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仪表类课程教学的思考与实践

2015-12-05陈立军冯玉昌史冬琳辛红伟韩晓菊

教育教学论坛 2015年46期
关键词:实践教学

陈立军 冯玉昌 史冬琳 辛红伟 韩晓菊

摘要:当前我国高等教育规模居世界第一,与此同时在校大学生的学习状态不容乐观,提高高校教学质量面临挑战。本文仅从教师授课方面出发,以《检测技术及仪表》课程为例,介绍了教学过程中,注重每一次的课堂教学,激发学生学习兴趣的一些思考和经验。

关键词:仪表类课程;教学;实践

中图分类号:G642.0     文献标志码:A     文章编号:1674-9324(2015)46-0127-02

仪表类课程(根据课程的内容体系,将《传感与测试技术》、《微型计算机原理及接口技术》、《检测技术及仪表》等相关课程定义为仪表类课程或课程组)是自动化专业、仪器科学与技术等工科专业重要的专业基础或专业课程。对相关专业的后续学习和将来的就业都非常重要。

与相对形象生动的文科专业,逻辑缜密、抽象的理科专业不同,工科专业相对枯燥乏味、烦琐。目前大学生逃课、翘课在国内的高校是非常普遍的现象,尤其在工科院校绝大多数的学生都有逃课的经历。有关大学生逃课原因的调查和分析,众说纷纭,莫衷一是,归纳起来不外乎学生自身、教师授课以及高校教学管理等三个方面。其中教师授课又包括教师水平、讲课方式和考核方式等内容。本文仅从教师授课方面出发以《检测技术及仪表》课程为例,给出笔者从事多年教学的经验与思考。

一、《检测技术及仪表》课程内容及特点

课程内容以温度、压力及差压量、机械量、流量、物位量等参数为单元分别介绍,侧重从物理现象出发揭示参数本质,通过理论探讨推测可能的检测方法。各单元内容相对独立,文字表述内容较多。考核方式、组成比较单一,学生考试前临阵磨枪,死记硬背,也能顺利应付通过。平时逃课、翘课现象时有发生,授课效果不尽理想。

二、《检测技术及仪表》课程授课经验与思考

伟大的科学家爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”大学逃课、翘课等现象产生的原因很多,但归根结底是学生对课程学习没有产生足够的兴趣。作为教师更多地应从自身寻找问题,深刻反思。那么究竟如何做才能激发学生的学习兴趣呢?笔者经多年的教学实践,单就如何上好每次课有一些经验和体会。

1.高度重视第一次课。讲好第一次课对每一位教师尤其是年轻教师都是一个考验。“好的开头是成功的一半”。学生对第一次课的印象好,就为以后的学习创造了良好条件。对于《检测技术与仪表》课程的讲授,首先要使学生清楚地认识到该课程是自动化、仪器科学与技术等相关专业最重要的专业基础课之一;讲明主要教学目标;介绍课程的知识体系;学习方法和将来就业的大致方向等。在书本内容之外,结合当前科技、生产和生活,介绍专业领域的最新发展,让学生对课程产生兴趣。检测技术与仪器仪表技术,是现代信息技术的源头,某种意义是一个国家实力的反映。我国曾有过辉煌的历史,我们的祖先在地震监测技术、计时、大地勘测方面曾领先世界,指南针的发明对人类航海做出了巨大的贡献;当前我国在航空、航天、卫星等方面也取得了令人瞩目的成绩。但也应看到同发达国家相比,仍存在较大的差距。世界上目前传感器的种类有20000余种,而我国目前只有3000余种,尚有大量的品种需要我们去开发。第一次课就鼓励学生,确定学习目标,制定学习计划,合理安排时间,增强学习主动性,真正成为学习的主人。注重预习、听课、记笔记、复习、做作业、做总结等环节,此外,课外阅读、主动获取新知识、扩大知识面等也非常重要。

