李永梅　王伟　卞鸽

摘要：“检测技术”是一门实践性很强的技术应用专业课程，针对目前检测技术在课堂教学和实践教学中存在的学生学习兴趣低、教学效果不佳等问题，首先对教学内容进行优化；其次提出采用虚实结合、探讨式等多种教学模式与教学方法改进课堂教学内容，充分调动学生的学习积极性；最后在实践环节进行改革，丰富实验教学内容，引入大量综合型、设计型实验以及研究型实验，将理论教学与工程实践应用真正结合起来。

关键词：检测技术；教学改革；虚实结合；探讨式；实践教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）33-0085-02

一、引言

“检测技术”这门课是机械设计制造及其自动化专业方向课程中一门重要的技能课程，强调理论联系工程实际，注重动手操作。其教学任务是使学生掌握传感器的基本概念、工作原理、设计等有关知识以及检测技术的实际应用，通过本课程的学习使学生达到掌握各种常用传感器的特点及应用技术，具备选择传感器和组成自动检测系统的基本技能。该课程的特点是内容繁杂、用到的物理知识多、数学知识多、电学知识多，学生普遍感到理论性太强，学习过程枯燥无味。同时，这门课学时有限，在有限的学时内要学习繁多的课程内容非常困难，给教学带来困难，直接影响到学生学习的效果、对知识的掌握、毕业设计时解决问题的能力。针对“检测技术”课程内容多且课时少的特点，通过合理整合教学内容，并采用多元化教学方法、创新实验及多样化考核方法等措施，充分调动学生学习的积极性，提高教学质量。

二、教学内容的改革

“检测技术”课程在教学内容包含四部分：检测系统的建立及性能指标、传感器原理、信号处理及传感器实际应用。检测系统部分主要内容有测试系统静态特性、测试系统动态特性、测量装置对任意输入的响应、实现不失真测量的条件、测量装置动态特性的测量、负载效应、测量装置的抗干扰等这么几个知识点，理论推导多，用到很多自动控制原理的知识，数学公式多，计算困难，并且与实践应用联系不多，内容相对比较深奥，学生在学习的时候困难重重，因此也提不起学习兴趣，掌握起来比较困难。学生往往上课结束后，对着课后习题无从下手，这也造成了学生失去了学习兴趣，课程也进行不下去，学生形成了惧怕的学习心理。传感器原理部分知识点众多，包括电容传感器、电阻传感器、热电光电传感器、半导体传感器、红外传感器、激光光纤传感器等。这部分知识用到的物理知识比较多，除了了解掌握传感器的结构原理，还要掌握转换和测量电路，这对机械专业学生来说也是相对困难的。因此要在教学内容上做一些变革，在优化课程内容时采取以下措施。（1）先介绍在生活中比较常见的一些传感器应用实例，再引入传感器概念、基本特性及分类，如空调中用到的温度传感器、水塔上用到的水位传感器等，进而再介绍工业控制中常用的一些传感器。这样就把传感器内容进行了分解，逐渐掌握知识点。（2）再介绍有传感器组成的检测系统的建立及性能指标。对于整个控制系统如何建立数学模型，动态和静态性能指标如何确定，检测系统搭建好之后哪些结构参数对性能指标影响大，如何改变参数使系统更好。这样学生就知道了只是了解传感器还不够，必须要正确使用及如何使用。（3）接下来再介绍信号的调理与变换。这部分内容是在检测系统建立之后，開始用于检测，对传感器检测的信号怎样进行记录及处理，这也是正确使用传感器必须要掌握的内容。（4）最后再介绍传感器在生活中及工业上的具体应用，这样知识点经过重新安排，使学生能够融会贯通。（5）由于课时限制，对于“声与声发射测量”及“计算机测试系统与虚拟仪器”部分内容不在课堂上讲解，作为课后学生自主学习部分，给出学生学习提纲和思考题，学生碰到难点都可以和老师讨论。为了培养学生的工程应用及动手能力，使课程内容不能脱离工程实际，挖掘在实际生产中的传感器典型应用案例，重点介绍后续毕业设计及工程应用密切相关的内容，如应变片式传感器在桥梁变形中测量的应用，增强学生对电阻传感器工作原理的理解和掌握。

