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检测技术课程教学改革研究与实践

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  [摘 要]本文从应用型人才培养的前提出发,剖析了检测技术课程体系结构和特点,阐述了模块化的教学方法和教学改革的侧重点,并通过课程内外的教学实践,达到提升教学质量和效果的目的。
  [关键词]检测技术 教学改革 教学模块
  
  1.引言。随着信息技术的快速发展和在各技术领域的渗透与应用,检测技术课程的内容、技术、方法及应用范围发生了显著的变化。原有的课程体系结构、教学内容和方法已不能完全满足工程检测技术教学要求,需要不断地改进和实践,以适应本科应用型工程技术人才的培养。
  2.课程特点剖析与体系设计。工程测控领域主要涉及非电量测量,即利用敏感器件获取被测量的信息,通过信号的处理、传输、储存、显示和控制等环节实现测量和控制,其中涉及传感器技术、电子技术、计算机技术和信息处理及分析技术。由于检测技术课程具有涉及学科多、知识面宽、综合性强、应用范围广的特点,使得课程内容宽泛、检测技术和方法变化快速,给课程教学和教材适应性带来了一定的困难。另外,检测技术课程通常在机电类和测控类专业开设,教学内容和要求不尽相同,需要根据专业的类型、特点及办学定位来确定课程的开设要求,合理地设计课程体系结构,组织教学内容,使课程具有共性,又有个性和特色。对于应用型本科高校,应充分考虑工程技术人才培养的要求,把握与研究型本科高校存在不同要求的度。在课程结构设计上,具体反映在三个方面:
  2.1 注重课程体系结构的完整性。按照信号采集一一信息处理――信息传输――信息显示与控制四大部分确定课程体系。在以参数检测为主线的前提下,增加仪表控制系统,将变送单元、显示单元、调节单元及计算机控制整合到课程中,突出测与控的结合。
  2.2 考虑传统仪表与现代测量的兼容性。在非电量电测中,一般注重测量的原理和方法,而缺少二次仪表在工程现场的应用。在课程内容中,适当增加传统测控仪表原理和方法,从传统仪表测量引导到现代非电量电测是必要的,一方面加深知识的认识过程和衔接,另一方面拓宽知识应用范围和领域。
  2.3 强调知识和技术的应用性。课程的每一单元,以知识――技术一应用来安排教学内容,适度减少理论推导及设计参数计算,增加传感器结构组成和信号调理及应用设计举例,增强知识和检测方法的应用性。
  3.教学内容改革与实施。
  3.1 优化教学内容模块。检测技术课程教学内容多,各种检测技术、方法及传感器件相对独立,将课程知识点划分相对独立的教学模块,按照专业需求合理选择,使课程具有较好的适应性和实用性。从课程体系结构上划分,可分为检测技术基础理论、参数检测、仪表控制和现代测试系统四大体系模块;从内容组成划分,可分为检测技术概论、误差分析基础、信号分析基础、过程量、机械量、光电量、电学量、仪表控制系统、计算机控制系统、现代测试系统等知识模块。体系结构模块有较好的层次性,而知识模块具有一定的并列性,需要根据先修课程和专业特点组织教学内容,使知识点有所侧重。
  3.2 重视教学内容的融合。检测技术课程中突出的问题是一个参数有多种测量方法,一种测量方法可以测量多个参数,参数与测量方法、测量方法与传感器相互交织。组织教学内容要明确主线,注意教学内容的融合性。如体积流量测量有多种方法,某种测量方法又有多种传感器技术可以实现,这时要兼顾电测与非电测、传统测量仪表与现代测量仪表、新技术与新装置等方面,使知识面得到拓宽,教学内容得到延伸。但由于受到教材内容的局限性,需要通过多媒体展示新的内容,也可以布置课外作业,让学生参与查找相关文献资料。
  3.3 注重教学内容的应用。课程理论、技术与应用三者在分量把握上,不同类型学校的侧重点是不相同的。在应用型本科高校中,检测技术课程教学以理论适度、技术为重、应用并举的原则组织教学是符合办学理念,也符合应用型人才培养的要求。在具体的教学实施中,应坚持以理论为先导,技术、方法为主体,应用为立足点。如光栅传感器的位移测量教学中,用多媒体动画演示莫尔条纹的形成,直观理解光栅传感器的位移测量工作原理,但公式推导适度从简,结构、特性、检测方法和电路处理重点讲解,并通过举例突出应用。
  4.教学方法探索与实践。课程教学方法的改进与实施是建立在教学思想和教学模式转变的基础上。传统的教学思想、理念及教学模式虽有许多值得肯定的方面,但是随着时代的变迁和信息技术的快速发展,课程知识快速膨胀,单一的知识传授、课堂灌输、一支粉笔式的、以教师为主体的教学模式已不适应现代的高等教育,而换之为知识与能力并重、课堂教学与课外实践教学并举、以学生为主体,以教师为主导的新型教学思想和教学模式,并辅助于现代化的教学手段。
  知识与能力并重就是要打破以知识为中心的传统教学方式和方法,将学生能力的培养凸显出来。这要求在讲知识点时明确能力点,注重对问题的理解与分析、原理和技术的掌握与运用。在教学中充分运用以学生为主体、教师为主导的教学模式开展课堂教学,课前布置预习要求,课上引导学生思考,设置提问和讨论点,让学生参与归纳章节知识点和能力点,采用启发引导,改变教师一味讲授的方式。
  课堂教学与课外实践教学并举是课程教学改革的一大重点。课程内容增多、课时压缩、教学要求提高是各课程普遍遇到的一个问题,解决问题的方法惟有进行改革,在课内求效率,在课外求拓展。除在课内减少理论推导,注重结构与应用的同时,改变教学方式,减少教师较空洞的语言表述,利用多媒体制作测控原理和结构动画,插播大量的器件及应用装置图像,通过多媒体课件的视觉效果使知识点易于理解和掌握,知识面和视野获得延伸和开阔。在课外,一方面要求学生通过网络等形式查找所学的各种传感器、仪器仪表及一些知识点,丰富学习内容,并较早地接触实际产品,使学生学会自主学习和探索性的方法;另一方面增加实验等实践环节,并通过课外科技创新活动强化理论知识的应用和实践动手能力的提升。
  5.结束语。检测技术课程的教学改革不仅仅是内容上的调整,更是教学思想、教学方法和手段等多方面的改革,并在本科应用型人才培养的总体框架内,协调相关课程,注重知识和技术的应用,突出应用和创新能力的培养、形成一个有机的教学改革系统,共同提升课程教学质量和效果。


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