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摘要:为提高教学质量,有必要对高职《工程测试技术》课程进行改革。应以课程特点和高职人才培养目标为出发点,明确教改方向。文章通过分析该课程理论教学和实验教学中存在的问题,提出了教学改革的思路。
关键词:高职院校;工程测试技术;教学改革
工程测试技术是以信息的获取、转换、显示和处理为研究对象的一门综合性学科,是工业自动化的核心技术之一,对现代科学技术的发展具有极其重要的作用。作为一门课程,《工程测试技术》课程与传统的《传感器及应用》课程有着密切的联系,但更加注重测量数据分析、测量方法运用和测量系统原理阐述。该课程是自动控制、机电一体化、仪器仪表等工科专业的必修课,很多高职院校都将《工程测试技术》列为骨干课程。虽然获得了足够的重视,但该课程的总体教学效果并不理想。究其原因,一方面是该课程自身的特点决定了其教与学存在难度,在高职院校学生基础薄弱、分析和解决问题能力较差的情况下,教学效果难免不好;另一方面是目前高职院校的教学体系尚不完善,容易忽视高职教育的特点而照搬普通本科院校的教学模式,结果令该课程教学效果往往不佳。因此,为了提升教学质量,使教学适应高等职业教育的发展,有必要对高职院校的《工程测试技术》课程教学进行改革。
把握课程特点,明确教改方向
认清课程自身的特点,是任课教师设计和实施相应教学过程的重要依据,也是教学改革的出发点。工程测试技术课程的特点体现在以下几个方面:
(一)知识涵盖面广,对学生基础要求高
《工程测试技术》课程是一门综合性极强的课程,涉及物理、机械、电子、自动化及计算机等多门学科,涵盖十分广泛。它要求学生不仅要有扎实的基础理论知识,而且要有较宽广的知识面;在学习过程中,学生需要联系学过的有关知识,并能将其与新知识快速融合;此外,还必须把所学知识应用于实践。
(二)内容分散,缺乏系统性和连贯性
从大多数现行教材的内容来看,基本是以信号分析、系统特性、传感器原理及应用(包括测试电路)这三大部分为脉络。这几部分相互独立,没有承上启下的特点,跨越性较大。而占三分之二学时的传感器部分,涉及电阻、电容、电感、电磁、光电、温度等多种常规传感器,每种元件的原理各不相同,自成一节。
(三)理论学习与实践紧密结合
《工程测试技术》不像有的理论课程(如工程力学、机械设计、电工学等)那样是特定知识在特定场合下的应用,而是一种深入社会生活各方面的应用型理论。传感器的选用、测试系统的组建、系统干扰的抑制等都与测试任务的性质密切相关,没有统一的模式。只有通过实践,才能深刻体会测试系统的工作原理,才能学到教材上没有谈及的东西。
该课程的这些特点客观上决定了课程教学存在难度,相应地对教师的教学能力就有较高的要求。教师是教学的组织者和实施者,在教学中起关键作用。教师要根据课程特点和高职学生的实际状况,正确地掌握教学的深度和广度;要按照培养实用型、应用型高技能人才目标的要求,以突出重点、强调实践、因材施教为原则把握《工程测试技术》课程教学的改革方向。
关于课程教学改革的思路
《工程测试技术》是一门既有一定理论、又有很强应用性的课程。对课程教学中出现的问题,应该着眼于理论教学和实践教学两个环节,从教学方式、教学内容、教学手段、课程实验等方面入手深入进行教学改革,
(一)理论教学改革
转变传统教学方式目前,高职《工程测试技术》的教学普遍采用以教师为中心的传统教学方式。这种教学方式形式单一,以教师单纯的“讲”为主,将知识“硬灌”给学生,学生则处于被动吸收的地步,很难发挥积极性和主观能动性。课堂教学经常是教师讲得口干舌燥,而学生则是兴趣索然。这种教学方式下的学习效果可想而知。
