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《黑龙江教育(高教研究与评估)》杂志

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传感器与检测技术教学改革探析
发布时间:2020-10-01        浏览次数:39        返回列表

徐良雄

(武汉交通职业学院,湖北武汉430065)

摘要:本文针对传感器与检测技术课程教学的现状,围绕应用型人才培养的需求,研究高等职业院校“传感器与检测技术”的课程定位、专业培养目标、课程的结构特色、实践教学的设计思想与效果、课程教学方法改革等多个方面的综合设计实践环节,并提出优化教学内容、改革教学方法的具体做法。

关键词:课程定位;传感器与检测技术;教学改革

中图分类号:G642.0

文献标识码:A

文章编号:1002-4107( 2012)06-0016-02

传感器与检测技术课程教学改革是机电一体化技术专业实现教学改革的重要过程。近年来,应用型、创新型与设计型人才培养的需求,对传感器与检测技术课程的教学体系、教学方法、实验教学等提出越来越高的要求。笔者认为,传感器与检测技术课程实现教学改革要弄清楚以下几个问题。

一、本课程在专业中的定位

传感器与检测技术课程的授课对象为即将成为机械及电气设备等行业生产第一线技术人员的三年制学生,给予高职院校学生岗位所需要的“实务”能力,包括必需的理论知识、数据处理能力、读图能力、按图纸装配大型设备并调试传感器的能力,以及综合在校期间所学机电课程知识配合工程师共同完成系统设计的能力、完成综合性毕业设计的能力等。该课程较注重实际操作和技能的培养,也注重学生的思考能力和创造力的培养,这是本课程在专业中的定位。以岗位作业流程为导向,学生为中心,项目驱动,构建“校企合作、工学结合”的建设模式是本课程教学改革的重要一步。分解岗位作业流程,引入现场项目形成课程内容和教学方法是本课程教学改革的重要方法。它们都是为在专业中的定位服务的…。

二、本课程的专业培养目标

本课程面向机电设备与自动线生产第一线,培养德、智、体全面发展的高素质技能型专门人才。以岗位技能为主线开展技能培养的课程设计理念;建立以实践为主,实践带动理论、实践贯彻整个教学过程的教学原则;树立理论教学为实践教学服务的理念,注重学生职业能力的培养,强调知识的理解和应用,培养学生独立分析和解决问题的能力,重视机电行业国际化条件下市场变化和新产品、新技术、新设施设备的重要作用。传感器与检测技术作为专业核心课程之一,学生学完电工基础、模电、数电等核心技术课程后,通过学院“相互平行、融合交叉”的理论与实践教学体系及“教、学、做一体化”和工学结合为模式,工作过程为基础,实行“项目引导—任务驱动”教学模式,学生可以获得传感器与检测技术综合应用能力和工程应用能力。本课程52学时,其中实训24学时,理论28学时,分以下几个模块来教学。

模块一:非电量检测与传感器技术基础。分别是概述解课程内容,掌握检测技术的误差,了解传感器的定义、组成、分类,掌握传感器基本特性,为4课时。 模块二:掌握传感器信号处理技术。分别是分析电桥与电桥电源,分析传感器信号放大电路,分析信号滤波电路,分析信号转换电路,为理论2课时,实训2课时。

模块三:温度传感器。分别是掌握温度测量基本知识,掌握热电偶传感器的原理、结构、应用,掌握热电阻传感器的原理、结构、应用,掌握热敏电阻的原理、结构、应用,掌握温度传感器的原理、结构、应用,为理论4课时,实训2课时。

模块四:压力传感器。分别是认识力学传感器中的弹性元件,掌握电阻应变式传感器的原理、结构、应用,掌握压阻式传感器的原理、结构、应用,掌握压电式传感器的原理、结构、应用,掌握电感式传感器的原理、结构、应用,掌握电涡流传感器的原理、结构、应用,掌握电容式传感器的原理、结构、应用,为理论6课时,实训8课时。

模块五:磁敏传感器及应用。分别掌握霍尔元件结构,掌握霍尔元件的特性参数,掌握霍尔集成电路的原理,掌握霍尔传感器的应用,为理论2课时,实训2课时。

模块六:光电、光纤传感器。分别掌握光电传感器及应用;掌握光导纤维传感器的原理、结构、应用,为理论2课时,实训2课时。

模块七:数字式传感器及应用。分别掌握光电编码器的原理、结构、应用,掌握光栅式传感器的原理、结构、应用,掌握磁栅传感器的原理、结构、应用,掌握感应同步器的原理、结构、应用,为理论2课时,实训2课时。

模块八:其他新型传感器。分别掌握湿敏传感器的原理、结构、应用,掌握气敏传感器的原理、结构、应用,掌握超声波传感器的原理、结构、应用,掌握热释电红外传感器的原理、结构、应用,掌握色敏传感器的原理、结构、应用,为理论2课时,实训4课时。

