自動檢測技術課程教學研究的效果分析

自動檢測技術課程教學研究的效果分析自動檢測技術對測控技術與儀器、自動化等專業(yè)學生綜合運用所學專業(yè)知識極為關鍵，在整個學科中起著繼往開來的作用。它同時又是一門應用性非常強的專業(yè)核心課程，重要牽涉各種傳感器的基本原理、特性、測量電路和應用以及相關的信息處理技術，其應用領域特別廣泛。近年來，隨著檢測技術領域的快速發(fā)展，對工科學生工程應用能力要求越來越高。結合我校辦學目標及本課程教學特點，筆者對測控技術與儀器、自動化等專業(yè)理論和理論教學進行了全方位的探尋求索和研究，獲得了良好的教學效果。1教學內容改革1.1避免繁瑣的理論分析和推導自動檢測技術課程內容諸多且離散，知識密集且復雜，為了讓學生更好地學會應用傳感器進行非電量的檢測，在講授各種傳感器工作原理時先通過動畫演示讓學生建立直觀印象，再以避繁就簡的方式向學生講解傳感器的工作原理，不進行深奧的理論分析和繁瑣的公式推導，以便激發(fā)學生的學習興趣和積極性。例如：在講述熱電偶工作原理時，以動畫演示實驗經過：用酒精燈分別加熱電偶的兩端，兩端存在溫差時兩電極間出現(xiàn)電動勢，而無溫差時電動勢消失。通過這個示例，重點講解電動勢存在的原因并直接給出溫差電動勢的公式，而不把重點放在公式的推導上。1.2加大案例教學比重，著重應用根據(jù)培養(yǎng)工程應用型人才的目的要求，本課程在教學內容上引入大量工程應用實例來講解各種傳感器的工作原理和應用，構成以項目教學方法為主線的教學形式。把典型實例以任務方式剖開，對該系統(tǒng)的傳感部分、測量轉換電路部分分開學習。整個經過重視工程項目的設計分析和實際應用介紹，減少對內部機理方面的分析，學生在應用時能夠合理選用傳感器，知曉傳感器的工程設計方法和實驗研究方法，對可能出現(xiàn)的傳感器技術問題有一定的分析和處理能力。例如，在介紹電阻應變式傳感器時，使用幻燈片展現(xiàn)電阻應變式傳感器不同應用下的實物圖片，如日常生活中常見的電子秤、汽車稱重、扭力扳手等，同時用生動的動畫演示不同應用下電阻應變式傳感器的反應。在介紹光電式傳感器時，介紹了干手器和用于檢測的光電式數(shù)字轉速儀表的應用案例，通過案例使學生對傳感器應用的認識愈加深切進入。2教學方法與手段改革為將教學內容講解得愈加生動、詳細，提升學生學習的自動性和積極性，提升教學質量，筆者在教學中使用了多種教學方法和手段。2.1多媒體情境教學的應用該課程工程理論性較強，為了形象生動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際應用圖片、動畫和視頻等多媒體素材，將抽象的知識感性化、詳細化，讓學生有直觀的感受，使枯燥乏味的內容變得生動有趣，有利于學生對該課程興趣的培養(yǎng)，同時這種情境教學方法拉近了理論和實際的間隔，使學生感到簡單易懂，提升了學習熱情，加強了自信心。例如：在學習光柵傳感器時，用傳統(tǒng)的教學方法，學生很難理解莫爾條紋的構成及其移動經過，使用多媒體課件以動畫的形式，可使學生直接看到莫爾條紋明暗相間的樣子，隨著指導光柵在標尺光柵上移動，還能夠清楚明晰地看出條紋移動的方向與光柵夾角及指導光柵移動方向的關系。2.2探尋求索型教學方法的應用傳統(tǒng)的灌輸式教學方式已很難激發(fā)學生的學習熱情，因而在授課經過中老師應積極改變角色，由知識的灌輸者變?yōu)橐龑д?。經過一段時間的探索，我們采用探尋求索型教學方法以適應自動檢測技術課程的特點。探尋求索型教學方法重要通過實際生活或生產中大家熟知的現(xiàn)象或裝配啟發(fā)學生了解某種傳感器或檢測方法的應用，再布置學生自己搜索和查閱相關資料了解基本原理和應用方面的知識，最后通過發(fā)問和解答分析的方式把握知識。例如：在課堂上講解完工程實例后，可設置幾個實際現(xiàn)場中會碰到的問題，先讓學生根據(jù)教學資料去考慮，再由老師和學生一起討論解決方案，然后老師提出問題，學生回答，在一問一答的經過中完成重點和難點的學習。下課前，老師布置學生課下利用互聯(lián)網搜索了解各種傳感器的性能指標、安裝留意事項和詳細應用實例等。鄙人次上課時，學生將自己的搜索結果作為作業(yè)上交。通過這種方法，學生可閱讀較多數(shù)量的文章，查看大量現(xiàn)場照片，獲取很多課堂上無法一一給出的專業(yè)信息。