转变教学方式的关键在于树立一种“双主”的教学理念。也就是说,教学过程是双方面的,不能只看重教师的表演功夫而不顾学生的欣赏水平;也不能只信任学生的能力而降低教师的监督作用。适当地转变教学主体地位,将教学重心向学生倾斜,使教学过程呈现出“双极性”,这是“双主”教学理念的要求。在具体实践中可借鉴以学生为中心的教学模式的一些策略,利用讨论式、辩论式、探究式等教学方法,使学生从知识的被动吸收者转为主动摄取者。这就需要教师在充分考虑学生程度的基础上,围绕所授理论设计出种种的课堂教学的“兴奋点”,以此激发出学生的热情,达到一种互动的效果。比如,在对传感器作总体介绍时,可先让学生讨论人的五官的作用,然后再由教师加以引申,从而说明传感器的重要作用;又比如,每当介绍完一种传感器原理之后,可以把一定的时间留给学生,让他们探讨其用途;甚至可将某些深层次问题留成作业,由学生课下自行探究,待下次上课加以讨论。以这样的方式让学生置身于课堂,可以全面调动学生的情绪,使其积极参与课堂教学,从而极大地提高学习主动性。为保证“双极”式教学的开展,应该弱化教师的权威,把对学生言论的评判权更多地留给学生,同时需要采取一定的激励措施让学生的热情能够保持长久。
合理组织教学内容从教学内容来看,高职《工程测试技术》教学目前存在三个主要问题:其一,教学内容相当繁杂,从信号的时域和频域的分析到系统的动静特性,再到各类传感器的原理及应用,使人颇感眼花缭乱;其二,教学内容过于强调理论,对具体的工程应用问题的介绍相对较少;其三,教学内容陈旧、缺乏新意,教材给出的基本都是常规器件和传统测试方法,对先进的测试技术涉及不多。
教材对教学内容起着指导和限定作用,故教材编写者应注意到上述问题并加以解决。但是,教材的建设周期较长、更新相对缓慢,在这种情况下,就必须强调教师的积极作用。教师首先要按照专业需求和学生特点,有针对性地选择合适的教材。在组织教学内容时,应对教材内容进行提炼,不能面面俱到;要做到淡化理论、突出技术,尽可能避开那些深奥难懂且工作中接触较少的理论内容。例如,信号分析一章是学生普遍感到难以理解的内容,其中的一些分析方法是学生日后工作中很少用到的,在教学中可以不讲或少讲,必要时可只介绍结论;对于传感器、中间转换器、记录仪器等内容,学生易于理解掌握,也是学生要经常运用的,可以对照实物或教学模型强化认识;典型参数的测试方法应作为教学的重点内容,要尽可能多讲授一些,为学生日后的工作积累必要的经验;测试装置的动态特性以及信号的描述这些内容应结合起来,以讲清基本概念为主,重点是装置的频率特性和相应的分析方法,以及不失真测试条件的具体含义等。总之,必要的测试理论是学生掌握测试技术的基础,而使学生掌握测试方法的实现、测试系统的组成才是教学的真正目的。组织教学内容,还应注意体现先进的测试技术,例如虚拟仪器测试系统、网络化的测试系统等。这样,虽然要耗费一定的课时,但能够让学生了解本学科的发展动向,了解书本与现实的差距所在,这对学生将来从事技术性工作大有好处。
采用先进的教学手段随着计算机辅助教学的开展,以多媒体教学和网络教学为代表的先进教学手段得到推行。相对于传统的板书方式,多媒体教学的信息更加丰富,可使枯燥的课程变得生动形象,可使教师专注于讲解。工程测试技术课程采用多媒体教学有利于教学效果的提升。这不仅因为多媒体课件能包含更多的内容,还因为它可将许多元件实物和应用实例直观地展现在学生眼前,这对提高学生的兴趣和感性认识大有好处。但在具体应用过程中,要对多媒体教学加以完善,例如应避免将大段文字罗列在课件中,使教师上课过于依赖课件而产生“念课件”的现象;对某些重要的理论推导要将多媒体教学与板书相结合,给学生留下思考的时间,使他们对教学信息印象深刻。除多媒体教学外,如果条件具备,还可将网络教学引入《工程测试技术》的教学实践中,这种教学是课堂教学的拓展,是一种辅助性平台。通过网络,可实现教师网上实时答疑,可实现教学资源的共享,可以帮助学生课外自主学习。网络化教学手段不受地点限制,有利于师生互动和沟通。