2.保证每一次课都有亮点。随着时间的流逝,很多事情都会遗忘。但总会有那么几句话或者几件事儿让我们终生难忘。有了好的开头,如何让学生刚刚产生的一点儿兴趣持续放大、保持长久?就需要我们教师始终能保持激情,精心备课,保证每次课都有亮点。在《检测技术及仪表》课程误差部分的讲解中,就适时引入了惰性气体的发现,第一个精确测量水三相点的物理化学家黄子卿,微中子超光速实验等与授课内容相关的科学成就。英国物理化学家瑞利,在测量氮气密度时发现问题:来源不同的两种氮气,一种从空气中分离的氮气,密度为1.2572克/升,另一种是氧气和氨水反应,生成的氮气,密度为1.2560克/升。既然是同一种物质为什么不同呢?虽然两者只差0.0062克/升。经反复实验,最终氩气终于被发现了,并最终导致了整个惰性元素族的发现,为此其获得了1904年诺贝尔物理学奖。瑞利的工作证明:“一切科学上伟大的发现,几乎完全来自精确的量度和从大量的数字中明察秋毫。”同时提出问题问学生:你有这种优秀特质吗?对自己要求严格吗?激发学生的严谨、一丝不苟的科学态度。

温度是我们所熟悉的非常重要的参数之一。讲解的过程中,首先向学生提出问题:大家都知道哪些温度需要测量?都用什么方法来实现?大家能想到的一般会是体温计、室温计等简单的玻璃管温度计。这时进一步启发学生:电冰箱、空调、电水壶、电饭煲都是如何测温的?能否用玻璃管温度计来完成?这样就引出了双金属温度计、热电阻、热敏电阻温度计等测量方式;对于体温的测量,进一步提示“非典”期间的车站、码头等人员密集场合的体温测量问题,如果都用玻璃体温计的话,会产生什么情况?就此引出非接触的红外测量方法。进一步地提出问题:红外测温解决了快速测量体温的问题,那为什么红外测温之后又玻璃体温计进一步确认呢?从而又引出接触/非接触温度测温方法准确度的问题。在这些生活当中的一些列问题讲解之后,又马上给出在工业上应用最多的热电偶和热电阻温度计的问题,在讲解热电偶的热电现象时,进而提出问题:东北的冬季很冷,利用我们较高的体温作为热端,环境温度作为冷端,回路连接小电灯泡,能否做成照明的手电筒?学生对这个创意一下来了兴趣,就此展开了热烈的讨论。

此外,火电厂汽包水位的测量问题是个难点,学生很难理解其液位测量的特殊性。讲解时巧妙地给出日常生活中的水壶烧水的实例,问同学们:沸腾的液位是否是一个水平面?能否准确地测得沸腾的液位?这样一来,抽象难懂的问题就迎刃而解了。此外就是注重课程实验,通过亲自动手实验,观测实验结果加深印象,同样也能激发学生的学习兴趣和求知欲望。

3.首尾呼应讲好最后一次课。作为仪表类课程,

《检测技术及仪表》既是先修课程的继续,又是后一门后续课程的开始。总结本课程所学到的基本知识和基本能力,通过学习,我们解决了那些问题?还有那些问题等待解决?激励学生继续学习的积极性。当然如果能做到,最后一次课的内容和第一次的内容有所呼应就更好了,就可以给学生一个全课程一气贯通、有始有终的完好印象。

作为教师应始终注重培养学生学习兴趣在教学中的地位和作用。同时也应看到,多年讲授同一门课,难免会心生懈怠,而变得没有激情。要想激发学生的学习兴趣,教师首先要保证自己保持永葆青春的激情,把讲课作为一种研究、一种学习和创新,不断探索新的讲法、新的手段,授课内容随着社会的发展和科技的进步,不断更新,常讲常新,对学生产生持续不断的新刺激,激发学生的学习兴趣,真正提高授课效果。

三、结论

本文从教师授课的角度出发,以《检测技术及仪表》讲授为例,从授课开始的第一次课,到授课结束的最后一次课,始终把握学生学习兴趣的培养,讲好每一次课,才能有效地提高授课效果。

参考文献:

[1]陈立军,王建国,沈继忱.《检测技术与仪表》课程教学改革的探索与实践[J].东北电力大学学报,2006,26(5):62-65.

[2]夏耘.新形势下如何上好工科专业基础课[J].上海理工大学学报:社会科学版,2013,35(1):81-84.

[3]陈立军,冯玉昌,韩晓菊,张玉财,兰建军.测控专业实践教学的探索与实践[J].科教文汇,2013,(11):82-83.

[4]陈立军,冯玉昌,韩晓菊,张玉财,兰建军.强化课程设计实战性的探索与实践[J].科教文汇,2014,(10):85-86.

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