图示化问题导向的创新教学方法探索

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1、图示化问题导向的创新教学方法探索摘要：针对《检测技术》专业课教学中存在的文字描述难以达意的问题，以及提高学生对实验教学中的问题导向教学方法的理解和兴趣，在问题导向中采用了图示化的创新教学方法，将一个科研问题以多重观察视角展示给大家，借此方式调动学生观察事物的积极性和能动性。图示化问题导向的创新教学方法，不仅能够引导学生以多方位角度思考问题，摆脱已有条条框框的束缚，而且能够有效激发学生的想象力和创造力，增强学生对专业课知识的理解和记忆，起到了良好的教学效果。关键词：创新教学；问题导向；图示化；观察视角；思维方式中

2、图分类号：TH71文献标志码：A文章编号：1674-9324(2017)50-0119-03《检测技术》是一门综合性技术，它涉及到传感器技术、电子技术、光电技术、控制技术、计算机技术、数据处理技术、精密机械设计技术等众多基础理论和基础技术。《检测技术》课程以注重学科基础为宗旨，着重叙述基本的检测原理、检测方法、系统框图、应用实例和检测新技术，建立设计检测过程的整体概念。着重培养学生灵活合理地应用所学的基础知识，全面考虑精度、稳定性、经济性、可行性、寿命、使用维修方便性与环境适应性等方面的各种要求，本课程可以实现

3、培养要求中的从选择、发现测量原理、测量方法入手，设计开发各类测试系统；或掌握现有检测仪器设备的性能，并合理选用；对测量值进行误差分析、验证并加以控制的综合业务能力。培养宽厚型、复合型、开放型、创新型的高层次、高水平、高素质优秀人才。本文以《检测技术》部分知识点为例探讨“图示化问题导向”的创新教学方法。一、问题导向的教学方法专业课教科书涉及到的知识面较广，每一个知识点所给的篇幅又较少，如果没有合适的教学方法，很容易导致“教”的机械、“学”的枯燥。针对这种情况，在“教”的过程中，结合《检测技术》的培养目标，引入了“

4、问题导向”的教学思路，则在很大程度上能够将《检测技术》的知识点与生产、生活和科研更好地衔接在一起，对培养学生的独立思考能力、激发学生的想象力和创造力都会起到事半功倍的效果。教科书传授的知识点是这个知识点的科学原理，具体体现在一个传感器上就是这个知识点的测量原理。对于很多知识点的了解和掌握，一般都可以通过教科书及文献的阅读获知，如果照本宣科地进行知识点教学，而没有对该知识点在实践应用中存在的问题进行深度挖掘，学生就会对知识点及相关知识点的学习失去热情，进而进入到机械地“教”和机械地“学”的循环之中。教学1:转速测

5、量，如图1所示。转速测量首先想到的知识点就是计数法，包括频率法和周期法。计数法测量原理一目了然，学生也是按照这个惯性思路考虑这个问题的，只要涉及到转速测量，想到的就是计数法，似乎已成为墨守成规的教学惯例，对学生的“学”产生很大影响。但对转速测量进行深度挖掘时，即提出超低转速测量这一问题时，如航空航天研究用的转台[1],这里的转台转速可能低至0.000010/s,对应于转速为0.00000167r/min,学生就会发现计数法对于超低转速测量时所存在的问题，进而引导学生以多视角来观察问题解决问题，由此自然而然地将“

6、相关法”的位移测量这一知识点引入到超低转速测量方面，这种以“问题导向”的创新教学方法，不仅能强化学生对知识点的深度学习，而且对于打开学生的思路也非常有利。?1率法转速测量值n的表达式如式（1）所示：二、图示化的问题观察视角一个问题的提出以及阐述一个问题，单纯靠言语表达很难准确把问题的本质展示出来，“听”只是获知外部世界的一个渠道，而“看”则能将问题以图示化方式反映在大脑中，因此将“看”与“听”结合在一起，使学生更容易形成立体思维，对问题的观察与解释也就更加全面。教学2：动平衡测量，如图2所示。高速公路发展促使汽

7、车行驶性能的提高，其中影响汽车行驶性能之一的因素是汽车车轮的髙速旋转不平衡，汽车车轮旋转不平衡也是汽车产生振动的一个主要原因，因此，在讲到振动这一知识点时，可以鼓励学生课后观察汽车车轮的车毂，进而分析车毂边缘平衡铅块的作用。观察到平衡铅块在车毂边缘处大体有如下分布，如图2所示。当给出图2(a)的图示时，学生比较容易理解平衡质量块1的作用，也可以用两个平衡质量块2(虚线所示)代替,一个平衡质量块1与两个平衡质量块2的作用等同，学生就会思考等同的具体条件是什么。给出图2(b)的图示时，学生最初会有这样的疑惑，两个重

8、量相同的平衡质量块3在对称的位置上是否是多余的问题。在图示化问题后，学生对静平衡与动平衡的原理以及如何检测这类振动就有了新的理解。教学3：跌落试验，如图3所示。物体在运输过程中或高精密仪器设备中的关键器件在恶劣环境中运行时，都要受到不同程度上的冲击，因此，如何定量研究物体或关键器件的抗冲击能力以及减震装置的减震性能，就需要建立“物体跌落试验装置”，如图3所示。讲解前，拿起黑板擦以一定的