摘要:為提高教學質量,有必要對高職《工程測試技術》課程進行改革。應以課程特點和高職人才培養目標為出發點,明確教改方向。文章通過分析該課程理論教學和實驗教學中存在的問題,提出了教學改革的思路。
關鍵詞:高職院校;工程測試技術;教學改革
工程測試技術是以信息的獲取、轉換、顯示和處理為研究對象的一門綜合性學科,是工業自動化的核心技術之一,對現代科學技術的發展具有極其重要的作用。作為一門課程,《工程測試技術》課程與傳統的《傳感器及應用》課程有著密切的聯系,但更加注重測量數據分析、測量方法運用和測量系統原理闡述。該課程是自動控制、機電一體化、儀器儀表等工科專業的必修課,很多高職院校都將《工程測試技術》列為骨干課程。雖然獲得了足夠的重視,但該課程的總體教學效果并不理想。究其原因,一方面是該課程自身的特點決定了其教與學存在難度,在高職院校學生基礎薄弱、分析和解決問題能力較差的情況下,教學效果難免不好;另一方面是目前高職院校的教學體系尚不完善,容易忽視高職教育的特點而照搬普通本科院校的教學模式,結果令該課程教學效果往往不佳。因此,為了提升教學質量,使教學適應高等職業教育的發展,有必要對高職院校的《工程測試技術》課程教學進行改革。
把握課程特點,明確教改方向
認清課程自身的特點,是任課教師設計和實施相應教學過程的重要依據,也是教學改革的出發點。工程測試技術課程的特點體現在以下幾個方面:
(一)知識涵蓋面廣,對學生基礎要求高
《工程測試技術》課程是一門綜合性極強的課程,涉及物理、機械、電子、自動化及計算機等多門學科,涵蓋十分廣泛。它要求學生不僅要有扎實的基礎理論知識,而且要有較寬廣的知識面;在學習過程中,學生需要聯系學過的有關知識,并能將其與新知識快速融合;此外,還必須把所學知識應用于實踐。
(二)內容分散,缺乏系統性和連貫性
從大多數現行教材的內容來看,基本是以信號分析、系統特性、傳感器原理及應用(包括測試電路)這三大部分為脈絡。這幾部分相互獨立,沒有承上啟下的特點,跨越性較大。而占三分之二學時的傳感器部分,涉及電阻、電容、電感、電磁、光電、溫度等多種常規傳感器,每種元件的原理各不相同,自成一節。
(三)理論學習與實踐緊密結合
《工程測試技術》不像有的理論課程(如工程力學、機械設計、電工學等)那樣是特定知識在特定場合下的應用,而是一種深入社會生活各方面的應用型理論。傳感器的選用、測試系統的組建、系統干擾的抑制等都與測試任務的性質密切相關,沒有統一的模式。只有通過實踐,才能深刻體會測試系統的工作原理,才能學到教材上沒有談及的東西。
該課程的這些特點客觀上決定了課程教學存在難度,相應地對教師的教學能力就有較高的要求。教師是教學的組織者和實施者,在教學中起關鍵作用。教師要根據課程特點和高職學生的實際狀況,正確地掌握教學的深度和廣度;要按照培養實用型、應用型高技能人才目標的要求,以突出重點、強調實踐、因材施教為原則把握《工程測試技術》課程教學的改革方向。
關于課程教學改革的思路
《工程測試技術》是一門既有一定理論、又有很強應用性的課程。對課程教學中出現的問題,應該著眼于理論教學和實踐教學兩個環節,從教學方式、教學內容、教學手段、課程實驗等方面入手深入進行教學改革,
(一)理論教學改革
轉變傳統教學方式目前,高職《工程測試技術》的教學普遍采用以教師為中心的傳統教學方式。這種教學方式形式單一,以教師單純的“講”為主,將知識“硬灌”給學生,學生則處于被動吸收的地步,很難發揮積極性和主觀能動性。課堂教學經常是教師講得口干舌燥,而學生則是興趣索然。這種教學方式下的學習效果可想而知。
