測試與傳感技術課程教學(xué)中存在的問題及(jí)改革措施
機械類專業開設的(de)測試與傳感技術課程,有的學(xué)校也叫機(jī)械工程測試技術或者機械工程測試技術基礎,在(zài)東北電力大學由於曆史原因,本門(mén)課(kè)之前一直叫作測試(shì)與傳感技術(shù),從下一年度開始改名為機械工程測試技術。該課程以信號為主線索,可以(yǐ)認為是信號理論在機械工程中的應用。隨(suí)著科學技術的發展,各類產品向著小型(xíng)、輕便、智能的方向發展(zhǎn),它們能夠自己感知工作狀態(tài),並且選擇(zé)合適(shì)的工作參數,時(shí)刻保持(chí)最優狀態,在這些產品中傳感器及(jí)信(xìn)號處理起到重要作用。因此作為機械專業,尤其是機械電子工程方向的主幹課,學好該門課程是非常重要(yào)的。

1、存在的問題
(1)測試與傳感技術是一門綜合性課程,該課程涉(shè)及的前導課程有高等數學、大學物理、化(huà)學、電子技術、工程力學、材料科(kē)學、精密機械結構(gòu)設計、微(wēi)機原(yuán)理(lǐ)等課程。測試與傳(chuán)感技(jì)術開設學期為大四上學期,專(zhuān)業基礎知識學習時間過(guò)於久遠,很多同學已逐漸(jiàn)淡忘,課程有許多理論公式推導內容,需要用到這些(xiē)先導知識,比如(rú)信號(hào)複(fù)指數展開式、傅(fù)立葉變(biàn)換、時移頻移卷積性質、相關性分析、應變效應的推導,同學們在學習這部分內容時,普遍感到比較吃力。
(2)隨著科學技(jì)術的發展,新型敏感材料,新型傳感器不斷湧現,同(tóng)時陳舊過時的傳感器不斷被(bèi)市場淘(táo)汰,而大(dà)多數教(jiāo)材追求(qiú)的是理論上的全麵,內容上的(de)穩定,介紹的傳感(gǎn)器大多是常規傳統的,內容更新慢,與傳感器技術的發展現狀相比存在一(yī)定滯(zhì)後。
(3)目前許多高校的工科專業都在積極地開展國際工程認證,工程認證以能力培養為主線,以學生為主(zhǔ),以產出(即學生畢業時具有的知識、能力、素養)為導向的認證理念逐漸被大家接受,已成為工(gōng)科專業教學改革的重要方向(xiàng)。而(ér)傳統的授(shòu)課方式、考(kǎo)核(hé)評價方式並沒有很好的按照這種理念進行,需要(yào)從認證的角度(dù)出發,對原有的授課考核評價方式進行改革。
2、改革措施
針對測試與傳感技術課程麵臨的問題及任(rèn)務,本人在授(shòu)課過程中(zhōng)不斷思考,積(jī)極探索解決問題,以下是本(běn)人對本門課程的改革創新之處,與大家探討交流。
(1)首先,認真思考(kǎo)測試(shì)與傳感技術(shù)這門課程在機械工程專業中的角(jiǎo)色和定位。機械工程專(zhuān)業是(shì)動手實踐性很強的專業,尤其我校的機械專業本科同學,畢業後多數去了電廠、機械廠(公司(sī)),主要從事(shì)機械設備的設計、製(zhì)造及維護(hù)等工作,動手實踐是他們主要的工作(zuò)內(nèi)容,而理論內容應用不多,因此針對機械工程專業的特點,在(zài)講授測試與傳感技術課程時,不在抽象晦澀的理論推導上占(zhàn)用(yòng)過多的時間,隻講最重(chóng)要的理論,對於公式(shì)及理論會用即可。這(zhè)樣的處理方法(fǎ),它的好處是突出重(chóng)點,講求實效,不會使紛繁複雜的公式掩蓋(gài)、幹(gàn)擾了課程的重(chóng)點,角色和(hé)定位清晰直接。
(2)有些先導課程的知(zhī)識(shí)點(以數學公式居(jū)多),如歐拉公(gōng)式、複指(zhǐ)數積分、拉普拉斯變換、彈性模量定義等,這些知識時不時(shí)出現在課程(chéng)中,由於學習時間較久遠,加之知識點(diǎn)本身難度(dù)較大,很容易成為新知識學習的攔(lán)路虎,影響學生學(xué)習的積極性。編者的方法是:每講(jiǎng)新(xīn)的一章時,如果用到這些先導知識,會(huì)提前總結提煉(liàn),用極簡的方式交代這些(xiē)知識點,讓同學們(men)記錄到教材中本章的第一頁,作為本章的預備知識。學習中用到時,直(zhí)接像查表一樣應用就可(kě)以,使用起來簡(jiǎn)單快捷,這樣(yàng)同學們在聽課、做習題時就不會受這些知識點的影響(xiǎng)了。每章這種總結精煉(liàn)後的公式數量並不多,有的章節隻有一兩條,最多的章節也僅有五條,同學們(men)可以花費(fèi)很少的精力重新掌握(wò)這些知識點。
