高職《檢測技術(shù)與應(yīng)用》課程教學(xué)改革探討

摘 要： 本文結(jié)合高職教育和高職學(xué)生的特點(diǎn)，分析了高職專業(yè)課程《檢測技術(shù)與應(yīng)用》進(jìn)行教學(xué)改革的必要性；提出了淡化理論，強(qiáng)化應(yīng)用，以實(shí)踐促理論的指導(dǎo)思想；介紹了實(shí)施教學(xué)改革的幾點(diǎn)探索，即采用啟發(fā)式教學(xué)法、注重實(shí)驗(yàn)課指導(dǎo)、引入虛擬儀器技術(shù)、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。這些改革措施大大提高了課程的教學(xué)質(zhì)量，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞： 高職 《檢測技術(shù)與應(yīng)用》課程 教學(xué)改革

《檢測技術(shù)與應(yīng)用》是高職應(yīng)用電子技術(shù)、電子測量技術(shù)與儀器、自動控制等專業(yè)的專業(yè)課程。它是研究檢測與控制系統(tǒng)中信息的提取、信息的轉(zhuǎn)換及處理的理論和技術(shù)為主要內(nèi)容的一門應(yīng)用技術(shù)學(xué)科［１］。它主要涉及傳感器的基本原理、特性和應(yīng)用，以及傳感器的接口與測量電路和相關(guān)的信息處理技術(shù)等。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生具有一定的檢測技術(shù)基本理論知識和實(shí)驗(yàn)操作技能，掌握工業(yè)生產(chǎn)過程中常見物理量的檢測方法，并對常用的檢測系統(tǒng)具有一定的分析和維護(hù)能力。近年來，我國在檢測技術(shù)領(lǐng)域有了較快的發(fā)展，新型的傳感器和先進(jìn)的檢測技術(shù)不斷涌現(xiàn)，為了適應(yīng)這種發(fā)展，滿足社會對工科學(xué)生實(shí)際操作和動手應(yīng)用能力越來越高的要求，我們根據(jù)該課程的特點(diǎn)，進(jìn)行了教學(xué)改革探索，取得了較好的效果。

一、教學(xué)改革的指導(dǎo)思想

《檢測技術(shù)與應(yīng)用》課程具有原理性內(nèi)容多、涉及面廣、理論難度大等特點(diǎn)。而高職類院校學(xué)生理論基礎(chǔ)相對薄弱，并且在學(xué)校的理論學(xué)習(xí)時(shí)間相對較短，同時(shí)工作崗位對知識的深度要求低，而對實(shí)際動手操作能力要求較高。這就對本課程的教學(xué)改革提出了“淡化理論，強(qiáng)化應(yīng)用”的基本指導(dǎo)思想。在教學(xué)過程中，教師要精選內(nèi)容，摒棄過時(shí)的內(nèi)容和繁瑣的理論分析及公式推導(dǎo)，加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)方面的內(nèi)容，從實(shí)用角度出發(fā)介紹檢測技術(shù)，重點(diǎn)放在傳感器的選型及檢測電路的設(shè)計(jì)，以實(shí)踐促理論，使學(xué)生獲得實(shí)用的知識和較強(qiáng)的應(yīng)用能力。

二、教學(xué)改革的探索

1.課堂教學(xué)改革——淡化理論

考慮到高職高專畢業(yè)生很少從事理論研究工作，在教學(xué)過程中對本課程所涉及的傳感器原理、特性，可只需學(xué)生宏觀地掌握常用傳感器的工作原理，并能依據(jù)有關(guān)手冊和產(chǎn)品信息選用相應(yīng)的傳感器以滿足后續(xù)課程或未來工作的要求即可。因此，課堂上我們只概括性地介紹傳感器的基本原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。比如應(yīng)變效應(yīng)使電阻應(yīng)變片的幾何尺寸發(fā)生變化，進(jìn)而引起應(yīng)變片阻值的改變；半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)導(dǎo)致半導(dǎo)體材料的電阻率發(fā)生變化，最終引起阻值的改變。又如，對壓電式傳感器只提壓電效應(yīng)是一定方向的外力作用導(dǎo)致壓電材料幾何尺寸發(fā)生變化，內(nèi)部產(chǎn)生極化現(xiàn)象的同時(shí)，在其相應(yīng)兩表面呈現(xiàn)相反符號的電荷，而不去深究壓電材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。對于細(xì)節(jié)性的理論知識不必深入講解，采取以學(xué)生自學(xué)為主，師生共同討論為輔的教學(xué)形式。除講授教材的基本內(nèi)容外，還應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充介紹新型傳感器、新型檢測方法等內(nèi)容，使學(xué)生能夠了解檢測技術(shù)新的應(yīng)用成果及發(fā)展方向。

