王 超

（麗水學(xué)院工學(xué)院,浙江麗水,323000）

《自動檢測技術(shù)》實驗教學(xué)改革和實踐

王 超

（麗水學(xué)院工學(xué)院,浙江麗水,323000）

《自動檢測技術(shù)》課程是工科類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，實驗環(huán)節(jié)能促進(jìn)學(xué)生加深對常用傳感器、測量電路以及常見非電量檢測方法的理解和掌握。本課題組對該課程的實驗課內(nèi)容、教學(xué)組織方式以及評價體系進(jìn)行改革，成效顯著。

自動檢測技術(shù);實驗;教學(xué)改革

0 引言

《自動檢測技術(shù)》課程是工科機(jī)械類專業(yè)和電氣信息類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，重點介紹各種變量的檢測原理和方法。該課程旨在使學(xué)生了解并掌握檢測技術(shù)的基本概念和原理，掌握常用傳感器的工作原理、特性參數(shù)、選型使用和調(diào)試等方面的知識，掌握各種參數(shù)的檢測技術(shù)及信號之間的轉(zhuǎn)換技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生安裝、運行、維護(hù)自動化設(shè)備及解決現(xiàn)場實際問題的能力，使其能適應(yīng)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化、電子信息、測量與控制等多領(lǐng)域的工作。

因此學(xué)生不僅要通過理論課的學(xué)習(xí)掌握自動檢測技術(shù)的理論知識，還需要通過各種實驗加深對常用傳感器、測量電路以及常見非電量檢測方法的理解和掌握。

1 《自動檢測技術(shù)》實驗教學(xué)現(xiàn)狀

我?！蹲詣訖z測技術(shù)》課程開設(shè)了包括電阻應(yīng)變片、電容傳感器、差動變壓器、電渦流傳感器、霍爾傳感器、壓電式傳感器、光電傳感器、溫度傳感器和光纖傳感器等實驗內(nèi)容。

經(jīng)過幾年實驗教學(xué)的實施和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)有以下一些問題：

1.1.實驗課時少，實驗內(nèi)容簡單

《自動檢測技術(shù)》課程總課時為45課時，其中實驗課時僅為10課時，而實驗涉及的傳感器種類有10多種，因此只能做一些驗證性實驗，學(xué)生做實驗時只是按照實驗指導(dǎo)書機(jī)械地連接導(dǎo)線和測量數(shù)據(jù)。學(xué)生只是了解了該傳感器的性能，而對于傳感器的種類、特性、測量電路知之甚少。

1.2各個實驗之間相對孤立，沒有聯(lián)系

由于每次實驗只是簡單的測試一種傳感器的性能，相互獨立，而缺乏對傳感器選擇、應(yīng)用以及信號處理綜合能力的訓(xùn)練，學(xué)生難于建立自動檢測系統(tǒng)的整體概念，不能進(jìn)行綜合應(yīng)用。

1.3考核形式單一，學(xué)生不夠重視

由于這些驗證性實驗難以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極主動性，而目前的課程考核機(jī)制中，實驗操作成績在總成績中所占的比重極少，所以學(xué)生普遍對實驗課缺乏重視，態(tài)度不積極，甚至出現(xiàn)逃課現(xiàn)象。

2 《自動檢測技術(shù)》實驗教學(xué)改革內(nèi)容

針對上述問題，課題組對《自動檢測技術(shù)》 課程的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了一系列改革，增加實驗課時，綜合整編實驗項目，改革實驗課堂組織方式和評價方式。改革的關(guān)鍵在于如何結(jié)合實驗操作掌握相關(guān)理論知識體系，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，如何培養(yǎng)學(xué)生分析和處理實際問題的能力。

為了適應(yīng)各個層次學(xué)生的需求，課題組把實驗教學(xué)內(nèi)容分為驗證性實驗項目、設(shè)計性實驗項目和綜合性實驗項目三種類型。內(nèi)容層次分明，目標(biāo)明確，由簡入難，循序漸進(jìn)。

2.1驗證性實驗項目

驗證性實驗為學(xué)生必做實驗。通過這類實驗讓學(xué)生掌握實驗設(shè)備的操作，掌握常用傳感器及信號處理電路的工作原理，掌握實驗數(shù)據(jù)的分析和處理方法，為后續(xù)的設(shè)計性、綜合性實驗打下基礎(chǔ)。

課題組選擇了2個驗證性實驗項目：金屬箔式應(yīng)變片特性實驗和電渦流式傳感器特性實驗。前者設(shè)計為質(zhì)量--電壓測量，分別以單臂、半橋和全橋三種方式進(jìn)行實驗，比較靈敏度和線性范圍，使學(xué)生掌握質(zhì)量的測量方法，驗證電橋電路特性。后者設(shè)計成位移--電壓量，分別使用銅、鋁（大、小面積）、鐵三種材料進(jìn)行實驗，比較靈敏度和線性范圍，驗證不同材料的電渦流特性。

2.2設(shè)計性實驗項目

設(shè)計性實驗也是學(xué)生必做實驗。該類實驗主要面向工程實際應(yīng)用的設(shè)計和研究，旨在培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)理論知識進(jìn)行簡單檢測系統(tǒng)設(shè)計的能力。

