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摘要：針對《檢測技術(shù)》專業(yè)課教學(xué)中存在的文字描述難以達(dá)意的問題，以及提高學(xué)生對實驗教學(xué)中的問題導(dǎo)向教學(xué)方法的理解和興趣，在問題導(dǎo)向中采用了圖示化的創(chuàng)新教學(xué)方法，將一個科研問題以多重觀察視角展示給大家，借此方式調(diào)動學(xué)生觀察事物的積極性和能動性。圖示化問題導(dǎo)向的創(chuàng)新教學(xué)方法，不僅能夠引導(dǎo)學(xué)生以多方位角度思考問題，擺脫已有條條框框的束縛，而且能夠有效激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，增強(qiáng)學(xué)生對專業(yè)課知識的理解和記憶，起到了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新教學(xué)；問題導(dǎo)向；圖示化；觀察視角；思維方式

中圖分類號：TH71 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）50-0119-03

《檢測技術(shù)》是一門綜合性技術(shù)，它涉及到傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、光電技術(shù)、控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、精密機(jī)械設(shè)計技術(shù)等眾多基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)技術(shù)?！稒z測技術(shù)》課程以注重學(xué)科基礎(chǔ)為宗旨，著重敘述基本的檢測原理、檢測方法、系統(tǒng)框圖、應(yīng)用實例和檢測新技術(shù)，建立設(shè)計檢測過程的整體概念。著重培養(yǎng)學(xué)生靈活合理地應(yīng)用所學(xué)的基礎(chǔ)知識，全面考慮精度、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、可行性、壽命、使用維修方便性與環(huán)境適應(yīng)性等方面的各種要求，本課程可以實現(xiàn)培養(yǎng)要求中的從選擇、發(fā)現(xiàn)測量原理、測量方法入手，設(shè)計開發(fā)各類測試系統(tǒng)；或掌握現(xiàn)有檢測儀器設(shè)備的性能，并合理選用；對測量值進(jìn)行誤差分析、驗證并加以控制的綜合業(yè)務(wù)能力。培養(yǎng)寬厚型、復(fù)合型、開放型、創(chuàng)新型的高層次、高水平、高素質(zhì)優(yōu)秀人才。

本文以《檢測技術(shù)》部分知識點為例探討“圖示化問題導(dǎo)向”的創(chuàng)新教學(xué)方法。

一、問題導(dǎo)向的教學(xué)方法

專業(yè)課教科書涉及到的知識面較廣，每一個知識點所給的篇幅又較少，如果沒有合適的教學(xué)方法，很容易導(dǎo)致“教”的機(jī)械、“學(xué)”的枯燥。針對這種情況，在“教”的過程中，結(jié)合《檢測技術(shù)》的培養(yǎng)目標(biāo)，引入了“問題導(dǎo)向”的教學(xué)思路，則在很大程度上能夠?qū)ⅰ稒z測技術(shù)》的知識點與生產(chǎn)、生活和科研更好地銜接在一起，對培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力、激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力都會起到事半功倍的效果。教科書傳授的知識點是這個知識點的科學(xué)原理，具體體現(xiàn)在一個傳感器上就是這個知識點的測量原理。對于很多知識點的了解和掌握，一般都可以通過教科書及文獻(xiàn)的閱讀獲知，如果照本宣科地進(jìn)行知識點教學(xué)，而沒有對該知識點在實踐應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行深度挖掘，學(xué)生就會對知識點及相關(guān)知識點的學(xué)習(xí)失去熱情，進(jìn)而進(jìn)入到機(jī)械地“教”和機(jī)械地“學(xué)”的循環(huán)之中。

教學(xué)1：轉(zhuǎn)速測量，如圖1所示。轉(zhuǎn)速測量首先想到的知識點就是計數(shù)法，包括頻率法和周期法。計數(shù)法測量原理一目了然，學(xué)生也是按照這個慣性思路考慮這個問題的，只要涉及到轉(zhuǎn)速測量，想到的就是計數(shù)法，似乎已成為墨守成規(guī)的教學(xué)慣例，對學(xué)生的“學(xué)”產(chǎn)生很大影響。但對轉(zhuǎn)速測量進(jìn)行深度挖掘時，即提出超低轉(zhuǎn)速測量這一問題時，如航空航天研究用的轉(zhuǎn)臺[1]，這里的轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速可能低至0.00001°/s，對應(yīng)于轉(zhuǎn)速為0.00000167r/min，學(xué)生就會發(fā)現(xiàn)計數(shù)法對于超低轉(zhuǎn)速測量時所存在的問題，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生以多視角來觀察問題解決問題，由此自然而然地將“相關(guān)法”的位移測量這一知識點引入到超低轉(zhuǎn)速測量方面，這種以“問題導(dǎo)向”的創(chuàng)新教學(xué)方法，不僅能強(qiáng)化學(xué)生對知識點的深度學(xué)習(xí)，而且對于打開學(xué)生的思路也非常有利。

頻率法轉(zhuǎn)速測量值n的表達(dá)式如式（1）所示：

二、圖示化的問題觀察視角

一個問題的提出以及闡述一個問題，單純靠言語表達(dá)很難準(zhǔn)確把問題的本質(zhì)展示出來，“聽”只是獲知外部世界的一個渠道，而“看”則能將問題以圖示化方式反映在大腦中，因此將“看”與“聽”結(jié)合在一起，使學(xué)生更容易形成立體思維，對問題的觀察與解釋也就更加全面。

