高職《檢測技術與應用》課程教學改革探討

摘 要： 本文結合高職教育和高職學生的特點，分析了高職專業課程《檢測技術與應用》進行教學改革的必要性；提出了淡化理論，強化應用，以實踐促理論的指導思想；介紹了實施教學改革的幾點探索，即采用啟發式教學法、注重實驗課指導、引入虛擬儀器技術、加強實驗教學。這些改革措施大大提高了課程的教學質量，有利于培養學生的創新精神和實踐能力。

關鍵詞： 高職 《檢測技術與應用》課程 教學改革

《檢測技術與應用》是高職應用電子技術、電子測量技術與儀器、自動控制等專業的專業課程。它是研究檢測與控制系統中信息的提取、信息的轉換及處理的理論和技術為主要內容的一門應用技術學科［１］。它主要涉及傳感器的基本原理、特性和應用，以及傳感器的接口與測量電路和相關的信息處理技術等。通過學習，學生具有一定的檢測技術基本理論知識和實驗操作技能，掌握工業生產過程中常見物理量的檢測方法，并對常用的檢測系統具有一定的分析和維護能力。近年來，我國在檢測技術領域有了較快的發展，新型的傳感器和先進的檢測技術不斷涌現，為了適應這種發展，滿足社會對工科學生實際操作和動手應用能力越來越高的要求，我們根據該課程的特點，進行了教學改革探索，取得了較好的效果。

一、教學改革的指導思想

《檢測技術與應用》課程具有原理性內容多、涉及面廣、理論難度大等特點。而高職類院校學生理論基礎相對薄弱，并且在學校的理論學習時間相對較短，同時工作崗位對知識的深度要求低，而對實際動手操作能力要求較高。這就對本課程的教學改革提出了“淡化理論，強化應用”的基本指導思想。在教學過程中，教師要精選內容，摒棄過時的內容和繁瑣的理論分析及公式推導，加強實訓方面的內容，從實用角度出發介紹檢測技術，重點放在傳感器的選型及檢測電路的設計，以實踐促理論，使學生獲得實用的知識和較強的應用能力。

二、教學改革的探索

1.課堂教學改革——淡化理論

考慮到高職高專畢業生很少從事理論研究工作，在教學過程中對本課程所涉及的傳感器原理、特性，可只需學生宏觀地掌握常用傳感器的工作原理，并能依據有關手冊和產品信息選用相應的傳感器以滿足后續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、結構特點。比如應變效應使電阻應變片的幾何尺寸發生變化，進而引起應變片阻值的改變；半導體的壓阻效應導致半導體材料的電阻率發生變化，最終引起阻值的改變。又如，對壓電式傳感器只提壓電效應是一定方向的外力作用導致壓電材料幾何尺寸發生變化，內部產生極化現象的同時，在其相應兩表面呈現相反符號的電荷，而不去深究壓電材料的內部結構。對于細節性的理論知識不必深入講解，采取以學生自學為主，師生共同討論為輔的教學形式。除講授教材的基本內容外，還應適當補充介紹新型傳感器、新型檢測方法等內容，使學生能夠了解檢測技術新的應用成果及發展方向。

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

2.實驗教學改革——強化應用

（1）注重實驗課指導。實驗課是驗證理論、應用理論、鍛煉學生動手能力的重要環節。目前我們實驗室采用的是CSY-2000型傳感器與檢測技術實驗臺，該實驗臺配有二十種較高精度的常用傳感器，采用模塊式結構，利用傳感器和相應的實驗模塊可以開展多種實驗。實驗指導過程中，我們要注意因材施教，采用啟發式教學方法，提示學生注意觀察實驗現象，不斷發現問題、分析問題、解決問題。如在做“電容式傳感器特性”實驗時，基本內容是：通過調節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，最后根據記錄的數據畫出位移與輸出電壓的關系曲線。通過對關系曲線的分析，學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。部分學生根據測量結果描出的特性曲線不是呈線性的，這時可以提示學生思考是什么原因造成這樣的結果，實驗重復做幾次看測得的結果是否一樣，重復性如何？當輸出特性不是線性時，線性度怎樣？靈敏度如何計算？學生通過觀察思考、解決問題，鞏固了所學的理論知識。如果在每次實驗指導中都能夠采用啟發式的方法啟迪學生，定能使學生舉一反三，學以致用。

（2）引入虛擬儀器實驗室。實驗過程中需要復雜的接線，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。虛擬儀器技術是目前智能測試儀器發展的一種新技術，是利用高性能的模塊化硬件，結合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化的應用。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；計算機軟件實現信號數據的運算、分析和處理；I/O接口設備完成信號的采集、測量和調理［２］。將虛擬儀器技術引入檢測技術與應用實驗課程，使學生了解了虛擬儀器的原理和設計，開拓和豐富了學生的知識面，不但使學生了解了新技術及發展方向，還能夠促進該課程實驗教學質量的提高。

3.結語

在課堂教學中淡化理論，在實驗教學中強化應用，并充分利用新設備，引入新技術，不但可以促進學生對理論知識的學習，而且可以大大提高學生的實際動手操作能力。《檢測技術與應用》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的理論知識，又能學會使用、維護常用檢測電路，需要我們不斷地探索，不斷地調整教學內容，改進教學方法，加強實踐環節，采取多種途徑，提高教學質量，培養學生的創新能力，實現教與學的最佳統一。

參考文獻：

［1］柳桂國.檢測技術及應用［M］北京：電子工業出版社，2003.

［2］孟翔飛.《現代檢測技術》課程教學改革實踐探索［J］.教研探索，2008.8：32.