《現代檢測技術》課程教學改革實踐探索

摘要：本文分析了傳統檢測技術教學中普遍存在的一些問題，闡述了進行教學改革的必要性，并總結了幾年來在檢測技術教學改革中的幾點做法，即改革教學內容體系，采用“啟發式與討論式教學法”，引入虛擬儀器技術建立先進的檢測實驗室，加強實驗教學。這些改革措施大大提高了課程的教學質量和教學的先進性，有利于提高學生的參與素質、創新意識和實踐能力。

關鍵詞：現代檢測技術 教學改革 情境教學 虛擬儀器

《現代檢測技術》是自動化、電子信息工程、電氣自動化、機電一體化等專業的專業基礎課程，主要涉及傳感器的基本原理、特性、應用及相關的信息處理技術，是一門應用型課程。隨著科學技術的飛速發展，新型的傳感器和先進的檢測技術不斷涌現，在有限的教學時間內，要把經典和現代傳感器檢測技術傳授給學生，必須進行教學改革。根據該課程的特點，結合本系自動化專業的培養要求，我們對該課程進行了教學改革探索，取得了較好的效果。

教學內容的改革：1.教學內容的改革。由于檢測技術的不斷發展，現有的教材并不能夠及時反映最新的技術，我們以“立足教材，跟蹤發展”為指導思想，在講授教材基本內容的同時，補充介紹了有關刊物及新的技術參考書中涉及到的新型檢測方法、新型傳感器等內容。如超聲波、微波檢測技術及智能式傳感器等。

2.實驗教學內容的改革。為了突出實踐教學，培養學生的工程意識、工程能力，使學生“發展能力，消化理論”。我們對該課程的實驗內容進行了較大改革，一方面保留了一些基礎性及驗證性的實驗，如電阻式傳感器實驗、熱電偶性能實驗、金屬箔式應變片實驗等，使學生通過這些實驗，理解傳感器的基本原理和特性，并對各種信息的獲得、轉換及處理的理論和技術有清楚的認識。另一方面針對高年級各專業學生的特點，開發新的應用性實驗，著重培養學生的工程實踐意識以及分析問題、解決問題的能力。

教學方法的改革：1.課堂教學方法的改革。(1)采用多種教學模式，情境教學。采用多種教學模式，有效利用書本、幻燈片、動畫及實物等手段，開展情境教學，將抽象的知識具體化、感性化，可使一些枯燥乏味的內容變得生動有趣，有利于學生興趣的培養，同時這些情景教學方法拉近了理論和實際的距離，既使學生感到簡單易懂，又提高了學生的學習熱情，增強信心。(2)采用啟發式與討論式教學方法。采用啟發式和討論式教學方法，引導學生轉變角色，激發學生獨立思考和創新意識，切實提高教學質量。傳統的“注入式”教學模式有礙于培養學生的創造性，忽視了開發和培養創新思維能力。“啟發式”和“討論式”教學方法可以在課堂上廣泛地讓學生主動參與，積極思考，親自實踐，有效地啟迪學生的心智，激活學生的思維。

2.實驗教學方法的改革。(1)實物教學與虛擬儀器相結合。在現有實驗室的基礎上，單獨建立一個有各種傳感器的陳列室，并在每個傳感器旁配上說明，詳細列出該傳感器的功能、各項性能指標、主要應用及參考價格。對于一些典型的傳感器，還配有測量電路及顯示記錄裝置。在學生學習傳感器時，把學生領入這個傳感器世界，直接觀察實物，領略各種非電量轉換為電量并通過測量電路轉換成便于測量的電壓或電流信號。由于直接從應用出發，面向實際，避開了繁瑣的理論推導，提高了學生的學習興趣，取得了較好的教學效果。

目前我們實驗室采用的是CSY-2000型傳感器檢測實驗臺，可以利用相關的實驗模塊和傳感器開展多種實驗，但是實驗過程中仍然需要復雜的接線，各種硬件接口經多次插拔以后接觸不良，造成實驗數據的不準確。為此，我們引入了虛擬儀器實驗室。虛擬儀器是利用計算機顯示器模擬傳統儀器的控制面板，以多種形式輸出檢測結果；利用計算機軟件實現信號數據的運算、分析和處理；利用I/O接口設備完成信號的采集、測量與調理，從而完成各種測試功能的一種計算機儀器系統。現在我們實驗室利用圖像化編輯軟件LABVIEW開設虛擬儀器實驗教學，不僅有效的利用了實驗室計算機的硬件/軟件資源，使本來需要硬件實現的技術軟件化（虛擬化），最大限度地降低系統成本，增強了系統的功能與靈活性；而且學生的技術知識面也得到了很大的提高，對以后的工作就業有很大的幫助。(2)項目教學。在《現代檢測技術》課程的實驗教學中，要求學生能夠利用實驗室的設備，在基礎性和驗證性實驗的基礎上，開展綜合設計性的實驗。項目教學就是要考驗學生的綜合設計能力，由教師指定實驗項目或者學生自擬項目，在教師的指導下，由學生按照實際工作的程序進行信息收集、項目決策、項目實施、成果展示、評估總結的過程。“項目學習”教學方法改變了傳統教學方法中以教師為主體的局面。學生按照項目任務的要求劃分成若干各項目小組，通過小組的分工協作，獨立制定計劃并實施，完成項目任務，使學生由被動學習轉為主動探究式學習。

考核方式的改革。考核采用理論、實驗和課題設計相結合的方法。理論教學考核采用課堂提問、平時作業、階段測驗和期末考試等方式。實驗考核主要考核學生的實際動手能力、團結協作精神、實驗報告的質量等方面。課題設計主要從創新性、協作性、正確性和全面性等方面進行考核。整個考核貫穿了學習的全過程，以考促學，考評結合。

《現代檢測技術》是一門信息量大，發展迅速、涉及面廣的重要課程。要使學生既能掌握基本理論，又學會使用、維護和維修各種傳感器及檢測電路，是一個很難的課題。教學改革工作任重而道遠，我們探索的這些教學改革方案，通過實踐，取得了一定的成效，但對于不同的專業、學制、生源，都要在規定的課時內達到專業培養目標，還有待于進一步研究和實踐。

中圖分類號：TP206.1文獻標識碼：B

參考文獻：

[1]陳杰，黃鴻.傳感器與檢測技術[M].北京：高等教育出版社，2002.

[2]余成波，胡新宇，趙勇.傳感器與自動檢測技術[M].北京：高等教育出版社，2006.

作者單位：常熟理工學院信息與控制工程系江蘇常熟