(二)实验教学改革
实验教学与理论教学是相辅相成的关系,没有实验教学的支持,理论教学只能是纸上谈兵。实验实训教学是高等职业教育的亮点,对培养高素质技能型人才意义重大。高职《工程测试技术》课程的特点也要求加强实验教学。
加强课程实验力度相对于理论部分来说,目前高职《工程测试技术》课程的实验力度显然不够。一方面,实验课时偏少(例如总课时为54,实验仅占8课时),这样短的时间仅能应付几个典型实验,学生在实验室如同走马观花;另一方面,大多数院校把实验课安排在理论课完成之后,这时学生对相关理论知识可能已经生疏或淡忘,实验与理论脱节,实验效果大打折扣。为改变这样的状况,需加强实验力度。通过适当增加实验课时,保证一定的实验数量,让学生能更加充分地认识各种器件和设备并且熟悉测试方法;在理论教学的同时,辅以相应的基本实验,使理论和实验“捆绑”传授;在理论部分讲授完之后,可进一步安排深层次的实验内容,对理论内容进行全面的巩固。
增加课程实验内涵高职《工程测试技术》课程实验大都在传感器实验台上完成,基本为验证性实验。这类实验操作简便、容易掌握,可以帮助学生理解传感器的基木原理和特性,消化教学内容。但由于实验模型确定、实验模式格式化,不涉及或者较少涉及原件应用中常见的问题,学生完全按实验讲义要求的内容、步骤进行实验,因此,验证性实验不利于激发学生的思维和提高学生的实践能力,无法提高学生的专业素养。验证性实验体系的内涵无非是训练“按方抓药”的操作工,而不是培养有头脑的技能型人才。为此,应改变验证性实验一统天下的局面,增加实验内涵。可通过适当增加一些应用性、设计性的实验项目,为学生提供具有个性思维的实验训练,让学生拥有充分发挥个性思维的空间,能在自由的实验过程中深入探究知识,并获得动手和实践能力。
改变课程实验考核模式实验教学通常以学生的实验报告为考核内容,学生对实验数据的分析结果决定其实验成绩。这种考核方式不一定能够真正考核学生的实践效果,会导致部分学生实验态度不端正,有的甚至不参加实验而抄袭别人的实验报告应付。为此,应改变实验考核标准,将学生参与实验的态度、实验中的纪律情况、实验能力、实验效果等多方指标综合起来进行考核,并计入学生平时成绩。为保证学生对实践环节足够重视,可采取平时成绩不合格者不得参加期末考试,以及考试范围包括一定的实验内容等措施。
笔者根据自己在教学实践中的观察与思考提出以上观点,仅仅是对课程教学改革所做的一般性思考,希望能起到抛砖引玉的作用。应该注意到,由于专业方向、教学环境等因素的不同,高职院校《工程测试技术》课程的教学改革没有固定和统一的模式。随着教学理念的更新,课程教学改革应该更加深入和完善,这将是一个动态上升的过程。
参考文献:
[1]郁有文,常健,程继红.传感器原理及工程应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2003.
[2]张淼,马光,申桂英.测试技术[M].北京:中国电力出版社,2004.
[3]胡建东.“传感器原理与应用”课程的教学实践[J].河南广播电视大学学报,2006,(4).
[4]俞云强.高职《自动检测技术》课程的教学改革[J].机械职业教育,2006,(7).
