面向应用的“自动检测技术”教学方法探索
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程 意识
关 键技 术 和实验 结果 等 材料 。
为便于 理论课 教 学 ， 我 们 对 一些 与 物联 网相 关 的课 题 进行 拓展 ， 形 成优 质 的网络 可视 化教 学 资源 。 如 以产 学研项 目“ 工 业 锅 炉 安 全节 能 远 程监 管 与 服 务（ 物联 网） 系统平台研发” 为 背景 ， 开 发 了锅 炉 多 参数 远 程监测 系统 的 网络 化教 学 资 源 ， 在 课 堂 上 可 以通 过 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 网络直 接 远 程 登 录 到如 图 ２所 示 的
１ ２份本 课 程 组 教 师 主 持 的 检 测 系 统 项 目的 实 现 案 例 。这 些案 例均 包 含 了设 计原 理 、 系统 架构 、 软 硬件
同 之处 住于 ， 其 更加 侧 重 于 传 感 器 的 应 用 及 检测 系
统 的集 成实 现技 术 ， 而非 传 感 器 机 理 研 究 。 我们 结 合 团队 的产学 研 项 目 ， 提 炼 出一 个 个 适 合 课 堂教
（ １东南大 学 自动化 学院 ，江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ９ ６ ； ２南京 新 思维 自动化 科技 有 限公 司 ，江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ０ ０ ）
摘要 ： 本 文在分析“自动检测技 术” 课 程具 有应用 性和综 合性强 、 工程应用背景 复杂等特点 的基础上 ， 重点探 索 了从 产学研课题 中提炼 教学案
第３ ７卷
第 １期
电气 电子教学学报
Ｊ ０ＵＲ ＮＡＬ ＯＦ Ｅ ＥＥ
Ｖ０ １ ． ３ ７ Ｎｏ ． １ Ｆ ｅ ｂ． ２ ０ １ ５
２ ０ １ ５年 ２月
面 向应 用 的 “自动 检 测 技 术 ＂ 教 学 方 法 探 索
王 晓俊 ， 季 亮 ， 王碧波 ， 周秋 萍
ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｔ ｈ ｅ ｏ ｙ ｒ ｗｉ ｔ ｈ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｐｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ｓ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｌ ｙ ａ ｎ ｄ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈｅ ｔ ｅ ａ ｃ ｈｉ ｎ ｇ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ： ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ；ｔ ｅ ａ ｃ ｈｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ；ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ｃ ｕ ｌ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
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随着“ 卓越工程师计划” 在我校深入开展 ， 注重
学生 的工 程应 用 能力 培养 已成 为工 科专 业 学生 培养 的趋势 ¨ 。“自动检 测技 术 ” 作 为 自动化 专业 的重 要 专业 基 础课 ， 具有 知 识点 多 、 工程 应用 背 景强 的特
点， 在 其教 学过 程 中注 重 工程 应 用 能力 培 养 符 合 我 校 自动化 专业 人才 培养 目标 要 求 。
Ｅｘ ｐ ｌ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｔｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎｇ Ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｆ ｏ ｒ Ａｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｏｒ ｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｄｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃｏ ｕ ｒ ｓ ｅ
学 和课 外研 学 的 一 Ｉ 程 实 际案 例 。我们 的教 学 案例依
据如图 １ 所 示 的顺序 进 行授课 。授课 过程 中紧紧 围
绕 Ｉ 程 实 际背 景 ， 综 合 采用课 堂 讨论 、 启发 授课 与课