轉變教學方式的關鍵在于樹立一種“雙主”的教學理念。也就是說,教學過程是雙方面的,不能只看重教師的表演功夫而不顧學生的欣賞水平;也不能只信任學生的能力而降低教師的監督作用。適當地轉變教學主體地位,將教學重心向學生傾斜,使教學過程呈現出“雙極性”,這是“雙主”教學理念的要求。在具體實踐中可借鑒以學生為中心的教學模式的一些策略,利用討論式、辯論式、探究式等教學方法,使學生從知識的被動吸收者轉為主動攝取者。這就需要教師在充分考慮學生程度的基礎上,圍繞所授理論設計出種種的課堂教學的“興奮點”,以此激發出學生的熱情,達到一種互動的效果。比如,在對傳感器作總體介紹時,可先讓學生討論人的五官的作用,然后再由教師加以引申,從而說明傳感器的重要作用;又比如,每當介紹完一種傳感器原理之后,可以把一定的時間留給學生,讓他們探討其用途;甚至可將某些深層次問題留成作業,由學生課下自行探究,待下次上課加以討論。以這樣的方式讓學生置身于課堂,可以全面調動學生的情緒,使其積極參與課堂教學,從而極大地提高學習主動性。為保證“雙極”式教學的開展,應該弱化教師的權威,把對學生言論的評判權更多地留給學生,同時需要采取一定的激勵措施讓學生的熱情能夠保持長久。
合理組織教學內容從教學內容來看,高職《工程測試技術》教學目前存在三個主要問題:其一,教學內容相當繁雜,從信號的時域和頻域的分析到系統的動靜特性,再到各類傳感器的原理及應用,使人頗感眼花繚亂;其二,教學內容過于強調理論,對具體的工程應用問題的介紹相對較少;其三,教學內容陳舊、缺乏新意,教材給出的基本都是常規器件和傳統測試方法,對先進的測試技術涉及不多。
教材對教學內容起著指導和限定作用,故教材編寫者應注意到上述問題并加以解決。但是,教材的建設周期較長、更新相對緩慢,在這種情況下,就必須強調教師的積極作用。教師首先要按照專業需求和學生特點,有針對性地選擇合適的教材。在組織教學內容時,應對教材內容進行提煉,不能面面俱到;要做到淡化理論、突出技術,盡可能避開那些深奧難懂且工作中接觸較少的理論內容。例如,信號分析一章是學生普遍感到難以理解的內容,其中的一些分析方法是學生日后工作中很少用到的,在教學中可以不講或少講,必要時可只介紹結論;對于傳感器、中間轉換器、記錄儀器等內容,學生易于理解掌握,也是學生要經常運用的,可以對照實物或教學模型強化認識;典型參數的測試方法應作為教學的重點內容,要盡可能多講授一些,為學生日后的工作積累必要的經驗;測試裝置的動態特性以及信號的描述這些內容應結合起來,以講清基本概念為主,重點是裝置的頻率特性和相應的分析方法,以及不失真測試條件的具體含義等。總之,必要的測試理論是學生掌握測試技術的基礎,而使學生掌握測試方法的實現、測試系統的組成才是教學的真正目的。組織教學內容,還應注意體現先進的測試技術,例如虛擬儀器測試系統、網絡化的測試系統等。這樣,雖然要耗費一定的課時,但能夠讓學生了解本學科的發展動向,了解書本與現實的差距所在,這對學生將來從事技術性工作大有好處。
