高职《检测技术与应用》课程教学改革探讨

来源:用户上传      作者: 刘艳妮　李兴富

　　摘 要： 本文结合高职教育和高职学生的特点，分析了高职专业课程《检测技术与应用》进行教学改革的必要性；提出了淡化理论，强化应用，以实践促理论的指导思想；介绍了实施教学改革的几点探索，即采用启发式教学法、注重实验课指导、引入虚拟仪器技术、加强实验教学。这些改革措施大大提高了课程的教学质量，有利于培养学生的创新精神和实践能力。
　　关键词： 高职 《检测技术与应用》课程 教学改革
　　
　　《检测技术与应用》是高职应用电子技术、电子测量技术与仪器、自动控制等专业的专业课程。它是研究检测与控制系统中信息的提取、信息的转换及处理的理论和技术为主要内容的一门应用技术学科［１］。它主要涉及传感器的基本原理、特性和应用，以及传感器的接口与测量电路和相关的信息处理技术等。通过学习，学生具有一定的检测技术基本理论知识和实验操作技能，掌握工业生产过程中常见物理量的检测方法，并对常用的检测系统具有一定的分析和维护能力。近年来，我国在检测技术领域有了较快的发展，新型的传感器和先进的检测技术不断涌现，为了适应这种发展，满足社会对工科学生实际操作和动手应用能力越来越高的要求，我们根据该课程的特点，进行了教学改革探索，取得了较好的效果。
　　
　　一、教学改革的指导思想
　　
　　《检测技术与应用》课程具有原理性内容多、涉及面广、理论难度大等特点。而高职类院校学生理论基础相对薄弱，并且在学校的理论学习时间相对较短，同时工作岗位对知识的深度要求低，而对实际动手操作能力要求较高。这就对本课程的教学改革提出了“淡化理论，强化应用”的基本指导思想。在教学过程中，教师要精选内容，摒弃过时的内容和繁琐的理论分析及公式推导，加强实训方面的内容，从实用角度出发介绍检测技术，重点放在传感器的选型及检测电路的设计，以实践促理论，使学生获得实用的知识和较强的应用能力。
　　
　　二、教学改革的探索
　　
　　1.课堂教学改革――淡化理论
　　考虑到高职高专毕业生很少从事理论研究工作，在教学过程中对本课程所涉及的传感器原理、特性，可只需学生宏观地掌握常用传感器的工作原理，并能依据有关手册和产品信息选用相应的传感器以满足后续课程或未来工作的要求即可。因此，课堂上我们只概括性地介绍传感器的基本原理、结构特点。比如应变效应使电阻应变片的几何尺寸发生变化，进而引起应变片阻值的改变；半导体的压阻效应导致半导体材料的电阻率发生变化，最终引起阻值的改变。又如，对压电式传感器只提压电效应是一定方向的外力作用导致压电材料几何尺寸发生变化，内部产生极化现象的同时，在其相应两表面呈现相反符号的电荷，而不去深究压电材料的内部结构。对于细节性的理论知识不必深入讲解，采取以学生自学为主，师生共同讨论为辅的教学形式。除讲授教材的基本内容外，还应适当补充介绍新型传感器、新型检测方法等内容，使学生能够了解检测技术新的应用成果及发展方向。
　　另外，在教学过程中，我们注重启发式教学，引导学生转变角色。例如，在讲授“压力检测”这一章节时，先举我们身边随处可见的电子秤的例子，突出电阻应变式压力传感器在该系统中的作用，即把压力（重量）转换成系统能处理的电信号――电阻。提醒学生注意，能将压力转换成电信号的不仅只有应变式压力传感器，还有其他的传感器，接着提出：“这些传感器是将压力转换成什么样的电信号？”“在实际测压力时应如何选用这些传感器？”然后引出这一章节所要介绍的几种压力传感器，使学生带着解决问题的愿望，主动地参与教学过程，从而大大提高课堂效率。
　　2.实验教学改革――强化应用
　　（1）注重实验课指导。实验课是验证理论、应用理论、锻炼学生动手能力的重要环节。目前我们实验室采用的是CSY-2000型传感器与检测技术实验台，该实验台配有二十种较高精度的常用传感器，采用模块式结构，利用传感器和相应的实验模块可以开展多种实验。实验指导过程中，我们要注意因材施教，采用启发式教学方法，提示学生注意观察实验现象，不断发现问题、分析问题、解决问题。如在做“电容式传感器特性”实验时，基本内容是：通过调节测微头的位置带动振动台位移来改变差动电容传感器两极间电容器重叠的面积，构成差动变面积式电容传感器。测微头每移动0.5mm记录输出电压值，最后根据记录的数据画出位移与输出电压的关系曲线。通过对关系曲线的分析，学生能加深对差动式电容传感器测量位移的原理及其输入输出特性的理解。部分学生根据测量结果描出的特性曲线不是呈线性的，这时可以提示学生思考是什么原因造成这样的结果，实验重复做几次看测得的结果是否一样，重复性如何？当输出特性不是线性时，线性度怎样？灵敏度如何计算？学生通过观察思考、解决问题，巩固了所学的理论知识。如果在每次实验指导中都能够采用启发式的方法启迪学生，定能使学生举一反三，学以致用。
　　（2）引入虚拟仪器实验室。实验过程中需要复杂的接线，各种硬件接口经多次插拔以后接触不良，造成实验数据的不准确。为此，我们引入了虚拟仪器实验室。虚拟仪器技术是目前智能测试仪器发展的一种新技术，是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。计算机显示器模拟传统仪器的控制面板，以多种形式输出检测结果；计算机软件实现信号数据的运算、分析和处理；I/O接口设备完成信号的采集、测量和调理［２］。将虚拟仪器技术引入检测技术与应用实验课程，使学生了解了虚拟仪器的原理和设计，开拓和丰富了学生的知识面，不但使学生了解了新技术及发展方向，还能够促进该课程实验教学质量的提高。
　　3.结语
　　在课堂教学中淡化理论，在实验教学中强化应用，并充分利用新设备，引入新技术，不但可以促进学生对理论知识的学习，而且可以大大提高学生的实际动手操作能力。《检测技术与应用》是一门信息量大、发展迅速、涉及面广的重要课程，要使学生既能掌握基本的理论知识，又能学会使用、维护常用检测电路，需要我们不断地探索，不断地调整教学内容，改进教学方法，加强实践环节，采取多种途径，提高教学质量，培养学生的创新能力，实现教与学的最佳统一。
　　
　　参考文献：
　　［1］柳桂国.检测技术及应用［M］北京：电子工业出版社，2003.
　　［2］孟翔飞.《现代检测技术》课程教学改革实践探索［J］.教研探索，2008.8：32.

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