摘要： 为了适应电气信息类卓越工程师培养的需求，针对现代检测技术实验教学的现状，对其教学内容和教学方式、方法进行了有效的尝试，注重学生工程实践能力的培养，以提高学生的创新能力。
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关键词：实验教学；工程实际；仿真实验
国家教育部于2010年6月开始实施了卓越工程师培养计划，该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程师。在《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》(教高[2011]1号)文件中明确要求提高学生的工程实践能力。加强实验教学建设、改革高等学校实验教学模式则成为高校一个紧迫的工作。?
现代检测技术是电气信息类各专业的专业核心课程，该课程建立在信号分析与处理技术、误差理论与数据处理、测控电路以及激光、超声波等高新技术基础上的一门交叉、综合性专业课程，要求具备电学、机械和光学等多方面的专业基础知识，其主要特点是知识覆盖面宽，传感器和检测仪表的种类和型号繁多。????
一、“现代检测技术”实验教学现状?
现行的实验教学内容较陈旧，传感器实验设备为器件已固定好的实验装置箱，这种实验箱对学生的开放程度较低，只能做一些验证型实验，实验模式格式化，学生完全按实验指导书要求的内容和步骤进行，只是机械性操作和记录实验数据，对实验的原理和方法根本不去关心，学生没有亲身投入到软、硬件设计中，而且实验数据易受设备精度及环境因素的影响。这种通过实验箱完成以验证性实验为主的实验方式，不利于培养学生实验的兴趣，遏制了学生实验的逻辑思维和创造性思维，教学效果不理想。??[1] (P.78-81)??
而传统的实验成绩评定采用了“做几个规定的实验、交几个实验报告”的考核方案，实验成绩的评价以实验报告为主要依据，由于实验报告中的实验目的、实验设备、实验原理、实验步骤、实验数据等内容具有可复制性，这导致学生处于不假思考的被动实验状态，甚至同学之间相互抄袭，没有留给学生发挥创造思维的空间，评定的成绩不可能客观反映学生的实验能力和水平，严重影响了学生的学习积极性和热情，不利于学生的自主发展。??[2] (P.97)??
二、实验教学改革与探索?
1.优化实验教学内容、注重课程连续性?
①重视实验教学内容优化，设置综合性、设计性实验?
现代检测技术的实验教学不仅要求进行基本原理验证，掌握基本器件使用和基本分析方法，同时要注重与电工电子技术、电机与拖动、数字信号处理、自动控制原理、单片机原理和PLC原理等多学科内容的连续与融合，因此要根据电气信息类各专业的特点及人才培养需求，选择相应的实验内容。为保证实验教学的连续性，我们将实验教学内容分设为以熟练掌握实验基本操作和基本原理验证为主的验证性实验；提高实验技能和动手能力的综合性实验；培养学生实验的主动性和科研能力的设计性实验。如测控技术与仪器专业，可以将虚拟仪器设计软件LabVIEW引入到传感器实验数据的采集、显示和分析当中，适当增加设计性和综合性实验的难度，也增强学生的实验兴趣和综合运用知识的能力。??[4] (P.36-39)??
②将专业软件引入实验教学，开展仿真实验?
传感器在工程中使用广泛，因此实验内容一定要贴近工程实际，才能有益于提升学生的学习兴趣，而使用实验箱教学仅局限于验证性实验，所做的实验偏重于理论，灵活性和创新性不足。为解决这个问题，除了通过实际的硬件设备进行实验，我们可将EDA技术引入到实验教学中通过仿真的方式进行实验。利用EDA技术，使学生将仿真实验与硬件模拟实验对比完成，这样融理论教学与实践教学于一体，从而激发学生的学习兴趣，提升学生的系统设计能力，使其由被动学习转变为主动学习。例如使用Proteus仿真软件，利用Proteus所提供的元器件，选择传感器和单片机来设计实验，使学生既学习了传感器又巩固了单片机的知识，提升了设计水平。??[3] (P.87)?在实验教学中合理运用数学软件，加强对传感器实验数据的处理。如MATLAB是美国Mathworks公司在20世纪80年代推出的兼有数值计算和符号运算功能的大型数学软件，已成为科技人员从事科学研究和工程计算和仿真的重要工具。实验教学中要求学生在实验操作结束后，利用所学的MATLAB软件对传感器实验数据进行处理和绘图。?
通过开发仿真实验，扩展了实验内容，解决了由于硬件条件限制不能开出和因课时限制没有时间开出的实验项目，使学生可进行更多的实验。培养学生独立思考、独立设计、自己动手和创新能力。实验教学以掌握解决问题的方法为主线，让学生从生产实际需要入手，根据所学和搜集的知识，独立完成一个针对工程实际应用的系统设计，从问题的解决思路、方案的论证和确定、软硬件的设计、系统实物的制作和调试等全部过程。例如，可采用单片机、Proteus仿真软件和传感器技术设计并制作温度控制系统。??[1] (P.78-81)??