通過之前的2個驗證性實驗，學(xué)生已經(jīng)掌握了一定的基礎(chǔ)理論知識和基本操作技能。課題組設(shè)計了4個實驗項目：振動測量實驗、位移測量實驗、頻率及轉(zhuǎn)速測量實驗和溫度測量實驗。每個實驗由老師給定目的和要求，學(xué)生綜合比較分析，選擇傳感器和信號處理模塊并設(shè)計實驗方案，獨立完成實驗操作和數(shù)據(jù)處理。

2.3綜合性實驗項目

根據(jù)本校實際情況，綜合性實驗項目采用開放實驗室項目形式。此類實驗需要運用多門學(xué)科知識和多種實驗方法，旨在培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、綜合分析能力、解決問題能力和團(tuán)隊合作能力。

課題組結(jié)合學(xué)生實際情況，召集一些理論知識扎實、動手能力較強(qiáng)并且對課程有濃厚興趣的同學(xué)，向?qū)W校申報立項實驗室開放項目，利用課外時間完成。學(xué)生由3至4人組成小組，通過查閱資料、研究討論并且考慮各自的興趣和特長，確定實驗項目的內(nèi)容、方案、參數(shù)指標(biāo)、元件器材和實驗經(jīng)費以及各人的詳細(xì)分工。各小組分批于開放時段在實驗室內(nèi)完成傳感器的選擇、系統(tǒng)的設(shè)計、調(diào)試和仿真。從立項至結(jié)題的整個實施過程中讓學(xué)生作為主體，充分發(fā)揮其主觀能動性，并且綜合運用了《電工電子技術(shù)基礎(chǔ)》、《電工電子實訓(xùn)》等前導(dǎo)課程的知識和技能，進(jìn)一步鍛煉了學(xué)生的實驗?zāi)芰?，同時使學(xué)生初步了解開展科研的簡單步驟。

3 《自動檢測技術(shù)》實驗教學(xué)評價體系改革

這種多層次多元化的實驗項目可以給學(xué)生提供多樣化的選擇，因此必須建立一套合理的評價體系，以完善的體制促使學(xué)生充分重視《自動檢測技術(shù)》實驗教學(xué)環(huán)節(jié)。

《自動檢測技術(shù)》課程的總評成績由理論成績和實驗成績組成，其中實驗成績占40%比重，且采用多元化考核方式，考核貫穿整個實驗過程。驗證性和設(shè)計性實驗之前要求學(xué)生分組預(yù)習(xí)，設(shè)計實驗方案，集中演示講解，由組長根據(jù)實際情況評定預(yù)習(xí)成績，占實驗成績的30%；實驗操作分小組進(jìn)行，老師根據(jù)實驗結(jié)果和操作態(tài)度評定操作成績，占實驗成績的40%；課后要求學(xué)生撰寫實驗報告，分析實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，老師根據(jù)報告情況評定成績，占實驗成績的30%。二綜合性實驗項目由少數(shù)學(xué)生在課外時間完成，則采用課外學(xué)分及個人榮譽(yù)等其它方式進(jìn)行考核評價。

采用這種多元化考核評價體系，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識，鍛煉學(xué)生團(tuán)隊合作能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)生積極性。

4 《自動檢測技術(shù)》實驗教學(xué)改革展望

上述改革方案在本校機(jī)械制造及其自動化專業(yè)學(xué)生中試行了3輪，效果達(dá)到預(yù)期，可以真正實現(xiàn)將學(xué)生培養(yǎng)成既有扎實的理論基礎(chǔ)又有較強(qiáng)的實際動手能力的新型應(yīng)用型人才的目標(biāo)。

在今后的教學(xué)過程中，課題組還將進(jìn)一步深化改革《自動檢測技術(shù)》實驗教學(xué)。

（1）引進(jìn)虛擬測量儀器，開闊學(xué)生知識面，提高實驗教學(xué)質(zhì)量。

（2）綜合性實驗項目還可擴(kuò)展為課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、學(xué)科競賽、學(xué)生科研項目等多種形式完成。

（3）設(shè)計大型綜合性實驗項目，組合機(jī)械、電信、計算機(jī)等專業(yè)的學(xué)生共同參與，發(fā)揮特長，相互合作實施，使學(xué)生了解各學(xué)科之間的滲透和合作方式。

（4）建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行輔助教學(xué)和實現(xiàn)遠(yuǎn)程虛擬實驗。

[1]王超.電子類實驗課程教學(xué)評價體系改革與實施 [J]. 電子制作，2015.6

[2]楊立清.自動檢測技術(shù)教學(xué)改革的研究與實踐 [J]. 黑龍江科技信息，2009（33）

[3]鐘秉翔.《自動檢測技術(shù)》課程實驗教學(xué)改革探索 [J]. 職業(yè)時空，2010（6）

The automatic detection technology experimental teaching reform and practice

Wang Chao

（lishui college institute of technology, zhejiang lishui，323000）

the engineering professional course of “automatic detection technology is an important professional foundation course, the link can promote the students to deepen the commonly used sensors, measuring circuit and the common understanding and mastering of non-electricity detection method. This group in the course of experiment contents, teaching organization and evaluation system reform, fruitful.

automatic detection technology; The experiment; The teaching reform

教改項目：麗水學(xué)院校級重點課堂教學(xué)改革項目：實驗項目驅(qū)動的《自動檢測技術(shù)》課堂教學(xué)改革和實踐（14KZ36）