另外，在教學(xué)過程中，我們注重啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變角色。例如，在講授“壓力檢測”這一章節(jié)時(shí)，先舉我們身邊隨處可見的電子秤的例子，突出電阻應(yīng)變式壓力傳感器在該系統(tǒng)中的作用，即把壓力（重量）轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)能處理的電信號——電阻。提醒學(xué)生注意，能將壓力轉(zhuǎn)換成電信號的不僅只有應(yīng)變式壓力傳感器，還有其他的傳感器，接著提出：“這些傳感器是將壓力轉(zhuǎn)換成什么樣的電信號？”“在實(shí)際測壓力時(shí)應(yīng)如何選用這些傳感器？”然后引出這一章節(jié)所要介紹的幾種壓力傳感器，使學(xué)生帶著解決問題的愿望，主動地參與教學(xué)過程，從而大大提高課堂效率。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革——強(qiáng)化應(yīng)用

（1）注重實(shí)驗(yàn)課指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)課是驗(yàn)證理論、應(yīng)用理論、鍛煉學(xué)生動手能力的重要環(huán)節(jié)。目前我們實(shí)驗(yàn)室采用的是CSY-2000型傳感器與檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺，該實(shí)驗(yàn)臺配有二十種較高精度的常用傳感器，采用模塊式結(jié)構(gòu)，利用傳感器和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)K可以開展多種實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)過程中，我們要注意因材施教，采用啟發(fā)式教學(xué)方法，提示學(xué)生注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不斷發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。如在做“電容式傳感器特性”實(shí)驗(yàn)時(shí)，基本內(nèi)容是：通過調(diào)節(jié)測微頭的位置帶動振動臺位移來改變差動電容傳感器兩極間電容器重疊的面積，構(gòu)成差動變面積式電容傳感器。測微頭每移動0.5mm記錄輸出電壓值，最后根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)畫出位移與輸出電壓的關(guān)系曲線。通過對關(guān)系曲線的分析，學(xué)生能加深對差動式電容傳感器測量位移的原理及其輸入輸出特性的理解。部分學(xué)生根據(jù)測量結(jié)果描出的特性曲線不是呈線性的，這時(shí)可以提示學(xué)生思考是什么原因造成這樣的結(jié)果，實(shí)驗(yàn)重復(fù)做幾次看測得的結(jié)果是否一樣，重復(fù)性如何？當(dāng)輸出特性不是線性時(shí)，線性度怎樣？靈敏度如何計(jì)算？學(xué)生通過觀察思考、解決問題，鞏固了所學(xué)的理論知識。如果在每次實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中都能夠采用啟發(fā)式的方法啟迪學(xué)生，定能使學(xué)生舉一反三，學(xué)以致用。

（2）引入虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)過程中需要復(fù)雜的接線，各種硬件接口經(jīng)多次插拔以后接觸不良，造成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。為此，我們引入了虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室。虛擬儀器技術(shù)是目前智能測試儀器發(fā)展的一種新技術(shù)，是利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)顯示器模擬傳統(tǒng)儀器的控制面板，以多種形式輸出檢測結(jié)果；計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)信號數(shù)據(jù)的運(yùn)算、分析和處理；I/O接口設(shè)備完成信號的采集、測量和調(diào)理［２］。將虛擬儀器技術(shù)引入檢測技術(shù)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)課程，使學(xué)生了解了虛擬儀器的原理和設(shè)計(jì)，開拓和豐富了學(xué)生的知識面，不但使學(xué)生了解了新技術(shù)及發(fā)展方向，還能夠促進(jìn)該課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

3.結(jié)語

在課堂教學(xué)中淡化理論，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中強(qiáng)化應(yīng)用，并充分利用新設(shè)備，引入新技術(shù)，不但可以促進(jìn)學(xué)生對理論知識的學(xué)習(xí)，而且可以大大提高學(xué)生的實(shí)際動手操作能力。《檢測技術(shù)與應(yīng)用》是一門信息量大、發(fā)展迅速、涉及面廣的重要課程，要使學(xué)生既能掌握基本的理論知識，又能學(xué)會使用、維護(hù)常用檢測電路，需要我們不斷地探索，不斷地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，采取多種途徑，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的最佳統(tǒng)一。

參考文獻(xiàn)：

［1］柳桂國.檢測技術(shù)及應(yīng)用［M］北京：電子工業(yè)出版社，2003.

［2］孟翔飛.《現(xiàn)代檢測技術(shù)》課程教學(xué)改革實(shí)踐探索［J］.教研探索，2008.8：32.