作者简介:
李学东(1974—),男,天津市人,工学硕士,宁夏职业技术学院机械系讲师,主要从事机械设计、虚拟仪器、传感检测技术的研究。
关键词:高职院校;工程测试技术;教学改革
工程测试技术是以信息的获取、转换、显示和处理为研究对象的一门综合性学科,是工业自动化的核心技术之一,对现代科学技术的发展具有极其重要的作用。作为一门课程,《工程测试技术》课程与传统的《传感器及应用》课程有着密切的联系,但更加注重测量数据分析、测量方法运用和测量系统原理阐述。该课程是自动控制、机电一体化、仪器仪表等工科专业的必修课,很多高职院校都将《工程测试技术》列为骨干课程。虽然获得了足够的重视,但该课程的总体教学效果并不理想。究其原因,一方面是该课程自身的特点决定了其教与学存在难度,在高职院校学生基础薄弱、分析和解决问题能力较差的情况下,教学效果难免不好;另一方面是目前高职院校的教学体系尚不完善,容易忽视高职教育的特点而照搬普通本科院校的教学模式,结果令该课程教学效果往往不佳。因此,为了提升教学质量,使教学适应高等职业教育的发展,有必要对高职院校的《工程测试技术》课程教学进行改革。
把握课程特点,明确教改方向
认清课程自身的特点,是任课教师设计和实施相应教学过程的重要依据,也是教学改革的出发点。工程测试技术课程的特点体现在以下几个方面:
(一)知识涵盖面广,对学生基础要求高
《工程测试技术》课程是一门综合性极强的课程,涉及物理、机械、电子、自动化及计算机等多门学科,涵盖十分广泛。它要求学生不仅要有扎实的基础理论知识,而且要有较宽广的知识面;在学习过程中,学生需要联系学过的有关知识,并能将其与新知识快速融合;此外,还必须把所学知识应用于实践。
(二)内容分散,缺乏系统性和连贯性
从大多数现行教材的内容来看,基本是以信号分析、系统特性、传感器原理及应用(包括测试电路)这三大部分为脉络。这几部分相互独立,没有承上启下的特点,跨越性较大。而占三分之二学时的传感器部分,涉及电阻、电容、电感、电磁、光电、温度等多种常规传感器,每种元件的原理各不相同,自成一节。
(三)理论学习与实践紧密结合
《工程测试技术》不像有的理论课程(如工程力学、机械设计、电工学等)那样是特定知识在特定场合下的应用,而是一种深入社会生活各方面的应用型理论。传感器的选用、测试系统的组建、系统干扰的抑制等都与测试任务的性质密切相关,没有统一的模式。只有通过实践,才能深刻体会测试系统的工作原理,才能学到教材上没有谈及的东西。
该课程的这些特点客观上决定了课程教学存在难度,相应地对教师的教学能力就有较高的要求。教师是教学的组织者和实施者,在教学中起关键作用。教师要根据课程特点和高职学生的实际状况,正确地掌握教学的深度和广度;要按照培养实用型、应用型高技能人才目标的要求,以突出重点、强调实践、因材施教为原则把握《工程测试技术》课程教学的改革方向。
关于课程教学改革的思路
《工程测试技术》是一门既有一定理论、又有很强应用性的课程。对课程教学中出现的问题,应该着眼于理论教学和实践教学两个环节,从教学方式、教学内容、教学手段、课程实验等方面入手深入进行教学改革,
(一)理论教学改革
转变传统教学方式目前,高职《工程测试技术》的教学普遍采用以教师为中心的传统教学方式。这种教学方式形式单一,以教师单纯的“讲”为主,将知识“硬灌”给学生,学生则处于被动吸收的地步,很难发挥积极性和主观能动性。课堂教学经常是教师讲得口干舌燥,而学生则是兴趣索然。这种教学方式下的学习效果可想而知。
