《检测技术》“教、学、做”一体化教学模式研究

厂＿］塾堕苎　《检测技术》“教、学、做”　吕　辉　曾志辉　董爱华　（河南理工大学电气工程与自动化学院，河南焦作４５４０００）　摘要：在科技高速发展的今天，对人才的要求是全面发展和终身发展，必须注重人才培养中的学习能力和应用能力的　培养，各种知识的交叉和融合。　《检测技术》是电气专业的重要专业课程，为适应检测技术领域的高速发展，满足社会　对工科学生应用能力越来越高的要求，对本课程进行了“教、学、做”一体化教学模式的教改研究，着重培养学生的工　程意识和分析问题、解决问题的能力。　关键词：　《检测技术》；一体化教学模式；工程意识　Ｄ０Ｉ：１　０．３９６９／ｊ．ｆｓｓｎ．１　６７１—６５９６．２０１　０．１　５．０４１　ｌ　引言　成：　（１）理论教学，３０学时；　（２）实验环节，ｌ６学时；　（３）应用环节（课程设计），１０学时。　为配合该课程教学，检验教学效果，特别设置了课程设　随着科技的进步，近年来大学工科学生的教育正在逐　步加重工程应用环节。为了适应这种发展，满足社会对工　科学生工程应用能力越来越高的要求，必须注重利用有限　的学时，拓展教学内容和提高教学效果。　《检测技术》是　计环节，时间一周。　《检测技术》是运用理论知识的实践课　程，整个教学过程应紧抓应用能力培养这一核心问题，对教　高等学校电气类专业的一门综合性和实用性都很强的专业　课，它对培养学生的创新思维能力和实际动手能力具有重　要的作用。作为自动化、电气工程及其自动化、测控技术　学进度、教学方式、教学内容等方面进行有效地，实现　教学方案的优化，同时注意发扦学生积极思维、善于创新的　能动作用，尽量让学生思考、完成设计及实验，培　养学生之间相互配合、协同工作的意识。　２　理论教学　由于受传统教学模式的影响，专业课的课堂教学普遍存　在着“教”与“学”脱节的现象，学生学习的积极性不高，　兴趣不浓，听课不能够集中精力，使专业课的课堂教学效果　不够理想。为在“教”的环节中同时解决“学”这～问题，　等专业的专业基础课或专业主干课，在课程体系中占有重　要地位。　《检测技术》课程长期以来偏重理论讲授，对实践环　节重视不够，讲授的内容不能够与实际应用结合，效果也　不够理想。学生学完该课程后不会操作或使用常用的仪器　仪表，不会设计基本的测量电路。因此，开展《检测技　术》课程“教、学、做”～体化教学模式的研究，通过实　必须把引导学生的学习兴趣作为主要山发点，以“从新教材　出发，从新技术着眼”为指导思想。教学过程中不仅通过选　用新出版的十一五规划教材来确保课堂教学的知识构架更为　合理，内容含量更为丰富，而且在讲授教材基本内容的同　时，有针对性的补充介绍了一些新的期刊杂志及参考资料中　涉及到的新型检测方法、新型传感器的原理与使用等内容。　践探讨出一套科学、实用的“教、学、做”一体化教学模　式，对提高该课程的教学质量，促进学生创新能力和实际　工作能力的培养，提高在新形势下学生竞争能力具有重要　的积极作用。　“教”是围绕教师“教什么”和“怎么教”为主题，　开展课程教学内容、教学方法研究；“学”是针对提高学　生自学能力和获取知识能力，开展学生“怎么学”的　探索；　“做”则围绕提高学生的实践能力和创新能力，开　展学生“做什么”、“怎样做”的研究。　比如在介绍光电检测及半导体传感器时，可补充介绍数控系　统中的许多利用ＣＣＤ、ＰＳＤ等新型半导体光电传感器实现在线　零件尺寸检测、粗糙度检测等应用实例。通过这样的补充介　绍，使学生认识了各种新型器件如光纤式振动传感器、电子　鼻、生物传感器等等，了解了这门学科在各个领域中的前沿　技术、新的应用成果、发展现状与未来方向，增加学生对检　测专业的兴趣。授课中强调以教师为主导，学生为主体，从　通过对“教、学、做”一体化教学模式的应用，改进　教师的教学方法和教学手段，引导学生的学习兴趣，注重　对学生的技能锻炼和能力培养，加强工程应用能力，使学　生通过本课程的学习掌握使用仪器进行测试的基本技能和　基本的测量电路设计能力，在制定技术方案、选配仪器和　确定测量条件等方面得到较为拿面的训练。　