(3)傳感器原理及應用是測試與傳感技術的重要章節,目前傳感器種類繁(fán)多,發展較快,但測試與傳感技術教材內容體係中規中矩,更新速度慢,不(bú)能很好地跟隨技術的發展(zhǎn)。為了彌補這些不足,在備課時可從(cóng)網絡、期刊、書籍中尋找相(xiàng)關(guān)的最(zuì)新資訊,以圖片或者視頻的形式(shì)插入授課內容當中,授課內容緊隨時代(dài)技術的發展,這(zhè)樣同學們能夠了解到更多的專業知識,開闊(kuò)視野,聽課時會更有興趣,課程(chéng)的講授也變得更有價值和意義。
(4)將本門課程與機械專業其(qí)他課程相結合,逐(zhú)步導入。在本(běn)門課程的講授過程中,將本門課程知(zhī)識點與機械專業其他課程結合來講(jiǎng),拉近相互之間(jiān)的距離。機械專業(yè)的現狀是,隨(suí)著科學技術的發展,純機械產(chǎn)品的比重越來越低,大多數的產(chǎn)品都是機電相結合的,機械專業的學(xué)生除了學習機械基(jī)礎知識外,還學習電工學、電子(zǐ)技術、微機原理等課程,以具有較為寬廣的知(zhī)識視(shì)野,成為有用的複合型人才。在電子技(jì)術課程中(zhōng),學(xué)生們(men)接觸到了正弦波、三角(jiǎo)波、方波、鋸齒(chǐ)波等波形,又在微機原理課程中學習到了數(shù)字信號,其實信號學生們(men)早早就(jiù)開始接觸了,隻不過之前沒有特意強調它,信號在(zài)機電產品中是無處不在的,測試與傳感技術這門課程是(shì)在原來的基礎上,對原有知識進行擴展、深入,開始係統地(dì)來認識信(xìn)號。在上課時,教師(shī)們時不時把電工學、電子技術、微機原理中(zhōng)相關知識拿出來,引出測試(shì)與傳感技術的知識,使學生對所學的知識不再(zài)感到陌生,並逐步認識到學習本門課程的必要性和價值。
(5)適應工程認證需要方麵的嚐試探索。首先,在未實施工程認證以前,授課教師專注於本門課程的內容,自成一個封閉(bì)、完整的知識體係即可,實施專業認證後(hòu),為了使畢業生達到期望的培養目標,需要綜合(hé)考慮每門課對專業的畢業要(yào)求指標點的貢獻,因此學院及課程組根據專業培養目標通盤考慮(lǜ),對每門課程應實現的達成度目(mù)標進行了分配,這(zhè)樣測試與傳感(gǎn)技術不再是以往孤立、封閉的一門課程,而是需要按照分配的畢業指標點要求,確定授課內容、考核方式。其次,在認證之前,試(shì)卷出題按章分配分值的比重,認證實施後,本(běn)課程(chéng)從培養目標出發,試卷出題改為按照課程目標分配分值比重(chóng),這樣能(néng)夠在期末考試後,可以清晰地統計、盤點本學期的授課,是否滿足了畢業培養(yǎng)的指標點要求,哪些方麵有待調整,實(shí)現(xiàn)了以結(jié)果為導向,優(yōu)化今後的教(jiāo)學活動。最後,認證(zhèng)前,課程成績的統計分析比較簡單(dān),主要是“試卷難度如何,考(kǎo)試成績分布怎麽樣,平均成績(jì)是多少(shǎo),以及考試情況分析”。開展認(rèn)證工作後,測(cè)試與傳感技術的成績統計分析內容變得豐富且(qiě)有針對性,評價分(fèn)析的內容還包括“課程(chéng)目標與畢業(yè)要求支撐關係矩陣、對本專業畢業要(yào)求的貢獻、課程評價依據合理性(xìng)審查表”等內容(róng),整體內容細(xì)致嚴謹。各種統計(jì)參數客觀(guān)的(de)描述了本輪(lún)授課效果、目(mù)標完成情況,以及學生今後努力方向,因此可操作性更好,為學生知(zhī)識、能力、素質的培養提供了科學保證。
3、結語