《自動(dòng)檢測技術(shù)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索

鐘秉翔

（重慶科技學(xué)院，重慶 401331）

《自動(dòng)檢測技術(shù)》課程是重慶科技學(xué)院四年制自動(dòng)化本科、測控技術(shù)及儀器專業(yè)的一門主干課程，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課程，要求學(xué)生不但要掌握檢測技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，而且能夠熟練地應(yīng)用各種檢測方法和手段?！蹲詣?dòng)檢測技術(shù)》課程具有內(nèi)容覆蓋面廣、涉及的知識(shí)點(diǎn)多等特點(diǎn)，學(xué)生不僅要通過理論課的學(xué)習(xí)掌握傳感器及檢測技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，還需要通過實(shí)驗(yàn)加深對(duì)常用傳感器、測量電路以及常見非電量參數(shù)檢測方法的掌握和理解。因此課程實(shí)驗(yàn)在加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手創(chuàng)新能力方面具有重要的、不可替代的作用。

一、課程實(shí)驗(yàn)的開設(shè)情況

《自動(dòng)檢測技術(shù)》課程教學(xué)為48學(xué)時(shí)，其中實(shí)驗(yàn)教學(xué)為8學(xué)時(shí)，原教學(xué)大綱規(guī)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括應(yīng)變片、熱電偶、熱電阻、差動(dòng)變壓器、霍爾傳感器、光電傳感器及測量電路實(shí)驗(yàn)，但開設(shè)的實(shí)驗(yàn)均為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生缺乏對(duì)傳感器選擇、應(yīng)用以及信號(hào)處理綜合能力的訓(xùn)練，學(xué)生學(xué)完課程后難于建立自動(dòng)檢測系統(tǒng)的整體概念，對(duì)檢測技術(shù)的掌握僅是停留在傳感器工作原理的層面上，不能上升到綜合應(yīng)用的層面。

為了提高學(xué)生的傳感器應(yīng)用和實(shí)踐能力，有必要對(duì)《自動(dòng)檢測技術(shù)》課程教學(xué)尤其是實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革。

二、課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)

1.課堂演示實(shí)驗(yàn)

以前在傳感器部分的教學(xué)中主要采用講授的方式，學(xué)生反應(yīng)內(nèi)容很抽象，難于理解，更難想象怎么應(yīng)用。為此在有限的教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi)將傳感器的應(yīng)用通過課堂邊教學(xué)邊演示的方式插入到枯燥的理論知識(shí)學(xué)習(xí)中，便于學(xué)生理解和掌握傳感器。

演示實(shí)驗(yàn)主要在課堂授課中完成，由于講課、實(shí)驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行，因此一般在實(shí)驗(yàn)室完成，上課前做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作，保證實(shí)驗(yàn)?zāi)車@講課內(nèi)容順利進(jìn)行。

2.基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

精選3～5個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備，逐步掌握常用傳感器及相應(yīng)處理電路的工作原理和測量方法，學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理，正確撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為后續(xù)的綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。教學(xué)學(xué)時(shí)6學(xué)時(shí)，要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)，完成預(yù)習(xí)報(bào)告；實(shí)驗(yàn)前檢查預(yù)習(xí)報(bào)告，合格后方能實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)完成后有指導(dǎo)教師檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果；學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3.綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在掌握了一定的基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本操作技能的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，它運(yùn)用某一課程或多種課程知識(shí)，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行綜合訓(xùn)練，主要培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力以及查閱資料的能力。本課程由教師提供多個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目，學(xué)生任選其一，根據(jù)教師給定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)要求和實(shí)驗(yàn)指標(biāo)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，提出實(shí)驗(yàn)工具和器材，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查通過后方可實(shí)施。學(xué)生應(yīng)獨(dú)立或在教師指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過完成綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)傳感器選擇、信號(hào)處理、顯示的基本方法。

目前提供了3個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目：振動(dòng)測量實(shí)驗(yàn)、位移測量實(shí)驗(yàn)、電子稱設(shè)計(jì)。由教師給出設(shè)計(jì)參數(shù)，要求學(xué)生正確選擇傳感器，確定合理的設(shè)計(jì)方案；設(shè)計(jì)信號(hào)處理電路，畫出測量裝置電路原理圖；在實(shí)驗(yàn)設(shè)備上接線實(shí)驗(yàn)。學(xué)生也可以自行提出實(shí)驗(yàn)題目，但需經(jīng)過指導(dǎo)教師認(rèn)定后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前期充分熟悉設(shè)計(jì)題目，明確設(shè)計(jì)任務(wù)；自行查閱相關(guān)資料，確定實(shí)驗(yàn)方案，必須由指導(dǎo)教師審查通過；繪制測量系統(tǒng)電路原理圖，由指導(dǎo)教師審查通過；進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)，課內(nèi)2學(xué)時(shí)未完成的學(xué)生可以申請(qǐng)課外學(xué)時(shí)完成；實(shí)驗(yàn)完成后，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