讲授为主逐步过渡到以自学为主，紧密围绕解；穴学习积极　性、土动性、性，以“教”促“学”，把不断培养和引　导学生的学习兴趣作为主要目标。　《检测技术》课程设置为４６学时。其中的理论教学环　节和实践环节的学时分配如下，课程内容分三个阶段完　收稿日期：２０１Ｏ－０４—１５修回日期：２０１Ｏ－０５—１　１　作者简介：吕辉（１９７７一），男，山东籍，教师，从事检测教学工作。　为了避免空洞的讲解，在教学中尤其注意理论结合实　际。比如在讲温度传感器的应用时，列举了大量学生在日常　中国西部科技　２０１　０年０５月（下旬）第Ｏ９卷第１　５期总第２１　２期　生活熟悉的实例，如微波炉、电磁炉、冰箱等家用电器对　温度如何检测和控制，用到了哪些温度传感器检测温度变　化；食品工业中温度是重要的影响因素，该如何对温度等　参数进行控制，生产中又是如何获得这些参数的等等。在　讲解电容式传感器时，首先由二战时期飞机油料表的发展　史引入，提出电容测液位的问题，自然引发学生的兴趣，　的基本原理和特性，消化、验证在课堂教学中所学到的内　容，加深对传感器基本理论知识的理解。综合性实验主要　针对各类传感器的特点，开设对传感器特性及测量与转换　电路的应用实验，如电阻应变传感器在单臂、半桥、全桥　三种情况下的分析比较、温度传感器的标定等等，通过实　际电路的搭建，方案和元件的选择等等，使学牛具备一定　的传感器使用能力。设计性实验主要是针对某一实际问题　要求学生根据实际情况，自行设计电路，选择器件，解决　问题的实验，如悬臂梁振幅测量、电机转速测量等等，通　过这些实验，可以使学生进一步认识传感器在实际生产中　的作用，如限位、距离检测等，具备一定解决实际问题的　然后带领学生回顾电子电路课程中所接触过的电容的基本　作用，隔直通交、去耦、滤波等。告诉同学们电容除了在　电子电路中具备一定的作用外，在传感器中也能够完成一　定的非电量向电量的转换，最后再以大家比较熟悉的电容　表达式入手，分析电容传感器的三种类型，并在讲解三种　类型的过程中，穿捅实例，自然地将抽象的理论融入对实　例的分析当中，易于学生理解。讲完三种类型后回到油料　表的实例进一步拓展，讲解电容传感器在飞机油料表中的　使用，解决前面提出的问题，另外还叮以补充介绍飞机在　空中的姿态控制是如何实现的，如何柃测飞机的姿态等　等。这些手段可以大大激发学生的学习热情，提高学习的　积极性，充分解决“学”的问题。　教学过程中为了利用好现代化的教学手段，课程组通　过采集制作大量的实例图片、ＦＬＡＳＨ模拟动画等素材，展示　各类传感器的结构、上作原理及应用实例，使学生能比较　直　形象地理解课堂内容。吲时课程组依托规划教材，集　体完成了实用的多媒体教学课件，内容图文并茂，生动形　象，使学生易于理解，且教学信息量大，提高了教学效果　和课时利用率。在使用多媒体课件的同时，根据课程内　容，也保留了一部分板书，既发挥多媒体教学形式多样、　形象直观的优势，又保留了黑板板书和同学之间的亲和力　强、逻辑严密、交互性好等特点。此外，注重实物、教具　在课堂教学中的使用，使之构成教学的有机组成部分。通　过立体化全方位的信息投射，加深学生印象，提高学习效　率。　为了解决课堂之外的“学”的问题，课程组从２００６年　开始建设“检测技术与自动化仪表删络课程”，目前已在　校园网上正式运行，包括教学大纲、授课计划、电子教　案、多媒体课件、模拟动画等资源全部上网，实现资源共　享，学生可以在任何时问进行自主学习，并与教师在网上　在线交流，探讨问题，充分发挥学生的主观能动性。　在“教”的过程中，还要兼顾“做”的环节，即在理　论教学中要注意为后续的实践教学服务。为此，理论教学　中根据工业应用分专题介绍各种传感器的工作原理、性能　特点、测量与转换电路的选用、使用注意事项等，使学生　对各种工业参数的测量方法建立直观概念，为下一步的实　验和应用环节打好基础。　