王梅 谷小婭
摘 要 傳感器與檢測技術(shù)是我校電類專業(yè)的一門專業(yè)課,是一門理論性和實(shí)踐性均很強(qiáng)的課程,在專業(yè)課程體系中起到重要的承上啟下作用。為了更好地實(shí)現(xiàn)高職院校應(yīng)用性人才的培養(yǎng)目標(biāo),筆者嘗試將項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用到高職院校的傳感器教學(xué)中,即根據(jù)學(xué)生的實(shí)際需求制定課堂教學(xué)項(xiàng)目,圍繞工程項(xiàng)目組織教學(xué)過程,事實(shí)證明,該方法極大地促進(jìn)了學(xué)生實(shí)踐技能的提高,為其他課程的改革提供了良好的借鑒。
關(guān)鍵詞 傳感器 項(xiàng)目教學(xué) 高職院校 課程改革
中圖分類號:G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1 課程簡介
傳感器與檢測技術(shù)是我校電子信息、電子工藝以及電氣自動化三個專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,本課程是一門研究信息科學(xué)領(lǐng)域中信息捕捉必要手段的一門學(xué)科。該學(xué)科是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的自動測控系統(tǒng)以及智能化設(shè)備的前提和必要。國內(nèi)外許多國家都將傳感器列為優(yōu)先發(fā)展的科技領(lǐng)域之一。國內(nèi)的本科和高職院校的機(jī)電,自動化和電子信息等工科專業(yè),也普遍開設(shè)了相應(yīng)的課程。該課程主要講授各類傳感器的原理結(jié)構(gòu),測量電路,性能和應(yīng)用以及過程測控系統(tǒng)等方面的內(nèi)容,在專業(yè)課程體系中起到重要的承上啟下作用。
該根據(jù)高職教育的培養(yǎng)目標(biāo),該課程旨在培養(yǎng)具有從事生產(chǎn)一線工作的綜合素質(zhì)和職業(yè)能力的技能型人才,這就要求學(xué)生掌握各類工業(yè)常用的傳感器的選用及具體使用方法,具備組織測試系統(tǒng)的能力,具有一定的分析能力和實(shí)驗(yàn)研究能力,以滿足企業(yè)高素質(zhì)、技能型人才的要求,為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。
2 問題的提出及總體解決方案
2.1 傳統(tǒng)的教學(xué)模式中存在的問題
2.1.1 課程特點(diǎn)與學(xué)生特點(diǎn)之間的矛盾
“傳感器與自動檢測技術(shù)”課程綜合性強(qiáng)、多學(xué)科交叉,內(nèi)容豐富、知識更新快,實(shí)踐性強(qiáng),與生活、生產(chǎn)、科研密切相關(guān),同時(shí)該課程信息量大,內(nèi)容相對較為分散,缺乏系統(tǒng)性和連續(xù)性;要學(xué)好本門課程,就要求學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí),涉獵面廣,動手能力強(qiáng),并且能夠有機(jī)地綜合運(yùn)用知識。而高職學(xué)生理論知識普遍較為薄弱,學(xué)習(xí)自控能力較差,又缺乏生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),學(xué)習(xí)中總是感覺抽象難懂。
2.1.2 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容無法反映工程實(shí)際
長期以來,該課程在教學(xué)內(nèi)容上主要側(cè)重于各種傳感器的原理和測量電路的分析處理,理論性較強(qiáng),應(yīng)用性不夠突出;實(shí)踐教學(xué)也僅僅停留在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)上,與具體應(yīng)用聯(lián)系不多,無法反映反映傳感器的發(fā)展趨勢,且實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足,更使實(shí)驗(yàn)效果大打折扣;這種教學(xué)方式使學(xué)生主要接觸傳感器測量原理,對實(shí)物缺乏感性認(rèn)識,課堂教學(xué)也容易變得枯燥。
2.1.3 實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)分離
在課程整體教學(xué)時(shí),先集中理論,后綜合實(shí)踐,使得理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)嚴(yán)重脫節(jié)。學(xué)生感覺所學(xué)習(xí)理論知識過于抽象,無法與實(shí)踐聯(lián)系起來,逐漸失去學(xué)習(xí)興趣;實(shí)踐訓(xùn)練時(shí),由于缺乏與理論知識的聯(lián)系,常常只會操作卻不知為什么如此操作,無法融會貫通也不能靈活運(yùn)用。
2.2 解決方案
針對以上問題, 本課程教學(xué)改革探索的思路是以傳感器應(yīng)用為主線,淡化深奧晦澀的傳感器工作原理與公式推導(dǎo),避免學(xué)生糾結(jié)于高深的理論中,突出關(guān)鍵知識點(diǎn),加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié),著力于實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)。具體措施是采用模塊化結(jié)構(gòu)、根據(jù)學(xué)生的實(shí)際需求制訂課堂教學(xué)項(xiàng)目,圍繞項(xiàng)目組織教學(xué)的過程,使學(xué)生直接參與到教學(xué)活動中,在完成具體項(xiàng)目的過程中加深基礎(chǔ)理論知識與實(shí)踐技能。通過項(xiàng)目教學(xué)、案例教學(xué)等恰當(dāng)?shù)姆椒▽⒗碚摻虒W(xué)內(nèi)容和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容有效地整合為一體,使學(xué)生在做中學(xué),在學(xué)中做,做到真正的“理實(shí)一體化”。總之,應(yīng)著力構(gòu)建和實(shí)施一體化項(xiàng)目教學(xué)系統(tǒng)。