三、綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)

1.注意學(xué)生的進(jìn)程安排，讓學(xué)生自己安排工作進(jìn)度，重要的階段要及時(shí)向老師匯報(bào)進(jìn)展情況，如果進(jìn)度把握不好，或者前面內(nèi)容做不好，將影響實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，甚至導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。因此指導(dǎo)教師要加強(qiáng)前期對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)，使學(xué)生對(duì)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程都能理解，激發(fā)學(xué)生的興趣，使得設(shè)計(jì)更完善。

2.鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立解決問題，對(duì)完成得好的學(xué)生要多給予表揚(yáng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)有困難的同學(xué)多給予鼓勵(lì)。要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，給學(xué)生提供較寬闊的思維空間和選擇余地，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力、自學(xué)能力和創(chuàng)新能力。

3.為了激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性，重視實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)成績計(jì)入學(xué)生的課程總成績，占10%～15%，包括實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)成績和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績。

四、實(shí)驗(yàn)效果

上述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在本校05級(jí)、06級(jí)自動(dòng)化專業(yè)《自動(dòng)檢測技術(shù)》課程中分別予以實(shí)施，通過演示實(shí)驗(yàn)，多數(shù)學(xué)生課后能理解掌握課堂教學(xué)內(nèi)容，感覺非常直觀，不再覺得抽象。通過基礎(chǔ)型的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，一方面熟悉了實(shí)驗(yàn)裝置，另一方面也掌握了常用傳感器和處理電路的原理及應(yīng)用。

在綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)過程中，同學(xué)們在實(shí)驗(yàn)前均積極準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，從各種途徑查找資料，包括上網(wǎng)、到圖書館、找生產(chǎn)廠商等，了解了很多實(shí)際應(yīng)用的知識(shí)。遇到問題及時(shí)和指導(dǎo)教師交流，教師也積極給予了回應(yīng)，師生互動(dòng)更多，這反映出學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的積極性很高。指導(dǎo)教師一般都是引導(dǎo)性地指導(dǎo)學(xué)生，具體問題還是由學(xué)生解決。經(jīng)過調(diào)查了解到教師和學(xué)生都認(rèn)為這次教學(xué)改革是成功的，我們對(duì)兩個(gè)參與教改的班級(jí)中的學(xué)生進(jìn)行了調(diào)查，并同以往的實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行比較，結(jié)果有95%的學(xué)生認(rèn)為設(shè)計(jì)性綜合性實(shí)驗(yàn)比以往課程中的全部為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)更有幫助和提高，有90%的學(xué)生表示歡迎這類實(shí)驗(yàn)。另外相當(dāng)部分學(xué)生認(rèn)為通過設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，提高了查閱文獻(xiàn)資料的能力、報(bào)告撰寫能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力、獲取知識(shí)的能力和創(chuàng)新能力。

五、結(jié)論

通過實(shí)踐證明合理設(shè)計(jì)《自動(dòng)檢測技術(shù)》課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，能幫助學(xué)生理解、掌握相關(guān)知識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，尤其是綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，大大提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，增強(qiáng)學(xué)生思維能力。為進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，還需要根據(jù)專業(yè)要求和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要不斷探索新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，改進(jìn)舊的實(shí)驗(yàn)方法，只有這樣才能真正將學(xué)生培養(yǎng)成既有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，又有較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力的應(yīng)用型人才。

［1］邵興國，王宏順，王濱.積極開展綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2002，8（21）：30-21.

［2］郁松.設(shè)計(jì)性綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐［J］.醫(yī)學(xué)教育探索，2007，6（3）：205-206.

［3］堂仁，趙金風(fēng).研究型綜合實(shí)驗(yàn)與大學(xué)生能力培養(yǎng)的關(guān)系研究［J］.中國林業(yè)教育，2005，（2）：69-71.

［4］朱莉.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力——關(guān)于開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)的總結(jié)［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2003，20（1）：70-72.