３　实验环节　实验课是验证理论、应用理论、锻炼学生动手能力的　重要环节，为强化实验教学，使学生“增强能力，深化理　论”，培养学生的工程意识、工程能力，课程组对该课程　的实验内容进行了较大改革。整个实验分为三类，分别是　验证性实验、综合性实验、设计性实验。　验证性实验是一些基础性实验，如电阻应变、光电检　测、霍尔元件检测等，使学生通过这些实验，理解传感器　７８　能力。在实验开设中，要求验证、综合、设计三类实验的　比例为１：２：１。　在完成上述规定实验的基础＿卜，鼓励学生利用开放实　验室计划，自行设计一个检测实验系统。在该系统上配置　常用、有代表性的装置、各类传感器及相关模块。实验内　容取材于实际应用，反映了传感器的应用情况及相关的主　要技术问题，在确定实验指导方案时，给学生留有足够的　思考空间和发挥余地，要求学生深入分析工程应用中的各　种问题，着重培养学生的工程实践意识以及分析问题、解　决问题的能力。　在实验指导的方法上，也进行了一些改革探索。指导　过程中注意因材施教，注意启发学生，提示学生观察实验　现象、发现问题、分析问题、解决问题。采用启发式的方　法启迪学生，发展学生的发散思维能力，会使学生举一反　三、学以致用。不要简单的给出实验方案，而足要求学生　主动思考、应用已有的知识自行拟定实验方案，把自己的　知识与实际联系起来，使学生看到自己知识成果的应用，　增加成就感，提高学习积极性。　４　应用环节　为提高学生的工程应用能力，培养学生的工程意识，　本课程设置了课程设计环节，给出一定的设计题目，侧重　实用，比如自动干手器、自动ｒＪ禁系统、防盗、防火报警　系统、汽车防撞系统等，详细列出最终的指标要求。以手　提电子秤设计为例：要求采用电阻应变式传感器，称重范　围为５ｋｇ，电路由测量电桥、差动放大电路、Ａ／Ｄ转换、显　示电路组成，设计要说明工作原理，并附系统图一张。学　生根据所选择的题目，本着安全可行、经济合理的方针，　遵照有关规范，通过查找资料，自行完成。所设计的系统　要简　可靠，并有一定的扩展余地，同时注意吸取和采用　国内外的先进技术，做出质量高，满足精度要求的设计。　通过实践来检验学生的理论学习成果，可以充分调动他们　的创造　和自主精神，一方面锻炼查阅资料，分析问题的　能力，另一方面也开阔了视野，促进研究性学　的能力。　除规定的实践内容之外，鼓励学生参与各类电子专业　比赛活动，如全国人学生电子设计大赛、“天华杯”全国　电子专业人才设计与技能大赛、“飞思卡尔”全国大学生　智能车大赛等等，充分发挥学生的创新潜能，锻炼工程设　计能力。通过比赛不仅使学生获得成就感和满足感，同时　也在实战中检验了自己的学习成果，不断查找自身的不　足，以“做”促“学”，弥补知识缺陷。　（下转第８０页）　中国西部科技　２０１ｏ，ｏ５月（下旬）第０９卷第１５期总第２１２期　推荐学生代表当“小老师”、“裁判”，老师则坐在下面　当起了“大学生”，对提出的问题进行相互交流、探讨、　尤其是能问出有价值的问题。现在的学生，习惯了应试教　育“师问生答”式的教学，再加上知识、能力的准备不　解决，在不同观点的碰撞中，每一位学生都有展示自己的　机会，当出现了有分歧、冲突的问题时，老师适当的疏导　和辨析，使学生针对自己提出的问题再解决自己的问题能　够心悦诚服。在自由民主的氛围中，每位学生畅所欲言，　活跃了学生的思维。　足，特别是反思能力与发现矛盾的能力尚处在发展初期，　对问题往往不能问到关键之处。为此教师还应注意对学生　进行质疑方法的指导，使学生“会问”。例如，在学习遗　传的基本规律前，先让学生观察自己家庭成员的一些性　状，调查自己所了解的或一知半解的有关遗传方面的现　象。学生经过认真的观察调查，问题就不断出现：　“为什　２．３挖掘智慧火花，使学生乐问　美国心理学家威廉・詹姆斯说：“人类本性上最深的　企图之一是期望得到称赞，渴望赞美是深藏于人们心中的　一么我父母都是双眼皮，而我却是单眼皮，有的甚至是一眼　单眼皮，另一眼双眼皮？”“干耳垢和湿耳垢也可以遗传　吗？”