外 研学 等教 学 办法 ， 培 养 学 生 从 系 统 角 度 出发 的工
１ 课 程 特 点
“自动 检测 技术 ” 课 程 涉 及 热工 、 机械、 电气 、 环
Βιβλιοθήκη Baidu
境等多种领域 ， 讲述各种工程参量 和常见成分量 的
— —
非常值得深入研究和持续探索的课题 。
ｌ
ｌ
收稿 １ ３期 ： ２ ０ １ ４ － ０ ６ ， １ ２ ； 修 回 日期 ： ２ ０ １ ４ ０６ － － ２ ７ 基金项 目： 第二批国家级精品资源共享课立项项 目（ 教高司函［ ２ ０ １ ３ ］ １ １ ５号 ） 第一作 者 ： 王晓俊 ， （ １ ９ ７ ５ 一 ）， 男， 博士 ， 讲师， 主要从 事 自动检测技术 教学 与科研 ， Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ：１ ０ １ ０ １ １ ０ ４ ２ ＠Ｓ ｅ Ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ
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限于具 体检 测方 法 细 节 ， 而 着 重 培 养学 生将 理 论 知
～ 一 ～ 一 舶 ～
第３ ７卷
识 与工 程实 践相 结合 ， 提 高工 程素 质 。 这 种 围绕实 际 工 程项 目应 用 的教 学内容 组 织 ， 培养 了学生 根据 具 体 的检 测需 求 ， 选 用 合 适 的传 感 器， 构建 先进 、 高 性 价 比的 自动检 测 系 统 能 力 ， 学 生
程应 用背 景强 ， 在 没有 实物 和实 际 工 况 参 考 的前 提
本文结合我校 “ 自动检测技术 ” 课程 的教学实
践， 在仅 有 ３ ２学 时 的课程 教 学过 程 中探 索强化 学 生 工 程 意识 、 培养 工程 应 用能 力 的教学 方 法 。
下， 学好 该 课 程非 常 困 难 。他 们 常 常 在 课程 结 束 后 只是记 住 了少数 传 感 器 的原 理 与应 用 ， 在实 际工 作 中面对 实 际工 程检测 问题时 常 常难 以灵 活运用课 程 知识解 决 问题 。如何 在 有 限理论 课学 时 内强化 学生 的工 程意识 ， 培养学 生 理论联 系 实际 ， 针对 不 同对 象 构 建 高性 能 自动测 量 系 统 的 工程 应 用 能 力 ， 是 一 个
７ ２
电气 电子教学学报
本 教学 团 队 对 “自动检 测 技 术 ”课程 教 学 方 式 进 行 ｒ一 系列 的改 革 探 索 ， 在 教 学 过 程 中突 出 工程 应 用能 力培 养 ， 通过 一 个 个 来 自产 学 研 课 题 的 实 际 教 学案 例 、 拓 展 资源 库 ， 和基 于 网络 的远程 教学 实验
检测 原理 、 方 法和技 术 ， 要求 学 生能够 根 据这些 方法
和技术的特点 ， 针对不 同工程应用场合 ， 选用合适的 传 感器 、 信 号调 理 电 路 ， 构 建 自动检 测 仪 器 、 检 测 系 统 等 。 许 多 学生 觉得 课 程 内容 跨 度 大 、 知 识 点 多和 工
时介绍 了将 物 联 网 （ 分 布式 测 量 ） 、 软测 量 （ 能 效 评
ＷＡ ＮＧ Ｘｉ ａ ｏ － ｊ ｕ ｎ ， ｊ Ｉ Ｌ ｉ ａ ｎ ｇ ， ＷＡ ＮＧ Ｂ ｉ — ｂ ｏ ，Ｚ ＨＯ Ｕ Ｑｉ ｕ － ｐ ｉ ｎ ｇ
（ １ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆＡ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｔ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｎａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ９ ６， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ２ Ｎ ｅ ｗ Ｔ ｈ ｉ ｎ ｋ ｉ ｎ ｇ Ａ ｕ ｔ ｏ ａｔ ｍ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ．Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ， Ｎａ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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骨
圆
罔 １ 教 学 内 容组 织
实 际 作现 场 。学生 通过 现场 摄像 头 和实 时监控 界
面， 在线 观看 锅 炉运 行 过 程 中 的温 度 、 压力 、 液 位 和
流 量等传 感 器 的安 装 方 式 、 工 作 状 态 等 。在 教 学 过 程中， 我 们详 细讨 论 了各 种传感 器 的选 型依 据 、 自动 测 量 系统 构架 、 软件 模 块 、 误 差处 理 等 关 键 内容 ， 同