转变教学方式的关键在于树立一种“双主”的教学理念。也就是说,教学过程是双方面的,不能只看重教师的表演功夫而不顾学生的欣赏水平;也不能只信任学生的能力而降低教师的监督作用。适当地转变教学主体地位,将教学重心向学生倾斜,使教学过程呈现出“双极性”,这是“双主”教学理念的要求。在具体实践中可借鉴以学生为中心的教学模式的一些策略,利用讨论式、辩论式、探究式等教学方法,使学生从知识的被动吸收者转为主动摄取者。这就需要教师在充分考虑学生程度的基础上,围绕所授理论设计出种种的课堂教学的“兴奋点”,以此激发出学生的热情,达到一种互动的效果。比如,在对传感器作总体介绍时,可先让学生讨论人的五官的作用,然后再由教师加以引申,从而说明传感器的重要作用;又比如,每当介绍完一种传感器原理之后,可以把一定的时间留给学生,让他们探讨其用途;甚至可将某些深层次问题留成作业,由学生课下自行探究,待下次上课加以讨论。以这样的方式让学生置身于课堂,可以全面调动学生的情绪,使其积极参与课堂教学,从而极大地提高学习主动性。为保证“双极”式教学的开展,应该弱化教师的权威,把对学生言论的评判权更多地留给学生,同时需要采取一定的激励措施让学生的热情能够保持长久。
合理组织教学内容从教学内容来看,高职《工程测试技术》教学目前存在三个主要问题:其一,教学内容相当繁杂,从信号的时域和频域的分析到系统的动静特性,再到各类传感器的原理及应用,使人颇感眼花缭乱;其二,教学内容过于强调理论,对具体的工程应用问题的介绍相对较少;其三,教学内容陈旧、缺乏新意,教材给出的基本都是常规器件和传统测试方法,对先进的测试技术涉及不多。
教材对教学内容起着指导和限定作用,故教材编写者应注意到上述问题并加以解决。但是,教材的建设周期较长、更新相对缓慢,在这种情况下,就必须强调教师的积极作用。教师首先要按照专业需求和学生特点,有针对性地选择合适的教材。在组织教学内容时,应对教材内容进行提炼,不能面面俱到;要做到淡化理论、突出技术,尽可能避开那些深奥难懂且工作中接触较少的理论内容。例如,信号分析一章是学生普遍感到难以理解的内容,其中的一些分析方法是学生日后工作中很少用到的,在教学中可以不讲或少讲,必要时可只介绍结论;对于传感器、中间转换器、记录仪器等内容,学生易于理解掌握,也是学生要经常运用的,可以对照实物或教学模型强化认识;典型参数的测试方法应作为教学的重点内容,要尽可能多讲授一些,为学生日后的工作积累必要的经验;测试装置的动态特性以及信号的描述这些内容应结合起来,以讲清基本概念为主,重点是装置的频率特性和相应的分析方法,以及不失真测试条件的具体含义等。总之,必要的测试理论是学生掌握测试技术的基础,而使学生掌握测试方法的实现、测试系统的组成才是教学的真正目的。组织教学内容,还应注意体现先进的测试技术,例如虚拟仪器测试系统、网络化的测试系统等。这样,虽然要耗费一定的课时,但能够让学生了解本学科的发展动向,了解书本与现实的差距所在,这对学生将来从事技术性工作大有好处。
采用先进的教学手段随着计算机辅助教学的开展,以多媒体教学和网络教学为代表的先进教学手段得到推行。相对于传统的板书方式,多媒体教学的信息更加丰富,可使枯燥的课程变得生动形象,可使教师专注于讲解。工程测试技术课程采用多媒体教学有利于教学效果的提升。这不仅因为多媒体课件能包含更多的内容,还因为它可将许多元件实物和应用实例直观地展现在学生眼前,这对提高学生的兴趣和感性认识大有好处。但在具体应用过程中,要对多媒体教学加以完善,例如应避免将大段文字罗列在课件中,使教师上课过于依赖课件而产生“念课件”的现象;对某些重要的理论推导要将多媒体教学与板书相结合,给学生留下思考的时间,使他们对教学信息印象深刻。除多媒体教学外,如果条件具备,还可将网络教学引入《工程测试技术》的教学实践中,这种教学是课堂教学的拓展,是一种辅助性平台。通过网络,可实现教师网上实时答疑,可实现教学资源的共享,可以帮助学生课外自主学习。网络化教学手段不受地点限制,有利于师生互动和沟通。
