论文部分内容阅读
摘要:传感器与检测技术课程是一门理论丰富、学生反映难学的自动化专业重要基专业础课程,本文提出了课堂理论教学以从应用出发与实例分析为主,从多个方面突出实践应用,充分渗透理论与实践相结合的教学理念,广泛吸收先进的教学经验,对该课程理论与实验教学改革进行了探讨.通过实际教学验证,这些措施大大提高了课程的教学质量,有利于提高学生的专业素质、创新意识和实践能力。
关键词:检测技术 传感器 理论与实践结合 教学改革
0 引言
“检测与传感技术”是一门集光、机、电于一体,综合物理、化学、生物、材料、电子、电气、计算机、机械等多学科技术于一体的工科电气信息类专业的重要专业基础课程[1]。该课程在电子电气专业的课程体系中起着承前启后的作用。具有提高学生对相关专业理论的认知能力、增强学生对专业技术工作适应能力和开发创新能力的作用。由于课程涉及内容除传感器与检测技术基础知识外,还包括众多电工参量、机械参量、热工参量、成份参量的检测原理、方法与技术等内容,且多学科交叉,涉及电学、磁学、光学、化学等学科[2]。因此学生往往学习本课程时通常感觉思维跟不上、很不适应,知识点太多且分散,容易出现枯燥、难以学好的感觉。开设的实验课程往往达不到理想的目标。为了更好地反映学科的发展,适应国民经济建设对电子电气专业方面的人才需要,进行检测与传感技术课程教学改革与实践,提高课程的教学质量已势在必行。
1 从应用出发学习理论
传统的“检测与传感技术”课程教学,学习理论通常都是采用先学习传感器“原理”,然后是传感器的各种结构,最后传感器的应用[3,4]。这种模式在学生看来似乎也已经习以为常,然而对于传感器这门课程的学习非常不利。一开始就进行一系列枯燥的理论讲解很难引起学生的学习兴趣,再继续下去效果往往很差。为了提高理论教学的教学效果,必须在进行理论教学的时候就要注入理论与实际相结合的理念。如在光电传感器的学习中紧密结合生活实际中的传感器来讲授,如超市收银扫描笔,银行自动感应门,自动干手机等生活中常见的一些应用,进而学习光电式传感器的原理和应用以及安装事项。通过这些结合实际应用的教学模式,可以从一开始就吸引住学生的注意力,让学生认识到传感器在生活中无所不在,需要他们认真地去学习才能更好的应用。
2 从不同方面突出实践性应用
突出实践性应用不但要从课堂教学的不断渗透,更要在实验课程中逐步引导和加强,课余时间观察与了解以及传感器的简单应用的设计等多方面来得到加强[5][6]。
教学过程中发现经常出现这样的问题,在理论课讲授时对常见的传感器都讲解过它们的应用及注意事项,但真正设计时学生往往出现手足无措的现象,要么不会根据要求去选择传感器,要么选完传感器后不知道下一步如何是好。因此在傳感器的学习中必须每个环节都丝丝相扣,步步深入。首先每学习一种新的传感器,都要紧密结合生活实际中的传感器来讲授。学习应用时必须通过实际的设计实例,从传感器的选型、信号的处理、实际机械结构的设计、安装、到性能测试等,一步步让学生了解整个设计的过程。实践证明,凡是经过这样程序学习的内容,不仅学生非常欢迎,学习效果也非常好,真正实现了我们理论教学的目的。
其次实验过程也非常重要。教学过程中发现学生通常对于简单明了、直观的内容比较感兴趣易懂。所以不爱听理论课,对实验实训课的积极性都比较高。但是往往学生在上实验课时由于理论知识学习的不够深入,又缺乏足够的实验预习,匆忙得出一些实验数据,也不加分析,最终这种“盲目”的实验过程,“盲目”的实验结果是很难达到实验课预期目标的。因此在上实验课时,更应引导学生理论结合实际,每做一个实验都要做到既要目的明确,不仅仅满足于一些验证性试验,又要有数据分析。不仅对与理论结论一致的数据进行分析,更要对一些特例进行详细分析,追其原因及解决办法。教学过程中发现,做好了分析这一实验过程中理论联系实际的最重要一环,学习效果会有一个非常明显的提高。
突出实践性应用还可以从其他方面加强学生实践动手能力。如开展一些创新型和拓展型实验,留一些资料搜集型及设计型题目,组织实验考试和设计题考试。合理分配期末卷面成绩、平时成绩、实践成绩的比例,采用灵活多样的考核形式,做到全面客观。
3 多样化的教学手段
在理论讲授时充分发挥现代化教学设施的作用,先从一些直观的图片、视频等资料入手,以传感器的应用为起点,这种方法能很好的激发学生的学习兴趣,带着好奇心再去了解原理,采用黑板、多媒体课件与网络学习相结合的教学手段,教学课件以教材为蓝本,包含简明、清晰的授课讲义、例题演示、仿真和实验等内容,既有课本内容的直接再现,又增加了很多有助于讲解理论和工程实际的表现手段。课堂教学中力求充分利用现代化教学设备和手段辅助教学,不断充实最新的科学技术成果,提高教学效率,拓展学生视野,上课形式力求图文并茂,灵活多样,旨在努力调动学生积极性,提高学生兴趣,活跃课堂气氛,实现传统教学方法不能达到的效率和效果,最终使学生掌握检测技术的基本技能。整个过程都要充分结合生产生活实际,不空穴来风,不闭门造车。
4 小结
总之,在对“检测与传感技术”的教学中,无论是理论学习还是实践教学,应当始终贯彻以应用为主的思想,每个环节都要把理论与实践紧密结合起来。逐步加深学生对于理论知识的认识和实践水平的提高。通过实际教学验证,这些措施大大提高了课程的教学质量,有利于提高学生的专业素质、创新意识和实践能力。无论采取哪种方式,只要有助于提高学生学习兴趣,提升学生的实践动手能力,都值得我们教学工作者去借鉴。
参考文献:
[1]徐科军,马修水,李晓林.传感器与检测技术(第2版)[M].北京:电子工业出版社,2008.