“为什么不能近亲结婚？”“我镇上的那对近亲夫　妇，他们的两个小孩很健康，而且学习成绩特别好，为什　么呢？”“网上传得沸沸扬扬的拇指女孩故事之谜。”等　等。引导学生联想、思考，促使学生深入提出问题，使问　题层出不穷。而在学习了减数、染色体、ＤＮＡ和基因的　关系等知识后，我又引导学生分析：　“减数时，同源　染色体分离，非同源染色体自由组合，那么，染色体上的　基因，又有什么样的情况呢？”并思考联想：　“这与我们即　前面学习的基因分离规律和自由组合规律到底有没有关系　种基本需求。”处在学习过程Ｌ｝ｌ的学生就像…　杯没倒满　的水，有的教师通常只看到那“空的一半”。如果换个角　度，盯住学生的“满的一半”，捕捉他们的闪光点，挖掘　他们的智慧火花，呵护他们，鼓励他们，于普通之中表现　了优点，于一般之外发现了美，于当赞之时赞到了位，让　他们在教师的期望和鼓励作用下产生自信，往往会产生令　人难以置信的教育奇迹。例如，在上第一节生物绪言课　时，笔者就曾对学生说：　“教师不是权威，书本上所写的　东西也不一定千真万确……”使学生感到老师是与他们平　等相处的，一起学习探究的朋友。笔者经常对学生说：　“发现、提出～个问题，往往比解决十个问题更重要。”　当有疑问或有不同见解时，允许学生不必举手直接发言、　插话。因为，情不自禁发表出来的意见往往是学生智慧火　花的闪现。当留有充足的时间学生还是回答不出提问时，　允许他自己请另外的同学帮他回答。若学生提出的问题与　教学内容相差甚远或回答问题回答不到要害时，不能马上　否定他，应给予积极鼓励，赞扬他的勇气，而后再给予点　拨和启迪，让他带着成就感体面地坐卜。也可根据课堂实　际，采取分组讨论、提问，因为学生的提问是面向全班同　学，强烈的好胜心和不甘落后的心理激发其他同学的认真　呢？”学生经过思考联想，提出了很多似懂非懂的问题，自　然，学习的劲头也就产生了。此外，培养学生自己解答问　题的能力，引导学生把问题分类，树立学生的批判性思　维，敢于怀疑课本、权威资料等，也　失是培养学生“问　题”能力的好办法。　总之，问题是教育的起点，也是教育的终点，知识是　产生问题、解决问题的手段。让学生带着问题走进课堂，　通过新知识学习，带着更深刻、甚至更多的问题走出课　堂，这样才能更好地培养学生的创新能力，这也是实施新　课程标准的今天，高中生物课堂教学改革应该追求的目　标。　参考文献：　［ｉ］肖　川．“学贵有疑”的精髓［Ｊ］．中国教师，２００３，（７）：２７．　［２］余德生．让课堂充满问题，让问题充满思考——新课程标准下运　用问题教学法初探［Ｊ］．成都大学学报（教育科学　版），２００７，２１（８）：９８～１０２．　听讲，积极思考，主动解答问题。总之，在教学中“少一　些不准，多一些允许”，让学生在课堂上能够敢想、敢　说，充分发表自己的见解。　２．４教给质疑方法，使学生会问　仅仅敢问、乐问还远远不够，关键是要有问题可问，　（上接第７８页）５　结论　在目前的教学体系中，要培养学生对知识的应用能　力，就必须在教学中注意一识，得到了锻炼，提高了对本专业的认识，对未来的择业　有很大的帮助。　参考文献：　［１］余琼芳．《检测技术与自动化仪表》课堂教学的改革与探讨　［Ｊ］．高等教育与学术研究，２００８，８　［２］任秦安．机械工程检测技术［Ｍ］．陕西科技出版社，２００１．　［３］董爱华等．《检测与转换技术》［Ｍ］．北京：中国电力出版　社，２００７，１２．　［４］张　靖．检测技术课程教学改革与教材建设［Ｊ］．电气电子学　报，２００１．　“教、学、做”齐头并进，一方　面通过理论教学为实践环节做好知识储备，打好基础，另　方面，通过建立更加完善的实践应用环节，更好地为理　通过对《检测技术》课程体系、授课方式以及实践环　节的改革，大力推进“教、学、做”一体化教学模式的应　崩，对学生　】　程应用能力的培养有很大的促进作用，既巩　固了学生所学的基础理论，又推动其由学习知识向应用知　论教学服务。　识的方向转化。学生普遍反映在课程学习过程中学到了知　８０