模块九:检测技术的案例分析。分别掌握分析检测技术在控制系统中的综合应用举例,带计算机的检测系统简介,带计算机的检测技术应用实例分析,了解传感器在现代汽车中的应用,了解传感器在机器人中的应用,掌握传感器在智能楼宇中的应用,掌握电梯的运行管理,为理论4课时,实训2课时。

三、本课程的结构特色

1.课程建设应充分体现工学结合的建设方式。为更好地适应现代工业发展和对高等工程技术应用型人才的需要,锻炼学生的工程实践能力,应与校外企业建立相对稳定的产学结合实习基地,推动教育改革的深入,培养优秀的工程技术人才。

2.课程结构应符合高职高专专业教育特点。理论教学应体现以具备传感检测技术应用能力为目的,以知识的“必需、够用”为度,实践教学中内容与理论教学相配套,形成既符合教育教学普遍规律、又兼顾生产实训的较完整体系,体现高职高专教育的特色。

3.课程的重点、难点及解决办法。(1)采用一体化教学模式,加强实践教学,让学生多看,多做,重点多重复。(2)加强教师的业务学习,多到生产企业中锻炼,积累丰富的生产经验。(3)加强产学研工结合,吸纳学生参与机械创新大赛、教师科研课题研究,拓展学生视野,为学生提供更多参与校内外实训基地日常管理和项目施工的机会,加强知识能力的实际运用和在真实生产情境和氛围下职业素质和职业能力的培养。

四、实践教学的设计思想

1.课程项目化。进行项目化教学设计,按职业功能划分项目,通过目标、每个项目相对独立,作为一个完整的教学项目,便于教学与学生学习以及操作考核。

2.教学一体化。实现理论和实践教学一体化、教学课堂和工作场所一体化、“教、学、做”一体化(现场教室配多媒体)。

3.内容任务化。每个项目下安排具体的工作任务,使课程内容具体化、显性化,以完成工作任务作为学习结果。

4.考试全程化。考试实行全程式考核。把期末集中一次考核决定学生成绩改为分次考核,每个项目结束时进行一次考核,不仅考核学生的理论知识和操作能力,也考核学生的操作过程。

5.实践职业化。把职业资格证书纳入教学计划中,要求学生取得国家职业资格证书,用企业对员工的要求来要求学生,使学生在校期间能真正体验到职业情境,充分体现职业教育的要求与特色。

五、课程组织形式与教师指导方法改革

1.设计实训训练。具体包括:根据给定设计要求,确定检测系统的初步方案、选择传感器、设计信号放大调理电路、设计与微机的接口电路。

2.常规实训教学。实训教学的目的在于培养学生运用实训方法研究各种传感器原理及检测系统的能力。实训的内容根据教学的具体情况确定。

3.综合性创新型实训。综合性创新型实训采用设计、组装、调试电子秤、电炉温控系统等项目。

六、课程教学方法改革

1.现场教学。在实验现场展示课堂内容,在课程教师和现场专家共同指导下,学生做到边学边做,边做边学,让学生增加感性认识,达到“百闻不如一见”的效果,增强对理论知识的理解。

2.教学理念改革。课程组成员结合课程特点和学院实训条件初步实现“以服务为宗旨、以就业为导向”的教学思想,从学科型体系向工作型体系转变,从学科知识逻辑到工作知识逻辑的转变,按照工作任务为中心、项目课程为主体的高职课程模式理念重构课程体系。

3.教学辅助手段的科学合理使用。为本课程的实施,学院配有专用多媒体教室、传感器专业实训室,教学中应合理应用它。

4.教学过程的质量保证体系。教学行政管理实行“学院一系部一教研室”三级管理模式。教学日志的严格管理可以充分反馈来自教师和学生的意见,教学听课制度可以动态地反映教学实施过程的各个方面。可以通过聘请企业的专业技术人员来确保教学目标不脱离实际,不定期地举办专业讲座和学术论坛。不断引进新理念、最新教学资料和信息,保证教学质量的不断提升。

5.课程中常用的两种教学方法。在课程的实训教学中大量采用“行为引导教学法”和“项目教学法”。

行为引导教学法是指以行为或工作任务为主导方向的职业教育教学改革策略。行为引导关注培养学生的关键能力、综合职业行为能力与全面素质。

“传感器与检测技术”课程组可以采用如下的现代化教学手段:(1)采用网络资源建设。学院建立校园网,开展教学和行政的网络化管理。传感器与检测技术课程可以利用网上资源上网查询。(2)采用现代化教学手段。本课程教师要认真研究教学内容和课程重点,针对理论教学和实践教学不同特点采用多种教学手段。制作传感器与检测技术多媒体课件,用于教师课堂授课使用。