[2]艾竹君,王宏涛,等.单片机原理及应用课程实验教学的改革与探索[C],全国机械设计教学研讨会议,2007.
[3]杨帆,李国平,赵党军,彭宏伟.传感器及其应用课程设计改革与实践[J],2007.5.
[4]郁有文.传感器及其应用电路.西安电子科技大学出版社,2003.
[5]张东,程正富.传感器原理课程实验教学设计,重庆文理学院学报(自然科学版),2006.1.
[6]徐春辉.检测技术课程教学与改革的探讨.华东交通大学学报.2004.12.
作者简介:
陈青华,(1981— ),女,汉族,河南郑州人,中级职称(讲师),硕士研究生。主要从事智能仪表,嵌入式开发等领域的研究。
2003~2006年北京理工大学检测技术与自动化装置专业(硕士)。
2006.4至今,郑州轻工业学院电气信息工程学院自动化教研室从事教学及科研工作。
周炯亮,(1977— ),男,汉族,河南开封人,中级职称(讲师),学士。主要从事传感器,PLC应用等领域的研究。
1996~2000年郑州大学检测技术及仪器仪表专业,2000年至今,河南职业技术学院机电系电气教研室。
关键词:检测技术 传感器 理论与实践结合 教学改革
0 引言
“检测与传感技术”是一门集光、机、电于一体,综合物理、化学、生物、材料、电子、电气、计算机、机械等多学科技术于一体的工科电气信息类专业的重要专业基础课程[1]。该课程在电子电气专业的课程体系中起着承前启后的作用。具有提高学生对相关专业理论的认知能力、增强学生对专业技术工作适应能力和开发创新能力的作用。由于课程涉及内容除传感器与检测技术基础知识外,还包括众多电工参量、机械参量、热工参量、成份参量的检测原理、方法与技术等内容,且多学科交叉,涉及电学、磁学、光学、化学等学科[2]。因此学生往往学习本课程时通常感觉思维跟不上、很不适应,知识点太多且分散,容易出现枯燥、难以学好的感觉。开设的实验课程往往达不到理想的目标。为了更好地反映学科的发展,适应国民经济建设对电子电气专业方面的人才需要,进行检测与传感技术课程教学改革与实践,提高课程的教学质量已势在必行。
1 从应用出发学习理论
传统的“检测与传感技术”课程教学,学习理论通常都是采用先学习传感器“原理”,然后是传感器的各种结构,最后传感器的应用[3,4]。这种模式在学生看来似乎也已经习以为常,然而对于传感器这门课程的学习非常不利。一开始就进行一系列枯燥的理论讲解很难引起学生的学习兴趣,再继续下去效果往往很差。为了提高理论教学的教学效果,必须在进行理论教学的时候就要注入理论与实际相结合的理念。如在光电传感器的学习中紧密结合生活实际中的传感器来讲授,如超市收银扫描笔,银行自动感应门,自动干手机等生活中常见的一些应用,进而学习光电式传感器的原理和应用以及安装事项。通过这些结合实际应用的教学模式,可以从一开始就吸引住学生的注意力,让学生认识到传感器在生活中无所不在,需要他们认真地去学习才能更好的应用。
2 从不同方面突出实践性应用
突出实践性应用不但要从课堂教学的不断渗透,更要在实验课程中逐步引导和加强,课余时间观察与了解以及传感器的简单应用的设计等多方面来得到加强[5][6]。
教学过程中发现经常出现这样的问题,在理论课讲授时对常见的传感器都讲解过它们的应用及注意事项,但真正设计时学生往往出现手足无措的现象,要么不会根据要求去选择传感器,要么选完传感器后不知道下一步如何是好。因此在傳感器的学习中必须每个环节都丝丝相扣,步步深入。首先每学习一种新的传感器,都要紧密结合生活实际中的传感器来讲授。学习应用时必须通过实际的设计实例,从传感器的选型、信号的处理、实际机械结构的设计、安装、到性能测试等,一步步让学生了解整个设计的过程。实践证明,凡是经过这样程序学习的内容,不仅学生非常欢迎,学习效果也非常好,真正实现了我们理论教学的目的。