另外，可以讓學生用課余時間自立學習后，在課堂上分成若干小組討論，最后提交相應報告。這樣可充足發(fā)揮學生的主觀能動性，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，調整以往以課后習題為作業(yè)的方法，采用大作業(yè)的方式，要求學生自動搜集信息，完成對傳感器品牌、廠家、性能、參數(shù)等因素的了解與認識，或是對某一工程案例的詳細分析等?？荚嚪矫?，采用開卷考試方法，學生能夠將一大沓資料帶到考場?？荚嚥灰髮W生背誦公式定理，而是將工業(yè)現(xiàn)場可能出現(xiàn)的各種問題擺在學生面前，考核學生分析問題實質和工程應用的能力。要求學生利用試卷給出的圖表分析自動檢測系統(tǒng)的原理；通過分析試卷給出的資料，寫出工程說明書，畫出系統(tǒng)原理框圖，工作流程，對其中的一些主要數(shù)據(jù)進行計算等。3重視理論環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力3.1主導思想本課程理論教學環(huán)節(jié)建設的主導思想如下：第一，要求學生在實驗前了解本課程的實驗教學環(huán)境、實驗教學大綱、開設的實驗項目、基本儀器使用說明和各種傳感器安裝使用經過中應留意的問題等，為實驗做好預備。第二，減少驗證性實驗，增長設計性、綜合性實驗，結合其他學科〔如單片機、測控系統(tǒng)等〕開設課程設計部分，以增長學生的動手能力和了解自動檢測技術在整個學科中的地位。第三，開放實驗室，建立培養(yǎng)學生自立學習的長效機制，學生學完課程后仍然能夠利用實驗室的平臺，獨立從事科學研究。第四，設置創(chuàng)新實驗室，鼓勵學生加入學校每年一度的大學生科技創(chuàng)新活動、大學生電子設計競賽等面向大學生的大眾性科技活動。每年都有大批學生積極投入到各類電子設計大賽、科技創(chuàng)新活動中去，獲得了可喜的成就。3.2加強實驗課指點實驗課是驗證理論、應用理論和鍛煉學生動手能力的主要環(huán)節(jié)。在指點實驗時，采取啟發(fā)式教學方法，提示學生要留意觀察實驗現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。例如：在霍爾傳感器特性實驗中，部分學生測量的輸出特性曲線不呈線性，這時能夠提醒學生考慮是什么原因造成這樣的結果；磁場的梯度分布對測量的線性度有什么影響；假如輸出特性不是線性的，靈敏度怎樣計算；怎樣調整磁路部分來提升傳感器靈敏度。學生通過觀察實驗現(xiàn)象考慮解決問題，這是對所學理論知識一個很好的穩(wěn)固和加深。采取啟發(fā)式的方法啟迪學生，能夠發(fā)展學生的發(fā)散思維，做到舉一反三、學以致用。在實驗經過中，針對同一被檢測量，還開展了比較教學。當采取不同的測量傳感器時，由于它們的構造不同，工作原理不同，因此測量的方法也不一樣，測量精度也有所差異不同。通過比較和分析測量數(shù)據(jù)誤差的產生及其解決方法，學生到達對本課程知識理論體系的融會貫穿，激發(fā)學習和考慮的興趣。4結束語根據(jù)學校的特色辦學思想，通過幾年的教學理論，對教學內容、教學方法做了適當?shù)母母铩Ｕ{整后的教學內容更著重應用，補充了合適的案例，豐富的多媒體素材加強了教學的生動性，探尋求索式教學方法對課堂教學進行了拓展，加強了學生學習的自動性，激發(fā)了學生的學習興趣，提升了知識量。教、學、做一體化的一系列理論課程，加強了學生的動手能力和考慮能力。從最近幾年的網上教評結果來看，所做的教學調整與改革遭到學生的歡迎和好評，獲得了較好的教學效果。以下為參考文獻[1]秦嶺.傳感器與檢測技術課程教學討論[J].中國現(xiàn)代教育設備，2010〔11〕：88-90.[2]陳靜.傳感器與檢測技術教學改革探尋求索[J].中國現(xiàn)代教育設備，2011〔15〕：94-95.[3]孫曉榮，劉翠玲，蘇維均.自動檢測技術課程教學改革與理論[J].中國現(xiàn)代教育設備，2008〔12〕：99-100.[4]王東霞，溫秀蘭.傳感器與檢測技術課程教學改革探尋求索[J].中國現(xiàn)代教育設備，2008〔7〕：92-93.[5