采用先進的教學手段隨著計算機輔助教學的開展,以多媒體教學和網絡教學為代表的先進教學手段得到推行。相對于傳統的板書方式,多媒體教學的信息更加豐富,可使枯燥的課程變得生動形象,可使教師專注于講解。工程測試技術課程采用多媒體教學有利于教學效果的提升。這不僅因為多媒體課件能包含更多的內容,還因為它可將許多元件實物和應用實例直觀地展現在學生眼前,這對提高學生的興趣和感性認識大有好處。但在具體應用過程中,要對多媒體教學加以完善,例如應避免將大段文字羅列在課件中,使教師上課過于依賴課件而產生“念課件”的現象;對某些重要的理論推導要將多媒體教學與板書相結合,給學生留下思考的時間,使他們對教學信息印象深刻。除多媒體教學外,如果條件具備,還可將網絡教學引入《工程測試技術》的教學實踐中,這種教學是課堂教學的拓展,是一種輔助性平臺。通過網絡,可實現教師網上實時答疑,可實現教學資源的共享,可以幫助學生課外自主學習。網絡化教學手段不受地點限制,有利于師生互動和溝通。
(二)實驗教學改革
實驗教學與理論教學是相輔相成的關系,沒有實驗教學的支持,理論教學只能是紙上談兵。實驗實訓教學是高等職業教育的亮點,對培養高素質技能型人才意義重大。高職《工程測試技術》課程的特點也要求加強實驗教學。
加強課程實驗力度相對于理論部分來說,目前高職《工程測試技術》課程的實驗力度顯然不夠。一方面,實驗課時偏少(例如總課時為54,實驗僅占8課時),這樣短的時間僅能應付幾個典型實驗,學生在實驗室如同走馬觀花;另一方面,大多數院校把實驗課安排在理論課完成之后,這時學生對相關理論知識可能已經生疏或淡忘,實驗與理論脫節,實驗效果大打折扣。為改變這樣的狀況,需加強實驗力度。通過適當增加實驗課時,保證一定的實驗數量,讓學生能更加充分地認識各種器件和設備并且熟悉測試方法;在理論教學的同時,輔以相應的基本實驗,使理論和實驗“捆綁”傳授;在理論部分講授完之后,可進一步安排深層次的實驗內容,對理論內容進行全面的鞏固。
增加課程實驗內涵高職《工程測試技術》課程實驗大都在傳感器實驗臺上完成,基本為驗證性實驗。這類實驗操作簡便、容易掌握,可以幫助學生理解傳感器的基木原理和特性,消化教學內容。但由于實驗模型確定、實驗模式格式化,不涉及或者較少涉及原件應用中常見的問題,學生完全按實驗講義要求的內容、步驟進行實驗,因此,驗證性實驗不利于激發學生的思維和提高學生的實踐能力,無法提高學生的專業素養。驗證性實驗體系的內涵無非是訓練“按方抓藥”的操作工,而不是培養有頭腦的技能型人才。為此,應改變驗證性實驗一統天下的局面,增加實驗內涵??赏ㄟ^適當增加一些應用性、設計性的實驗項目,為學生提供具有個性思維的實驗訓練,讓學生擁有充分發揮個性思維的空間,能在自由的實驗過程中深入探究知識,并獲得動手和實踐能力。
改變課程實驗考核模式實驗教學通常以學生的實驗報告為考核內容,學生對實驗數據的分析結果決定其實驗成績。這種考核方式不一定能夠真正考核學生的實踐效果,會導致部分學生實驗態度不端正,有的甚至不參加實驗而抄襲別人的實驗報告應付。為此,應改變實驗考核標準,將學生參與實驗的態度、實驗中的紀律情況、實驗能力、實驗效果等多方指標綜合起來進行考核,并計入學生平時成績。為保證學生對實踐環節足夠重視,可采取平時成績不合格者不得參加期末考試,以及考試范圍包括一定的實驗內容等措施。
筆者根據自己在教學實踐中的觀察與思考提出以上觀點,僅僅是對課程教學改革所做的一般性思考,希望能起到拋磚引玉的作用。應該注意到,由于專業方向、教學環境等因素的不同,高職院?!豆こ虦y試技術》課程的教學改革沒有固定和統一的模式。隨著教學理念的更新,課程教學改革應該更加深入和完善,這將是一個動態上升的過程。
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作者簡介:
李學東(1974—),男,天津市人,工學碩士,寧夏職業技術學院機械系講師,主要從事機械設計、虛擬儀器、傳感檢測技術的研究。