其次实验过程也非常重要。教学过程中发现学生通常对于简单明了、直观的内容比较感兴趣易懂。所以不爱听理论课,对实验实训课的积极性都比较高。但是往往学生在上实验课时由于理论知识学习的不够深入,又缺乏足够的实验预习,匆忙得出一些实验数据,也不加分析,最终这种“盲目”的实验过程,“盲目”的实验结果是很难达到实验课预期目标的。因此在上实验课时,更应引导学生理论结合实际,每做一个实验都要做到既要目的明确,不仅仅满足于一些验证性试验,又要有数据分析。不仅对与理论结论一致的数据进行分析,更要对一些特例进行详细分析,追其原因及解决办法。教学过程中发现,做好了分析这一实验过程中理论联系实际的最重要一环,学习效果会有一个非常明显的提高。
突出实践性应用还可以从其他方面加强学生实践动手能力。如开展一些创新型和拓展型实验,留一些资料搜集型及设计型题目,组织实验考试和设计题考试。合理分配期末卷面成绩、平时成绩、实践成绩的比例,采用灵活多样的考核形式,做到全面客观。
3 多样化的教学手段
在理论讲授时充分发挥现代化教学设施的作用,先从一些直观的图片、视频等资料入手,以传感器的应用为起点,这种方法能很好的激发学生的学习兴趣,带着好奇心再去了解原理,采用黑板、多媒体课件与网络学习相结合的教学手段,教学课件以教材为蓝本,包含简明、清晰的授课讲义、例题演示、仿真和实验等内容,既有课本内容的直接再现,又增加了很多有助于讲解理论和工程实际的表现手段。课堂教学中力求充分利用现代化教学设备和手段辅助教学,不断充实最新的科学技术成果,提高教学效率,拓展学生视野,上课形式力求图文并茂,灵活多样,旨在努力调动学生积极性,提高学生兴趣,活跃课堂气氛,实现传统教学方法不能达到的效率和效果,最终使学生掌握检测技术的基本技能。整个过程都要充分结合生产生活实际,不空穴来风,不闭门造车。
4 小结
总之,在对“检测与传感技术”的教学中,无论是理论学习还是实践教学,应当始终贯彻以应用为主的思想,每个环节都要把理论与实践紧密结合起来。逐步加深学生对于理论知识的认识和实践水平的提高。通过实际教学验证,这些措施大大提高了课程的教学质量,有利于提高学生的专业素质、创新意识和实践能力。无论采取哪种方式,只要有助于提高学生学习兴趣,提升学生的实践动手能力,都值得我们教学工作者去借鉴。
参考文献:
[1]徐科军,马修水,李晓林.传感器与检测技术(第2版)[M].北京:电子工业出版社,2008.
[2]艾竹君,王宏涛,等.单片机原理及应用课程实验教学的改革与探索[C],全国机械设计教学研讨会议,2007.
[3]杨帆,李国平,赵党军,彭宏伟.传感器及其应用课程设计改革与实践[J],2007.5.
[4]郁有文.传感器及其应用电路.西安电子科技大学出版社,2003.
[5]张东,程正富.传感器原理课程实验教学设计,重庆文理学院学报(自然科学版),2006.1.
[6]徐春辉.检测技术课程教学与改革的探讨.华东交通大学学报.2004.12.
作者简介:
陈青华,(1981— ),女,汉族,河南郑州人,中级职称(讲师),硕士研究生。主要从事智能仪表,嵌入式开发等领域的研究。
2003~2006年北京理工大学检测技术与自动化装置专业(硕士)。
2006.4至今,郑州轻工业学院电气信息工程学院自动化教研室从事教学及科研工作。
周炯亮,(1977— ),男,汉族,河南开封人,中级职称(讲师),学士。主要从事传感器,PLC应用等领域的研究。
1996~2000年郑州大学检测技术及仪器仪表专业,2000年至今,河南职业技术学院机电系电气教研室。