3 構(gòu)建和實(shí)施一體化項(xiàng)目教學(xué)系統(tǒng)
下面以電子溫度計(jì)電路組裝與調(diào)試為例,談項(xiàng)目教學(xué)法在傳感器技術(shù)課程教學(xué)中的具體應(yīng)用。本項(xiàng)目的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生能夠熟練使用熱電偶傳感器進(jìn)行溫度測量,并掌握測溫電路的調(diào)試方法。為了達(dá)到教學(xué)目標(biāo),我們將熱電偶傳感器的內(nèi)容設(shè)計(jì)為一個項(xiàng)目來進(jìn)行教學(xué)。
(1)項(xiàng)目描述及目標(biāo):由授課教師講解本項(xiàng)目的基本情況和功能要求。例如本項(xiàng)目的主要內(nèi)容是以熱電偶為溫度傳感器,設(shè)計(jì)并制作一數(shù)顯電子溫度計(jì),要求測溫范圍0~100℃,誤差不大于?℃。通過該項(xiàng)目的制作與調(diào)試,使學(xué)生掌握熱電偶傳感器的特性,測量電路以及調(diào)試、標(biāo)定的技能。
(2)組建項(xiàng)目組:根據(jù)項(xiàng)目的規(guī)模和難易程度,把學(xué)生分成若干組,在分組過程中考慮學(xué)生對知識的接受能力和實(shí)踐動手能力。
(3)知識準(zhǔn)備:提供項(xiàng)目相關(guān)知識的學(xué)習(xí)資源和條件,要求學(xué)生自行學(xué)習(xí)這些知識。例如本項(xiàng)目中主要應(yīng)用熱電偶的結(jié)構(gòu)原理,選型,基本定律,冷端補(bǔ)償?shù)戎R,需要學(xué)生自主學(xué)習(xí)。
(4)小組討論,對項(xiàng)目進(jìn)行分析:在教師的引導(dǎo)下,各小組學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識,通過圖書館查閱資料或上網(wǎng)搜索相關(guān)信息,提出并仔細(xì)討論項(xiàng)目實(shí)施方案,準(zhǔn)備好需要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和相關(guān)材料,本項(xiàng)目需要用到的設(shè)備有:YL系列傳感器與檢測技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)臺,XMT4000溫控儀表,萬用表,計(jì)算機(jī),T型熱電偶,烙鐵,工具,電路所需電子元器件等。
(5)項(xiàng)目過程:老師可引導(dǎo)學(xué)生按如下步驟進(jìn)行:①小組對分發(fā)的T型熱電偶進(jìn)行性能測試, 一方面可檢驗(yàn)熱電偶性能的好壞,另一方面可加深理解熱電偶的原理和現(xiàn)象。②小組對電子溫度計(jì)電路進(jìn)行組裝與調(diào)試,即開始實(shí)施項(xiàng)目。在這個過程中,小組首先要確定電子溫度計(jì)電路的整個系統(tǒng)方案,并搭建各局部單元電路。然后對總裝電路進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真,驗(yàn)證其可行性,若正確無誤,繪制并制作PCB版,對電路所需元器件進(jìn)行數(shù)量和種類的統(tǒng)計(jì),領(lǐng)取元器件并測試,安裝焊接元器件,調(diào)試,標(biāo)定,最后完成項(xiàng)目報(bào)告。
在項(xiàng)目進(jìn)行的過程中,組員分工協(xié)作,共同完成工程項(xiàng)目,教師要對學(xué)生進(jìn)行正確的引導(dǎo),隨時(shí)關(guān)注各組學(xué)生的進(jìn)度,在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候給予必要的啟發(fā)。特別是在方案設(shè)計(jì)階段,教師要認(rèn)真聽取學(xué)生對方案的論述,對其中潛在的問題進(jìn)行指正,以及在電路調(diào)試階段,對出現(xiàn)的共性問題進(jìn)行重點(diǎn)集中講解。另外也要鼓勵學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題,解決問題的能力。通過熱電偶在電子溫度計(jì)中的工程應(yīng)用實(shí)例,使學(xué)生對熱電偶的原理結(jié)構(gòu)、選型、特點(diǎn)、使用條件和使用方法等有了較好的掌握。
(6)項(xiàng)目總結(jié)和評價(jià),項(xiàng)目結(jié)束后,教師組織各小組學(xué)生對所做工作過程及結(jié)果進(jìn)行演示和匯報(bào),對項(xiàng)目的執(zhí)行情況進(jìn)行總結(jié)。教師對學(xué)生工作結(jié)果進(jìn)行檢查,指出每個小組及其成員的優(yōu)點(diǎn),并提出改進(jìn)建議,給出成績。最后教師在全班進(jìn)行項(xiàng)目總結(jié),對項(xiàng)目中的亮點(diǎn)進(jìn)行表揚(yáng)和推廣,指出項(xiàng)目相關(guān)的知識要點(diǎn)。
4 結(jié)束語
經(jīng)過傳感器與檢測技術(shù)課程項(xiàng)目化教學(xué)改革實(shí)踐,通過任課老師與學(xué)生的交流以及學(xué)生對項(xiàng)目的完成情況,我們發(fā)現(xiàn):實(shí)行項(xiàng)目化教學(xué)與傳統(tǒng)的教學(xué)與考核相比,大多數(shù)學(xué)生參與項(xiàng)目學(xué)習(xí)的積極性明顯增強(qiáng),學(xué)生對于該課程的知識掌握得比較透徹,極大地促進(jìn)了學(xué)生實(shí)踐技能的提高,為其他課程的改革提供了良好的借鑒。
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