自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)課程教學(xué)研究的效果分析

自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)課程教學(xué)研究的效果分析自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)對(duì)測(cè)控技術(shù)與儀器、自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)極為關(guān)鍵，在整個(gè)學(xué)科中起著繼往開(kāi)來(lái)的作用。它同時(shí)又是一門(mén)應(yīng)用性非常強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)核心課程，重要牽涉各種傳感器的基本原理、特性、測(cè)量電路和應(yīng)用以及相關(guān)的信息處理技術(shù)，其應(yīng)用領(lǐng)域特別廣泛。近年來(lái)，隨著檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展，對(duì)工科學(xué)生工程應(yīng)用能力要求越來(lái)越高。結(jié)合我校辦學(xué)目標(biāo)及本課程教學(xué)特點(diǎn)，筆者對(duì)測(cè)控技術(shù)與儀器、自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)理論和理論教學(xué)進(jìn)行了全方位的探尋求索和研究，獲得了良好的教學(xué)效果。1教學(xué)內(nèi)容改革1.1避免繁瑣的理論分析和推導(dǎo)自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)課程內(nèi)容諸多且離散，知識(shí)密集且復(fù)雜，為了讓學(xué)生更好地學(xué)會(huì)應(yīng)用傳感器進(jìn)行非電量的檢測(cè)，在講授各種傳感器工作原理時(shí)先通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示讓學(xué)生建立直觀印象，再以避繁就簡(jiǎn)的方式向?qū)W生講解傳感器的工作原理，不進(jìn)行深?yuàn)W的理論分析和繁瑣的公式推導(dǎo)，以便激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。例如：在講述熱電偶工作原理時(shí)，以動(dòng)畫(huà)演示實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)：用酒精燈分別加熱電偶的兩端，兩端存在溫差時(shí)兩電極間出現(xiàn)電動(dòng)勢(shì)，而無(wú)溫差時(shí)電動(dòng)勢(shì)消失。通過(guò)這個(gè)示例，重點(diǎn)講解電動(dòng)勢(shì)存在的原因并直接給出溫差電動(dòng)勢(shì)的公式，而不把重點(diǎn)放在公式的推導(dǎo)上。1.2加大案例教學(xué)比重，著重應(yīng)用根據(jù)培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才的目的要求，本課程在教學(xué)內(nèi)容上引入大量工程應(yīng)用實(shí)例來(lái)講解各種傳感器的工作原理和應(yīng)用，構(gòu)成以項(xiàng)目教學(xué)方法為主線(xiàn)的教學(xué)形式。把典型實(shí)例以任務(wù)方式剖開(kāi)，對(duì)該系統(tǒng)的傳感部分、測(cè)量轉(zhuǎn)換電路部分分開(kāi)學(xué)習(xí)。整個(gè)經(jīng)過(guò)重視工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)分析和實(shí)際應(yīng)用介紹，減少對(duì)內(nèi)部機(jī)理方面的分析，學(xué)生在應(yīng)用時(shí)能夠合理選用傳感器，知曉傳感器的工程設(shè)計(jì)方法和實(shí)驗(yàn)研究方法，對(duì)可能出現(xiàn)的傳感器技術(shù)問(wèn)題有一定的分析和處理能力。例如，在介紹電阻應(yīng)變式傳感器時(shí)，使用幻燈片展現(xiàn)電阻應(yīng)變式傳感器不同應(yīng)用下的實(shí)物圖片，如日常生活中常見(jiàn)的電子秤、汽車(chē)稱(chēng)重、扭力扳手等，同時(shí)用生動(dòng)的動(dòng)畫(huà)演示不同應(yīng)用下電阻應(yīng)變式傳感器的反應(yīng)。在介紹光電式傳感器時(shí)，介紹了干手器和用于檢測(cè)的光電式數(shù)字轉(zhuǎn)速儀表的應(yīng)用案例，通過(guò)案例使學(xué)生對(duì)傳感器應(yīng)用的認(rèn)識(shí)愈加深切進(jìn)入。2教學(xué)方法與手段改革為將教學(xué)內(nèi)容講解得愈加生動(dòng)、詳細(xì)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的自動(dòng)性和積極性，提升教學(xué)質(zhì)量，筆者在教學(xué)中使用了多種教學(xué)方法和手段。2.1多媒體情境教學(xué)的應(yīng)用該課程工程理論性較強(qiáng)，為了形象生動(dòng)地講清楚各種傳感器的工作原理，在多媒體課件中引入了大量的實(shí)際應(yīng)用圖片、動(dòng)畫(huà)和視頻等多媒體素材，將抽象的知識(shí)感性化、詳細(xì)化，讓學(xué)生有直觀的感受，使枯燥乏味的內(nèi)容變得生動(dòng)有趣，有利于學(xué)生對(duì)該課程興趣的培養(yǎng)，同時(shí)這種情境教學(xué)方法拉近了理論和實(shí)際的間隔，使學(xué)生感到簡(jiǎn)單易懂，提升了學(xué)習(xí)熱情，加強(qiáng)了自信心。