《自動檢測與轉換技術》教學改革研究與探討

摘 要：針對《自動檢測與轉換技術》課程教學的內容和特點，從課堂教學、實驗教學和考核方式方面提出了教學改革建議。以充分調動學生學習的積極性和創造性，讓學生由以往的被動接受變為主動學習，提高學生的實際應用能力和創新能力。

關鍵詞：自動檢測；轉換技術；教學改革；課堂教學；實驗教學

《自動檢測與轉換技術》是一門知識覆蓋面廣、綜合性強、實踐性強、知識更新快的課程。長期以來，這門課程在教學內容上主要講解各種傳感器的工作原理和測量轉換電路，學生首先接觸到的是傳感器測量原理，見不到實物，相似原理的介紹讓學生覺得枯燥、乏味，很難調動學生學習的積極性和求知欲。另外，一些學校根據教學內容僅僅開設一些驗證性實驗，學生在實驗過程中完全是被動完成任務，沒有任何積極性，完全不能滿足提高學生實踐動手能力和創新能力的要求。除此之外，本課程大部分學校的考核方式采用的是單一閉卷形式，不利于全面考核學生對傳感器原理及應用知識的掌握情況。

因此，為了提高該課程的教學效果，真正做到學以致用，應當對這門課程的課堂教學、實驗教學、考核方式方面進行改革。根據社會需求以及學生的具體情況制訂合理的教學方法、教學方式，使學生在了掌握各類傳感器工作原理的基礎上，能更熟練地應用各類傳感器，在理論與實際緊密結合的前提下側重學生實際應用能力的培養，增強學生的自主創新能力。

一、課堂教學改革措施

在傳統的教學過程中，教師是教學活動的主體，學生被動接受教師的講解，參與意識差。老師講和學生聽這樣單一的教學手段不利于調動學生學習的積極性和主動性。針對這樣的情況，本人覺得教師可以將慕課與課堂研討相結合，從視頻課程和面授課程兩個層次開展教學。慕課的問世，對傳統教學產生了沖擊，在慕課的世界里，視頻課程被切割成十來分鐘的微課程，這些微視頻知識講解清楚，富有條理，呈現形式生動活潑。學生可以根據自己的需求，自主確定學習時間和方式，然后針對性地選擇學習內容，這在很大程度上能夠培養學生獨立獲得知識的能力，調動學生主動學習的積極性，提高學生學習的興趣。通過課前微視頻的學習和網上的交流和求助，學生基本掌握知識內容，在這種背景下，教師在面授課程中根據學生微視頻學習和作業完成情況，就能有針對性地幫助學生完成知識的鞏固強化、梳理總結、拓展深化或創造探究。教學過程中還可以實物應用與理論講授結合教學，例如在向學生講解熱電效應的時候，進行課堂演示，可以將兩根不同材料的導體一端接到一起，另一端接萬用表，利用酒精燈加熱導體連在一起的一端，通過觀察萬用表的電勢變化讓學生直觀了解利用熱電偶測溫度的工作原理。同時，我們還可以通過多媒體動畫、視頻等來模擬演示在熱電效應的發生過程中，熱電偶材料中電子移動的微觀過程。這樣可以讓學生對傳感器的原理有直接的感性認識，便于學生加深對相關概念和原理的理解和掌握。

在面授課程中，講授內容要側重于傳感器應用方面的講解，學生學習的重點在于如何根據實際的工程應用場合、測量范圍、測量精度等技術指標選擇適合的傳感器以及設計相應的電路。對于傳感器的內部構造以及一些公式定理，教師只需介紹其基本定理和應用原則，重點是其在生產中的應用。教師應搜集大量實際生活中使用的傳感器圖片，將教材中所講解的傳感器原理與實際的傳感器聯系起來，讓學生更加透徹深入地知道各種類型傳感器的工作原理和應用領域。除此以外，在授課過程中，教師還應該對某些常用傳感器結合實例進行具體系統地講解，使學生對傳感器應用有較完整的理解。如以某些測量系統設計為例，詳細講解傳感器的選取、測量轉換電路的設計、A/D轉換的實現、系統的測量精度等各個環節。讓學生真正做到學以致用，激發學生的學習興趣，增強學生學習的熱情。

二、實驗教學改革措施

實驗教學主要是為了提高學生的動手能力、分析問題和解決問題的能力，加深學生對課堂教學中理論、概念的感性認識。然而自動檢測與轉換技術課程所涉及的大多是描述驗證性實驗，實驗過程都是老師認真設計過或指導書中有比較明確闡述的，學生在實驗過程中只要按老師講的或按指導書的步驟去操作就能完成，很少涉及為什么要這樣做。學生僅僅是知其然，不知其所以然。

我們應該采取將實驗內容由傳統的驗證性實驗調整為設計開發型實驗的方式。開展基于虛擬儀器技術的傳感器實驗教學，即在教改過程中設計虛擬實驗室平臺。我們可以開展基于labview的電阻式傳感器的測量電路的設計、溫度傳感器的設計、霍爾傳感器的設計等。通過虛擬實驗室平臺的模擬功能，可以把所有因儀器、反應速度太慢等諸多原因而受制約的實驗，進行模擬、反復呈現，彌補其不足，加強學生對傳感器工作原理的理解，這樣能有效地培養學生的實驗設計能力，學生可以根據要解決的問題設計不同的解決方案。同時，還可以根據反饋信息，不斷修改設計方案，使學生思維更具有深度。此外，通過虛擬儀器可以設計出測量各種傳感器特性的分析儀器，減少了設備開銷，開設設計性實驗要求學生自己選擇實驗方案、試驗設備和實驗電路，這樣進一步培養學生的創新和動手能力，分析、思考問題的能力。

三、考核方式改革

考核屬于教學活動的一部分，其目的是促進教師的教學和學生的學習，以往對學生進行傳感器原理及應用課程考核的方式是試卷答題。一些學生為了能夠取得好成績，死記硬背傳感器原理及應用方面的知識，這樣的考核方式不能真正起到考核的作用。適當的閉卷考試是必需的，可以督促學生對本課程的內容進行全面復習。但考慮本課程的應用性較強，因此可以降低卷面分數的比重，如占60%，重點考查學生對基本內容的掌握，對所學知識的靈活應用。平時成績包括上課出勤、作業占20%，一方面可以促使學生增加出勤率，另一方面通過作業的形式來檢驗學生視頻課程學習的情況。開發型實驗占20%，培養學生的創新和動手能力，促使學生將理論講授與實際應用結合起來。考核方式的改革是將單一的試卷考核方式轉變為集試卷、作業、實驗、考勤等考核項目為一體的考核方式，從而全方面了解學生的傳感器原理及應用知識的掌握情況。

本文中我們對該課程的課堂教學、實驗教學和考核方式三個環節進行了分析探索并做了相應的改革。在課堂教學中，側重于視頻課程+面授課程，視頻課程可以培養學生獨立獲得知識的能力，提高學生學習的興趣；而面授課程，教師則更能夠提供具有針對性的幫助，可以提高其學習的積極主動性。另外，結合多媒體動畫、視頻的模擬演示和理論聯系實物等，能夠增強學生的學習興趣。而實驗教學側重于學生實際應用能力和自主設計創新能力的培養，增強學生的動手能力，為以后就業打下堅實的基礎。在今后的教學過程中，還要總結和學習他人的教改經驗，切實提高《自動檢測與轉換技術》的教學質量。

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？誗編輯 孫玲娟