平台 ， 激 发学 生 的求 知欲 望 ， 达 到 良好 的教 学 效 果 ，
实 现学 以致 用 的培 养 目标 。
参 与度 高 ， 工 程 思维 能力 不断 得到 锻炼 与强 化 ， 取 得
良好 的教学 效果 和培 养 目标 。
２ ． ２ 网络化 工 程实例 资 源库
２ 教 学 方 法
２ ． １ 来 自产 学研 课题 的工程应 用 案例 “自动检 测技 术 ” 课程与“ 传 感 器技 术 ” 课 程 不
本 课程在 ２ ０ １ ３年 被 批 准 为 第 二 批 国家 精 品 共 享 资源 课立项 建 设 课 程 。我 们 依 托 本 项 目 ， 建 设 了 大 量 的拓展 资源 库 ， 包 括 课 程 教 学学 习 和交 流 的网 络平 台 、 试题 库 、 作业 系统 、 素 材 资 源库 和仿 真 实 验 系统 ， 并 开发 了教 学 软 件等 。我们 还针 对学 生 的工 程应 用 能力 培 养 目标 ， 建 设 了案 例 库 网站 ， 包 含 了
例、 建立网络化工程实例资源库 、 研发遥操作实验教学平 台等多种面 向工程应用能力培养 的教学方法 ， 以将检测技术 理论紧 密联 系工程实 际，
提高教学效果。
关键 词 ： 自动检 测 技 术 ； 教学方法 ； 工 程 应 用 能 力 中图分类号 ： Ｇ ４ ２ ０ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ８ － ０ ６ ８ ６（ ２ ０ １ ５ ） ０ １ － ０ ０ ７ １ ０３ －
ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ， ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｓ ｅ ｓ ｆ ｒ ｏ ｍ ｓ ｏ ｍｅ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ － ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ — ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｓ ， ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ｎ ｅ ｔ —
关 键技 术 和实验 结果 等 材料 。
为便于 理论课 教 学 ， 我 们 对 一些 与 物联 网相 关 的课 题 进行 拓展 ， 形 成优 质 的网络 可视 化教 学 资源 。 如 以产 学研项 目“ 工 业 锅 炉 安 全节 能 远 程监 管 与 服 务（ 物联 网） 系统平台研发” 为 背景 ， 开 发 了锅 炉 多 参数 远 程监测 系统 的 网络 化教 学 资 源 ， 在 课 堂 上 可 以通 过 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 网络直 接 远 程 登 录 到如 图 ２所 示 的
１ ２份本 课 程 组 教 师 主 持 的 检 测 系 统 项 目的 实 现 案 例 。这 些案 例均 包 含 了设 计原 理 、 系统 架构 、 软 硬件
同 之处 住于 ， 其 更加 侧 重 于 传 感 器 的 应 用 及 检测 系
统 的集 成实 现技 术 ， 而非 传 感 器 机 理 研 究 。 我们 结 合 团队 的产学 研 项 目 ， 提 炼 出一 个 个 适 合 课 堂教
（ １东南大 学 自动化 学院 ，江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ９ ６ ； ２南京 新 思维 自动化 科技 有 限公 司 ，江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ０ ０ ）
摘要 ： 本 文在分析“自动检测技 术” 课 程具 有应用 性和综 合性强 、 工程应用背景 复杂等特点 的基础上 ， 重点探 索 了从 产学研课题 中提炼 教学案
第３ ７卷
第 １期
电气 电子教学学报
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Ｖ０ １ ． ３ ７ Ｎｏ ． １ Ｆ ｅ ｂ． ２ ０ １ ５
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面 向应 用 的 “自动 检 测 技 术 ＂ 教 学 方 法 探 索
王 晓俊 ， 季 亮 ， 王碧波 ， 周秋 萍
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点， 在 其教 学过 程 中注 重 工程 应 用 能力 培 养 符 合 我 校 自动化 专业 人才 培养 目标 要 求 。