教學(xué)2：動平衡測量，如圖2所示。高速公路發(fā)展促使汽車行駛性能的提高，其中影響汽車行駛性能之一的因素是汽車車輪的高速旋轉(zhuǎn)不平衡，汽車車輪旋轉(zhuǎn)不平衡也是汽車產(chǎn)生振動的一個主要原因，因此，在講到振動這一知識點時，可以鼓勵學(xué)生課后觀察汽車車輪的車轂，進(jìn)而分析車轂邊緣平衡鉛塊的作用。觀察到平衡鉛塊在車轂邊緣處大體有如下分布，如圖2所示。

當(dāng)給出圖2（a）的圖示時，學(xué)生比較容易理解平衡質(zhì)量塊1的作用，也可以用兩個平衡質(zhì)量塊2（虛線所示）代替，一個平衡質(zhì)量塊1與兩個平衡質(zhì)量塊2的作用等同，學(xué)生就會思考等同的具體條件是什么。

給出圖2（b）的圖示時，學(xué)生最初會有這樣的疑惑，兩個重量相同的平衡質(zhì)量塊3在對稱的位置上是否是多余的問題。在圖示化問題后，學(xué)生對靜平衡與動平衡的原理以及如何檢測這類振動就有了新的理解。

教學(xué)3：跌落試驗，如圖3所示。物體在運輸過程中或高精密儀器設(shè)備中的關(guān)鍵器件在惡劣環(huán)境中運行時，都要受到不同程度上的沖擊，因此，如何定量研究物體或關(guān)鍵器件的抗沖擊能力以及減震裝置的減震性能，就需要建立“物體跌落試驗裝置”，如圖3所示。

講解前，拿起黑板擦以一定的高度自由落下，然后問學(xué)生，如果需要以大于1g的加速度對黑板擦進(jìn)行跌落試驗，應(yīng)該怎么做？其中“抬高黑板擦再自由跌落”以及“給黑板擦施加一個初速度后再跌落”就是兩種回答。

上述問題的回答并不說明學(xué)生書本知識掌握的不足，若按照圖3進(jìn)行講解時，只要給出加速度定義以及橡膠墊減震所起到的緩沖時間作用，學(xué)生們很快就非常明白了。這個例子也向?qū)W生闡明了減震的意義，這種與實際緊密聯(lián)系的教學(xué)方法，能夠提高學(xué)生對知識理解的深度。由此可見，“圖示化問題導(dǎo)向”的教學(xué)方法對打開學(xué)生的思路，擺脫條條框框的束縛有著極其重要的意義。

對于圖3的物體跌落試驗，首先通過能量守恒獲取物體m的跌落速度v，如式（5）所示。

三、創(chuàng)新教學(xué)活動的形式和內(nèi)容

課堂上的教學(xué)不是“教”的過程，而是“教”與“學(xué)”的互動過程?！敖獭迸c“學(xué)”互動不僅僅是老師與學(xué)生的“提問”與“回答”，而應(yīng)賦予更多的教學(xué)含義，如：能調(diào)動學(xué)生思維活動的“問題導(dǎo)向”教學(xué)；引導(dǎo)學(xué)生以多個視角觀察問題的“圖示化”教學(xué)；鼓勵學(xué)生間相互討論完成的“課堂練習(xí)”作業(yè)；鼓勵學(xué)生組成多個小組在課程學(xué)習(xí)期間各自獨立完成一項具體的“檢測技術(shù)”方案，并以PPT形式登上講臺講解和辯論；試卷中增加一道或兩道有關(guān)“檢測技術(shù)”的自由發(fā)揮題，發(fā)揮學(xué)生的綜合知識運用能力以及對事物的觀察力、理解力和創(chuàng)造力等。endprint

對于課程教學(xué)內(nèi)容的講解，贊同武漢理工大學(xué)高等教育研究所的劉智運老師的觀點[2]：“在課堂教學(xué)中師生互動花的時間多些，這就要求教師講課要‘少而精，做到‘精講多練”以及“深入淺出講解難點，引導(dǎo)學(xué)生開動腦筋，用較少的時間和精力使學(xué)生掌握較多的知識和技能。”

四、結(jié)束語

專業(yè)課的教學(xué)過程，不僅是傳授知識的過程，也是教師自身不斷提升的過程。對于教師而言，單純從教學(xué)到教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，教師必須站在知識的前沿，將教學(xué)與科研有機(jī)地結(jié)合在一起，用自身科研的體會、科研方法及創(chuàng)新性成果不斷豐富和補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，配上教師講課的激情、課堂氛圍的掌控，才能對知識點的講解變得更加生動和有效。

參考文獻(xiàn)：

[1]王明元，余海盛，楊連春，等.一種超低速轉(zhuǎn)臺速率指標(biāo)的測量方法[J].宇航計測技術(shù)，2013，33（4）：21-23，38.

[2]劉智運.必須重視大學(xué)教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新[J].教學(xué)研究，2010，33（1）：33-37.

Abstract：In view of the difficult problem of the text description in the teaching of the "detection technology" and to improve the students' understanding and interest in the problem-oriented innovative teaching methods，a graphical problem-oriented experimental teaching method is adopted，which can help students observe a scientific research problem in multiple perspectives with enthusiasm and initiative. Graphical problem-oriented innovative teaching method not only can guide students to think in multi-directional perspective and get rid of the constraints of the existing rules，and also can effectively stimulate students' imagination and creativity，and enhance students' understanding and memory of professional course knowledge，and a good teaching effect is acquired.

Key words：innovative teaching；problem orientation；graphical representation；observation perspective；thinking modeendprint