《自动检测技术》课程实验教学改革探索

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摘要：介绍了《自动检测技术》课程实验教学改革思路，将原来以验证为主的实验内容改进为演示实验、基础实验和综合性设计性实验相结合，以提高学生学习该课程的效果，拓展学生的知识宽度，增强学生的专业实践能力和动手能力。通过两年的实践收到了明显的效果，为达到具有实践能力、创新素质的应用型人才培养目标作了有益的探索。

关键词：《自动检测技术》课程；综合性设计性实验；实验教学；实践能力

《自动检测技术》课程是重庆科技学院四年制自动化本科、测控技术及仪器专业的一门主干课程，是一门实践性很强的专业技术课程，要求学生不但要掌握检测技术的基础理论知识，而且能够熟练地应用各种检测方法和手段。《自动检测技术》课程具有内容覆盖面广、涉及的知识点多等特点，学生不仅要通过理论课的学习掌握传感器及检测技术的相关知识，还需要通过实验加深对常用传感器、测量电路以及常见非电量参数检测方法的掌握和理解。因此课程实验在加强培养学生的实践动手创新能力方面具有重要的、不可替代的作用。

一、课程实验的开设情况

《自动检测技术》课程教学为48学时，其中实验教学为8学时，原教学大纲规定实验内容包括应变片、热电偶、热电阻、差动变压器、霍尔传感器、光电传感器及测量电路实验，但开设的实验均为验证性实验，学生缺乏对传感器选择、应用以及信号处理综合能力的训练，学生学完课程后难于建立自动检测系统的整体概念，对检测技术的掌握仅是停留在传感器工作原理的层面上，不能上升到综合应用的层面。

为了提高学生的传感器应用和实践能力，有必要对《自动检测技术》课程教学尤其是实验教学进行改革。

二、课程实验内容设计

1.课堂演示实验

以前在传感器部分的教学中主要采用讲授的方式，学生反应内容很抽象，难于理解，更难想象怎么应用。为此在有限的教学学时内将传感器的应用通过课堂边教学边演示的方式插入到枯燥的理论知识学习中，便于学生理解和掌握传感器。

演示实验主要在课堂授课中完成，由于讲课、实验同时进行，因此一般在实验室完成，上课前做好实验准备工作，保证实验能围绕讲课内容顺利进行。

2.基础实验

精选3～5个实验项目，通过实验让学生熟悉实验设备，逐步掌握常用传感器及相应处理电路的工作原理和测量方法，学会实验数据的分析和处理，正确撰写实验报告和分析实验结果，为后续的综合性设计性实验打下基础。教学学时6学时，要求学生实验前预习，完成预习报告；实验前检查预习报告，合格后方能实验；实验完成后有指导教师检查实验结果；学生完成实验报告，分析实验结果。

3.综合性设计性实验

综合性设计性实验是学生在掌握了一定的基础理论知识和基本操作技能的基础上进行的，它运用某一课程或多种课程知识，对学生实验技能和实验方法进行综合训练，主要培养学生的综合分析能力、实验动手能力以及查阅资料的能力。本课程由教师提供多个设计性实验题目，学生任选其一，根据教师给定的实验目的、实验要求和实验指标，自行设计实验步骤，提出实验工具和器材，经指导教师检查通过后方可实施。学生应独立或在教师指导下完成实验，写出实验报告。通过完成综合性设计性实验，让学生学会传感器选择、信号处理、显示的基本方法。

目前提供了3个设计性实验题目：振动测量实验、位移测量实验、电子称设计。由教师给出设计参数，要求学生正确选择传感器，确定合理的设计方案；设计信号处理电路，画出测量装置电路原理图；在实验设备上接线实验。学生也可以自行提出实验题目，但需经过指导教师认定后方可进行实验。

要求学生实验前期充分熟悉设计题目，明确设计任务；自行查阅相关资料，确定实验方案，必须由指导教师审查通过；绘制测量系统电路原理图，由指导教师审查通过；进入实验室完成实验，课内2学时未完成的学生可以申请课外学时完成；实验完成后，分析实验数据，撰写实验报告。

三、综合性设计性实验的注意事项

1.注意学生的进程安排，让学生自己安排工作进度，重要的阶段要及时向老师汇报进展情况，如果进度把握不好，或者前面内容做不好，将影响实验的顺利进行，甚至导致实验失败。因此指导教师要加强前期对学生的指导，使学生对整个系统设计过程都能理解，激发学生的兴趣，使得设计更完善。

2.鼓励学生独立解决问题，对完成得好的学生要多给予表扬，对实验有困难的同学多给予鼓励。要引导学生运用已有的知识发现问题、分析问题、解决问题，给学生提供较宽阔的思维空间和选择余地，培养学生独立解决问题的能力、自学能力和创新能力。

3.为了激发学生的实验积极性，重视实验，将实验成绩计入学生的课程总成绩，占10％～15％，包括实验前期准备、实验成绩和实验报告成绩。

四、实验效果

上述实验内容在本校05级、06级自动化专业《自动检测技术》课程中分别予以实施，通过演示实验，多数学生课后能理解掌握课堂教学内容，感觉非常直观，不再觉得抽象。通过基础型的验证实验，一方面熟悉了实验装置，另一方面也掌握了常用传感器和处理电路的原理及应用。

在综合性设计性实验过程中，同学们在实验前均积极准备实验，从各种途径查找资料，包括上网、到图书馆、找生产厂商等，了解了很多实际应用的知识。遇到问题及时和指导教师交流，教师也积极给予了回应，师生互动更多，这反映出学生在实验中的积极性很高。指导教师一般都是引导性地指导学生，具体问题还是由学生解决。经过调查了解到教师和学生都认为这次教学改革是成功的，我们对两个参与教改的班级中的学生进行了调查，并同以往的实验课进行比较，结果有9 5％的学生认为设计性综合性实验比以往课程中的全部为验证性实验更有帮助和提高，有90％的学生表示欢迎这类实验。另外相当部分学生认为通过设计性实验，提高了查阅文献资料的能力、报告撰写能力、团队协作的能力、获取知识的能力和创新能力。

五、结论

通过实践证明合理设计《自动检测技术》课程的实验内容，能帮助学生理解、掌握相关知识，提高学生的实践能力，尤其是综合性、设计性实验可以充分调动学生的积极性和主动性，大大提高学生的实践动手能力，增强学生思维能力。为进一步提高实验教学质量，还需要根据专业要求和社会经济发展的需要不断探索新的实验项目，改进旧的实验方法，只有这样才能真正将学生培养成既有扎实的理论基础，又有较强的实际动手能力的应用型人才。