xué)改革
檢測技術(shù)與儀表是工業(yè)自動化專業(yè)的一門專業(yè)必修課,本課程主要介紹測量的基本原理和方法,各種傳感器的工作原理、選擇和使用方法,信號調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路的原理及實現(xiàn),工業(yè)儀表的原理與使用方法等知識。本課程涉及的學(xué)科面廣、需要廣泛的基礎(chǔ)和專業(yè)知識、與工程實踐結(jié)合緊密。一直以來,我國檢測技術(shù)與儀表課程的教學(xué)主要以書本知識、理論教學(xué)為主,實驗教學(xué)內(nèi)容以驗證性實驗居多,缺乏切實的實踐環(huán)節(jié),無法達到教學(xué)要求,使學(xué)生掌握這門課程的精髓。針對這些問題,我們對檢測技術(shù)與儀表課程進行了理論與實踐相結(jié)合的整體課程改革。本文系統(tǒng)介紹了改革內(nèi)容,著重介紹了教學(xué)手段、實踐教學(xué)等方面的改革和探索。
1課程內(nèi)容優(yōu)化
檢測技術(shù)與儀表是測量理論、傳感器原理、計算機檢測技術(shù)、儀器儀表等多門學(xué)科相融合,并隨著科技發(fā)展不斷更新的課程。該課程既包含理論又包括大量實踐知識,涉及面廣、實踐性強,使初學(xué)者不易掌握,易產(chǎn)生畏難情緒。經(jīng)過分析和研究,我們確立改革的基本指導(dǎo)思想:突出基礎(chǔ)理論知識、在實踐中鞏固理論、及時跟蹤技術(shù)前沿、著重培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。我們與傳感器廠商建立長期的溝通合作機制,及時了解傳感器技術(shù)和儀器儀表發(fā)展動態(tài),并在教學(xué)過程中,設(shè)置反映最新傳感器及測試技術(shù)發(fā)展的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容,不斷修訂教學(xué)內(nèi)容,進行必要擴充、增減和完善。這樣既開闊了學(xué)生的視野和知識面,又增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2改革教學(xué)手段
課程教學(xué)方法的改革,是教學(xué)研究永恒的課題,是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。檢測技術(shù)與儀表課程講授內(nèi)容廣泛,理論性實踐性都很強,課程理論學(xué)時只有48學(xué)時,教學(xué)常常不能深入,難以達到教學(xué)目標(biāo)。針對現(xiàn)狀,我們從以下兩方面入手。
第一,采用多媒體教學(xué),將文字、動畫等多種信息有機結(jié)合起來,增強課堂教學(xué)效果,節(jié)約書寫時間。教學(xué)中的實例全部采用來源于工作的典型任務(wù)或教師實際參與的科研項目,這不僅使課堂內(nèi)容鮮活起來,也讓學(xué)生接觸檢測技術(shù)與儀表的應(yīng)用和工業(yè)實際。
第二,課堂教學(xué)采用引導(dǎo)與探究式教學(xué)和專題研討式教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法,加強互動,提高學(xué)生課堂參與性,培養(yǎng)學(xué)生主動思考、獨立解決問題的能力。
在課程的前36學(xué)時,采用引導(dǎo)與探究式教學(xué)。在每次課后都會布置一些思考題,要求學(xué)生認(rèn)真準(zhǔn)備,并在下次課堂上就相關(guān)問題發(fā)言。一學(xué)期內(nèi),每位學(xué)生都必須至少抓住一次發(fā)言機會,而且其成績按一定比例計入課程總成績。這就促使每位同學(xué)在課后認(rèn)真思考準(zhǔn)備,在課堂上積極發(fā)言、參與討論。采用這樣的教學(xué)方式,學(xué)生積極主動,樂于參與,同時也培養(yǎng)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力。
在課程的后12學(xué)時,采用專題研討式教學(xué)。在詳細講解各種傳感器、各種檢測方式和檢測系統(tǒng)設(shè)計原則的基礎(chǔ)上,給出一組綜合設(shè)計題目與任務(wù),學(xué)生根據(jù)自己的興趣和特長組成7~8人的小組,以小組為單位選擇1個設(shè)計題目,課下進行文獻檢索、獨立提出設(shè)計方案、實施計劃,而且給出相應(yīng)的論證。課堂上每個小組對所選題目進行設(shè)計方案介紹,教師與其余學(xué)生一起針對報告進行提問和評審。在提問與答辯的爭論中,增強學(xué)習(xí)效果。為了鼓勵同學(xué)們理論聯(lián)系實際,對做出實物并能實現(xiàn)相應(yīng)功能的設(shè)計,在原有成績基礎(chǔ)上提升10%的分?jǐn)?shù)。最后,教師還要在課堂上作總結(jié)、點評,進一步強化知識,達到教學(xué)目的。
3精心設(shè)計實踐教學(xué)
實驗是本門課程的一個重點,通過實驗來增強學(xué)生對傳感器的感性認(rèn)識,加深學(xué)生對概念、理論的理解;促進學(xué)生掌握基本的測量方法,提高動手能力,激發(fā)學(xué)生的興趣。原來的檢測技術(shù)與儀表實驗主要以驗證為主,學(xué)生動手實踐內(nèi)容過少,使得學(xué)生對測量電路的認(rèn)識不夠,降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,不利于提高學(xué)生動手能力和解決問題的能力。因此,為了更好地體現(xiàn)本門課程的特點,我們對實驗教學(xué)的內(nèi)容、方法和手段進行了改革和探索,并取得了初步成效。
我們根據(jù)專業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢和學(xué)生關(guān)心的熱點、難點,精心設(shè)計整合實驗項目;同時摒棄了原有的實驗?zāi)K,購置了實驗板和電路元件,要求學(xué)生自己根據(jù)實驗原理電路構(gòu)造測量電路,大大提升了學(xué)生的自主性和實踐能力;增加綜合性實驗,給出任務(wù)要求,由學(xué)生自主選擇傳感器,設(shè)計相應(yīng)測量電路來完成測量任務(wù),最后還要分析實驗結(jié)果;鼓勵同學(xué)們在實驗中發(fā)現(xiàn)問題,并尋求解決方法;建立開放實驗室,全面向?qū)W生開放,為學(xué)生提供廣闊的實踐、創(chuàng)新平臺。這些措施,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新意識,探索出理論與實際相結(jié)合的有效方法。近年來,我們專業(yè)學(xué)生在各項全國大學(xué)生電子類競賽中取得了較好的成績,其中還包括智能小車競賽電磁組全國特等獎。
4結(jié)語
教學(xué)改革是一項綜合的、系統(tǒng)的工程,在改革過程中要從課程的自身特點出發(fā),既要考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣又要考慮實驗室的硬件條件。上面是我們對檢測技術(shù)與儀表課程改革的一些嘗試,從教學(xué)效果看較為理想,有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力,大大提高了學(xué)生的實際動手能力,增強了學(xué)生運用所學(xué)理論解決實際問題的能力。不過,也應(yīng)看到還有一些方面不夠成熟完善,例如課程網(wǎng)站還沒有建設(shè)、與其他課程的銜接問題等,這些還需要在實際教學(xué)和實踐過程中不斷探索和完善。