③编写合适的实验指导书?
目前所采用的实验指导书都是由厂家提供的实验设备资料，不适用于综合性、设计性实验。对综合性和设计性实验内容需要精心的设计，在实验环节、难度和时间上均要反复斟酌，要考虑到实验内容的复合性、实验方法的多元性、实验手段的多样性、人才培养的综合性。因此需要在现有基础上编写适合学生实际的实验指导书。??[4] (P.36-39)??
2.更新实验教学方法?
将多媒体课件引入实验教学，可以克服实验时间和空间的限制，学生利用课件可以课前进行预习、课后继续进行研究，从而真正掌握实验内容和理论知识，提高实验教学效果。克服实验教师课内讲解，板书加上现场演示的重复劳动，节省了大量的精力用于现场辅导，提高教学质量。?
多媒体课件的形式丰富多彩在实验教学中使用，改善了教学媒体的表现力和交互性、促进了课堂教学内容、教学方法、教学过程的全面优化，在有限的学时内，让学生接受更多的信息，使实验课生动、有趣，充分激发学生的学习兴趣，加深学生对传感器的理解，有利于培养学生的创新能力和独立思考能力。??[5] (P.198)??
3.改革实验成绩评定方法?
“以满足创新人才培养需求为目的”，建立灵活多变但又体现客观、公正、切实可行的实验成绩评定方法。?
新的实验成绩评定方法对学生实践动手能力、综合运用理论知识解决实际问题的能力和独立设计能力进行综合评估。对于验证性实验，根据学生平时对实验的预习情况、操作的准确性和熟练程度、实验数据的精密度、实验报告的条理性和语言表达准确性、对实验数据和结果分析的合理性等综合评定成绩，占学期成绩的40%。对于综合性和设计性实验，考核的依据就是方案论证和最终的软硬件调试结果，占本门课程实验总成绩的60%。通过严格的成绩评定方法，使那些不够重视实验课程的学生返回实验室。?
新的实验成绩评定方法的考核结果确实体现学生的科学素质、动手能力、协作精神、创新意识等方面的能力。?
4.改进实验管理模式?
进一步完善实验室开放，实现实验室管理时间的柔性化，为学生的主动学习提供场所，学生可以在实验室开放的时间，通过不断地实验来巩固在课堂上学到的理论知识，完成综合性、设计性实验。实验室开放也为学生开展与本学科相关的、富有挑战性的科技开发制作项目提供平台和基础。?
随着综合性和设计性实验的开展给学生更大的自己设计空间，同时也对实验室提出了更高的要求。综合性、设计性实验的内容灵活多变，所需材料和仪器设备的多样性，加强实验仪器的维护是实验顺利进行的保证，这就对实验教师提出了新的要求。实验管理教师，需要更新服务观念，更加注重为学生服务，在开放性实验管理方面继续深入改革，逐步达到全开放式实验教学目标。?
5.与科研和工程实际相结合?
与现代检测技术相关的科研项目通常跨多学科和多专业的综合性项目，让学生加入到教师的科研项目当中，把科研项目作为学生的实验背景，可以极大的调动学生对综合性和设计性实验的兴趣。可以较好的锻炼学生的创新能力和团结协作能力，学生也能在这种实践中学到更多的实践技能。?
通过综合性和设计性实验的训练，学生也能更加积极的申请参加各种大学生科技创新项目，不断提高他们的科研能力。?
三、结束语?
根据近几年的“现代检测技术”实验课的教学实践，分析了现代检测技术实验教学中存在的问题，提出进行面向创新人才培养需求的“现代检测技术”实验教学改革，通过优化实验教学内容、更新实验教学方法、改革教学评价体系、改进实验管理模式、与科研和工程实际相结合几种实验教学改革措施，可以有效地提高现代检测技术实验教学的质量，充分调动学生的积极性，只有这样才能培养出符合卓越工程师计划的基础扎实、创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程师。?
参考文献?
[1]韦春玲，王步飞.传感器实验教学改革的探讨[J].思茅师范高等专科学校学报，2009，（3）. ?
[2]葛君山.传感器实验教学初探[J].科技创新导报，2008，（33）.?
[3]汪毅.基于Proteus的传感器教学改革[J].中国科教创新导刊，2011，（16）.?
[4]尤源，刘艳，刘成林.传感器综合性和设计性实验教学的研究[J].实验科学与技术，2010，（8）.?
[5]高志敏.多媒体课件在电子技术实验教学中的应用[J].科技创新导报，2011，（1）.?
[责任编辑：杜红艳]
收稿日期：2012-02-03?
基金项目：辽宁省教育科学“十二五”规划立项课题+电气信息类专业卓越计划实践教学体系研究(课题批准号JG11DB211)；2009年度沈阳工业大学教育教学改革研究项目。?
作者简介：佟维妍（1981-），女，辽宁辽阳人，沈阳工业大学工程学院自动化系讲师，研究方向：工业生产过程的计算机监控。