Ｅｘ ｐ ｌ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｔｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎｇ Ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｆ ｏ ｒ Ａｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｏｒ ｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｄｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃｏ ｕ ｒ ｓ ｅ
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据如图 １ 所 示 的顺序 进 行授课 。授课 过程 中紧紧 围
绕 Ｉ 程 实 际背 景 ， 综 合 采用课 堂 讨论 、 启发 授课 与课
外 研学 等教 学 办法 ， 培 养 学 生 从 系 统 角 度 出发 的工
１ 课 程 特 点
“自动 检测 技术 ” 课 程 涉 及 热工 、 机械、 电气 、 环
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境等多种领域 ， 讲述各种工程参量 和常见成分量 的
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收稿 １ ３期 ： ２ ０ １ ４ － ０ ６ ， １ ２ ； 修 回 日期 ： ２ ０ １ ４ ０６ － － ２ ７ 基金项 目： 第二批国家级精品资源共享课立项项 目（ 教高司函［ ２ ０ １ ３ ］ １ １ ５号 ） 第一作 者 ： 王晓俊 ， （ １ ９ ７ ５ 一 ）， 男， 博士 ， 讲师， 主要从 事 自动检测技术 教学 与科研 ， Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ：１ ０ １ ０ １ １ ０ ４ ２ ＠Ｓ ｅ Ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ
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本文结合我校 “ 自动检测技术 ” 课程 的教学实
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７ ２
电气 电子教学学报
本 教学 团 队 对 “自动检 测 技 术 ”课程 教 学 方 式 进 行 ｒ一 系列 的改 革 探 索 ， 在 教 学 过 程 中突 出 工程 应 用能 力培 养 ， 通过 一 个 个 来 自产 学 研 课 题 的 实 际 教 学案 例 、 拓 展 资源 库 ， 和基 于 网络 的远程 教学 实验
检测 原理 、 方 法和技 术 ， 要求 学 生能够 根 据这些 方法
和技术的特点 ， 针对不 同工程应用场合 ， 选用合适的 传 感器 、 信 号调 理 电 路 ， 构 建 自动检 测 仪 器 、 检 测 系 统 等 。 许 多 学生 觉得 课 程 内容 跨 度 大 、 知 识 点 多和 工
时介绍 了将 物 联 网 （ 分 布式 测 量 ） 、 软测 量 （ 能 效 评
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流 量等传 感 器 的安 装 方 式 、 工 作 状 态 等 。在 教 学 过 程中， 我 们详 细讨 论 了各 种传感 器 的选 型依 据 、 自动 测 量 系统 构架 、 软件 模 块 、 误 差处 理 等 关 键 内容 ， 同
平台 ， 激 发学 生 的求 知欲 望 ， 达 到 良好 的教 学 效 果 ，
实 现学 以致 用 的培 养 目标 。
参 与度 高 ， 工 程 思维 能力 不断 得到 锻炼 与强 化 ， 取 得
良好 的教学 效果 和培 养 目标 。
２ ． ２ 网络化 工 程实例 资 源库
２ 教 学 方 法
２ ． １ 来 自产 学研 课题 的工程应 用 案例 “自动检 测技 术 ” 课程与“ 传 感 器技 术 ” 课 程 不
本 课程在 ２ ０ １ ３年 被 批 准 为 第 二 批 国家 精 品 共 享 资源 课立项 建 设 课 程 。我 们 依 托 本 项 目 ， 建 设 了 大 量 的拓展 资源 库 ， 包 括 课 程 教 学学 习 和交 流 的网 络平 台 、 试题 库 、 作业 系统 、 素 材 资 源库 和仿 真 实 验 系统 ， 并 开发 了教 学 软 件等 。我们 还针 对学 生 的工 程应 用 能力 培 养 目标 ， 建 设 了案 例 库 网站 ， 包 含 了
例、 建立网络化工程实例资源库 、 研发遥操作实验教学平 台等多种面 向工程应用能力培养 的教学方法 ， 以将检测技术 理论紧 密联 系工程实 际，
提高教学效果。
关键 词 ： 自动检 测 技 术 ； 教学方法 ； 工 程 应 用 能 力 中图分类号 ： Ｇ ４ ２ ０ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ８ － ０ ６ ８ ６（ ２ ０ １ ５ ） ０ １ － ０ ０ ７ １ ０３ －
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