例如：在學(xué)習(xí)光柵傳感器時(shí)，用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，學(xué)生很難理解莫爾條紋的構(gòu)成及其移動(dòng)經(jīng)過(guò)，使用多媒體課件以動(dòng)畫(huà)的形式，可使學(xué)生直接看到莫爾條紋明暗相間的樣子，隨著指導(dǎo)光柵在標(biāo)尺光柵上移動(dòng)，還能夠清楚明晰地看出條紋移動(dòng)的方向與光柵夾角及指導(dǎo)光柵移動(dòng)方向的關(guān)系。2.2探尋求索型教學(xué)方法的應(yīng)用傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方式已很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，因而在授課經(jīng)過(guò)中老師應(yīng)積極改變角色，由知識(shí)的灌輸者變?yōu)橐龑?dǎo)者。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的探索，我們采用探尋求索型教學(xué)方法以適應(yīng)自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)課程的特點(diǎn)。探尋求索型教學(xué)方法重要通過(guò)實(shí)際生活或生產(chǎn)中大家熟知的現(xiàn)象或裝配啟發(fā)學(xué)生了解某種傳感器或檢測(cè)方法的應(yīng)用，再布置學(xué)生自己搜索和查閱相關(guān)資料了解基本原理和應(yīng)用方面的知識(shí)，最后通過(guò)發(fā)問(wèn)和解答分析的方式把握知識(shí)。例如：在課堂上講解完工程實(shí)例后，可設(shè)置幾個(gè)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)中會(huì)碰到的問(wèn)題，先讓學(xué)生根據(jù)教學(xué)資料去考慮，再由老師和學(xué)生一起討論解決方案，然后老師提出問(wèn)題，學(xué)生回答，在一問(wèn)一答的經(jīng)過(guò)中完成重點(diǎn)和難點(diǎn)的學(xué)習(xí)。下課前，老師布置學(xué)生課下利用互聯(lián)網(wǎng)搜索了解各種傳感器的性能指標(biāo)、安裝留意事項(xiàng)和詳細(xì)應(yīng)用實(shí)例等。鄙人次上課時(shí)，學(xué)生將自己的搜索結(jié)果作為作業(yè)上交。通過(guò)這種方法，學(xué)生可閱讀較多數(shù)量的文章，查看大量現(xiàn)場(chǎng)照片，獲取很多課堂上無(wú)法一一給出的專(zhuān)業(yè)信息。另外，可以讓學(xué)生用課余時(shí)間自立學(xué)習(xí)后，在課堂上分成若干小組討論，最后提交相應(yīng)報(bào)告。這樣可充足發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，活潑踴躍課堂氣氛。2.3考核方式的改革在課程作業(yè)方面，調(diào)整以往以課后習(xí)題為作業(yè)的方法，采用大作業(yè)的方式，要求學(xué)生自動(dòng)搜集信息，完成對(duì)傳感器品牌、廠家、性能、參數(shù)等因素的了解與認(rèn)識(shí)，或是對(duì)某一工程案例的詳細(xì)分析等?？荚嚪矫妫捎瞄_(kāi)卷考試方法，學(xué)生能夠?qū)⒁淮箜迟Y料帶到考場(chǎng)?？荚嚥灰髮W(xué)生背誦公式定理，而是將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題擺在學(xué)生面前，考核學(xué)生分析問(wèn)題實(shí)質(zhì)和工程應(yīng)用的能力。要求學(xué)生利用試卷給出的圖表分析自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的原理；通過(guò)分析試卷給出的資料，寫(xiě)出工程說(shuō)明書(shū)，畫(huà)出系統(tǒng)原理框圖，工作流程，對(duì)其中的一些主要數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算等。3重視理論環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力3.1主導(dǎo)思想本課程理論教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)的主導(dǎo)思想如下：第一，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前了解本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、基本儀器使用說(shuō)明和各種傳感器安裝使用經(jīng)過(guò)中應(yīng)留意的問(wèn)題等，為實(shí)驗(yàn)做好預(yù)備。