(二)实验教学改革
实验教学与理论教学是相辅相成的关系,没有实验教学的支持,理论教学只能是纸上谈兵。实验实训教学是高等职业教育的亮点,对培养高素质技能型人才意义重大。高职《工程测试技术》课程的特点也要求加强实验教学。
加强课程实验力度相对于理论部分来说,目前高职《工程测试技术》课程的实验力度显然不够。一方面,实验课时偏少(例如总课时为54,实验仅占8课时),这样短的时间仅能应付几个典型实验,学生在实验室如同走马观花;另一方面,大多数院校把实验课安排在理论课完成之后,这时学生对相关理论知识可能已经生疏或淡忘,实验与理论脱节,实验效果大打折扣。为改变这样的状况,需加强实验力度。通过适当增加实验课时,保证一定的实验数量,让学生能更加充分地认识各种器件和设备并且熟悉测试方法;在理论教学的同时,辅以相应的基本实验,使理论和实验“捆绑”传授;在理论部分讲授完之后,可进一步安排深层次的实验内容,对理论内容进行全面的巩固。
增加课程实验内涵高职《工程测试技术》课程实验大都在传感器实验台上完成,基本为验证性实验。这类实验操作简便、容易掌握,可以帮助学生理解传感器的基木原理和特性,消化教学内容。但由于实验模型确定、实验模式格式化,不涉及或者较少涉及原件应用中常见的问题,学生完全按实验讲义要求的内容、步骤进行实验,因此,验证性实验不利于激发学生的思维和提高学生的实践能力,无法提高学生的专业素养。验证性实验体系的内涵无非是训练“按方抓药”的操作工,而不是培养有头脑的技能型人才。为此,应改变验证性实验一统天下的局面,增加实验内涵。可通过适当增加一些应用性、设计性的实验项目,为学生提供具有个性思维的实验训练,让学生拥有充分发挥个性思维的空间,能在自由的实验过程中深入探究知识,并获得动手和实践能力。
改变课程实验考核模式实验教学通常以学生的实验报告为考核内容,学生对实验数据的分析结果决定其实验成绩。这种考核方式不一定能够真正考核学生的实践效果,会导致部分学生实验态度不端正,有的甚至不参加实验而抄袭别人的实验报告应付。为此,应改变实验考核标准,将学生参与实验的态度、实验中的纪律情况、实验能力、实验效果等多方指标综合起来进行考核,并计入学生平时成绩。为保证学生对实践环节足够重视,可采取平时成绩不合格者不得参加期末考试,以及考试范围包括一定的实验内容等措施。
笔者根据自己在教学实践中的观察与思考提出以上观点,仅仅是对课程教学改革所做的一般性思考,希望能起到抛砖引玉的作用。应该注意到,由于专业方向、教学环境等因素的不同,高职院校《工程测试技术》课程的教学改革没有固定和统一的模式。随着教学理念的更新,课程教学改革应该更加深入和完善,这将是一个动态上升的过程。
参考文献:
[1]郁有文,常健,程继红.传感器原理及工程应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2003.
[2]张淼,马光,申桂英.测试技术[M].北京:中国电力出版社,2004.
[3]胡建东.“传感器原理与应用”课程的教学实践[J].河南广播电视大学学报,2006,(4).
[4]俞云强.高职《自动检测技术》课程的教学改革[J].机械职业教育,2006,(7).
作者简介:
李学东(1974—),男,天津市人,工学硕士,宁夏职业技术学院机械系讲师,主要从事机械设计、虚拟仪器、传感检测技术的研究。