三、教学方法的改革

现有的教学方法还是老师授课，学生做作业，实验课穿插在理论课中，最后期末考试。这样的教学方法已经不再适用，使学生是在被动学习，学习自主性欠缺，设计能力也没有得到训练。对教学方法进行改革是“检测技术”课程改革的目标之一，学生除了学习相关知识，更应该学会学习的方法，这样学习才能保持持久性。教学方法的改革主要从课堂教学、项目法教学、考核方式三个方面入手。在课堂教学中，除了采用多媒体教学外，课堂上更应该注重和学生的互动，采用启发式教学模式，激励学生主动学习的积极性。另外在学习过程中加入项目，作为学生的大作业，进行分组讨论，并写成报告，做简单的PPT组织学生上台答辩，答辩过程中提出问题，同学们可以就问题现场讨论，最后得出一个比较好的方案。这样就可以使上课形式生动，激发学生的学习兴趣，锻炼了学生思考问题的周密性以及解决工程问题的能力。比如提出八个项目：跳远犯规检测、燃气灶防干烧检测、司机瞌睡检测、雨天自动收衣检测、输液安全检测、真空测量检测、教室灯光控制、教室人数自动计数装置等，这些项目都是生活中的案例，学生查询资料并不困难。同时利用网络平台，建立网上资源，将课程介绍、课程特色、电子教案、习题下载、习题讲解、参考试卷、文献资料等资源上网，在教学方式上突破传统时空的限制，学习者可以通过对平台内容的浏览自主学习，随时随地对课程内容进行预习和复习，同时实现教学资源共享。

四、实践环节的改革

要想实现应用型人才培养目的必须在实践环节上加强，要将知识转化为工程实践能力，必须加强实践环节。为保证学生循序渐进地得到系统的训练，应分层次设计实验内容。首先是认知实验，对测控系统有一个全面的认识，对工业测控对象、工业传感器、工业实际被采集信号都要有真实的认识；然后是基础性、原理性实验，主要针对工程测试与传感器课程的教学与实验紧密的结合起来，理论联系实际，而不是孤立教学、孤立实践，最终使学生知道学了知识之后有什么用，该怎么用；接下来是综合型实验，把与测控系统相关的多门课程，共同实践于典型的测控系统中，让学生了解硬件、软件、对象之间的内在联系，整体与部分之间内在联系，多门课程之间内在联系，在掌握单门课程的同时，掌握系统工程的方法；最后是设计型实验，主要针对课程设计、毕业设计，以项目方式，学生在老师指导下，提出项目构思，进行系统设计，并利用各种条件构建软硬件系统，并对系统进行调试、分析、处理达到项目目标。我校“检测技术”课程配套实验室是传感器实验室，实验设备有25套，可以完成金属箔式应变传感器、称重传感器、MPX扩散硅压阻式压力传感器、半导体应变传感器、标准K分度热电偶、标准E分度热电偶、Pt100铂热电阻、集成温度传感器、Cu50铜电阻传感器、光敏电阻传感器、光电转速传感器、光纤位移传感器、热释电红外传感器、半导体霍尔传感器、磁电式传感器、湿敏电阻传感器、MQ3气敏传感器、电感式传感器、压电加速度传感器、电涡流传感器、电容传感器等实验。同时改革实践环节考核机制：改变只考核实验结果的模式，增加实验答辩、实验过程和创新设计作为考核指标。

五、考核方法改革

在考核方法上改变过去末考定成绩的方法，注重过程管理。在“检测技术”综合成绩评价上，最终考核成绩包括四个部分，即考勤成绩、实验成绩、大作业成绩、末考成绩。

六、结束语

通过“检测技术”教学改革，目的是培养学生工程应用计能力。通过对理论实践教学、教学方法、考核方法等方面的改革，利用网上资源，尽可能激发学生的学习兴趣和学习积极性，培养学生的实践动手能力和创新能力，并取得较好的实际效果。

参考文献：

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