第二，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增長(zhǎng)設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)，結(jié)合其他學(xué)科〔如單片機(jī)、測(cè)控系統(tǒng)等〕開(kāi)設(shè)課程設(shè)計(jì)部分，以增長(zhǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和了解自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)在整個(gè)學(xué)科中的地位。第三，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，建立培養(yǎng)學(xué)生自立學(xué)習(xí)的長(zhǎng)效機(jī)制，學(xué)生學(xué)完課程后仍然能夠利用實(shí)驗(yàn)室的平臺(tái)，獨(dú)立從事科學(xué)研究。第四，設(shè)置創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，鼓勵(lì)學(xué)生加入學(xué)校每年一度的大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等面向大學(xué)生的大眾性科技活動(dòng)。每年都有大批學(xué)生積極投入到各類(lèi)電子設(shè)計(jì)大賽、科技創(chuàng)新活動(dòng)中去，獲得了可喜的成就。3.2加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課指點(diǎn)實(shí)驗(yàn)課是驗(yàn)證理論、應(yīng)用理論和鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的主要環(huán)節(jié)。在指點(diǎn)實(shí)驗(yàn)時(shí)，采取啟發(fā)式教學(xué)方法，提示學(xué)生要留意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。例如：在霍爾傳感器特性實(shí)驗(yàn)中，部分學(xué)生測(cè)量的輸出特性曲線(xiàn)不呈線(xiàn)性，這時(shí)能夠提醒學(xué)生考慮是什么原因造成這樣的結(jié)果；磁場(chǎng)的梯度分布對(duì)測(cè)量的線(xiàn)性度有什么影響；假如輸出特性不是線(xiàn)性的，靈敏度怎樣計(jì)算；怎樣調(diào)整磁路部分來(lái)提升傳感器靈敏度。學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象考慮解決問(wèn)題，這是對(duì)所學(xué)理論知識(shí)一個(gè)很好的穩(wěn)固和加深。采取啟發(fā)式的方法啟迪學(xué)生，能夠發(fā)展學(xué)生的發(fā)散思維，做到舉一反三、學(xué)以致用。在實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)中，針對(duì)同一被檢測(cè)量，還開(kāi)展了比較教學(xué)。當(dāng)采取不同的測(cè)量傳感器時(shí)，由于它們的構(gòu)造不同，工作原理不同，因此測(cè)量的方法也不一樣，測(cè)量精度也有所差異不同。通過(guò)比較和分析測(cè)量數(shù)據(jù)誤差的產(chǎn)生及其解決方法，學(xué)生到達(dá)對(duì)本課程知識(shí)理論體系的融會(huì)貫穿，激發(fā)學(xué)習(xí)和考慮的興趣。4結(jié)束語(yǔ)根據(jù)學(xué)校的特色辦學(xué)思想，通過(guò)幾年的教學(xué)理論，對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法做了適當(dāng)?shù)母母?。調(diào)整后的教學(xué)內(nèi)容更著重應(yīng)用，補(bǔ)充了合適的案例，豐富的多媒體素材加強(qiáng)了教學(xué)的生動(dòng)性，探尋求索式教學(xué)方法對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行了拓展，加強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自動(dòng)性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升了知識(shí)量。教、學(xué)、做一體化的一系列理論課程，加強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和考慮能力。從最近幾年的網(wǎng)上教評(píng)結(jié)果來(lái)看，所做的教學(xué)調(diào)整與改革遭到學(xué)生的歡迎和好評(píng)，獲得了較好的教學(xué)效果。以下為參考文獻(xiàn)[1]秦嶺.傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程教學(xué)討論[J].中國(guó)現(xiàn)代教育設(shè)備，2010〔11〕：88-90.[2]陳靜.傳感器與檢測(cè)技術(shù)教學(xué)改革探尋求索[J].中國(guó)現(xiàn)代教育設(shè)備，2011〔15〕：94-95.[3]孫曉榮，劉翠玲，蘇維均.自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)課程教學(xué)改革與理論[J].中國(guó)現(xiàn)代教育設(shè)備，2008〔12〕：99-100.[4]王東霞，溫秀蘭.傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程教學(xué)改革探尋求索[J].中國(guó)現(xiàn)代教育設(shè)備，2008〔7〕：92-93.[5