交大金课

首批国家级一流本科课程

蔡萍:检测技术

交大金课

金课名称

检测技术

主讲教师

“检测技术”教学团队

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开课学院

电子信息与电气工程学院

名师名片

团队教师潜心教学,以学生为中心以学习效果为中心的课程改革理念薪火相传;与时俱进,不断完善教学提高教学质量的努力一直在路上。"检测技术”课程获评2004年国家精品课程,教改成果获2001和2005年上海市教学成果三等奖,系列实验建设和支撑测控技术与仪器专业课程体系建设的成果分获2012和2016年校教学成果一等奖和特等奖,2020年被认定为首批国家级一流本科课程。“检测技术”教学团队2021年获校优秀基层教学组织称号。 

课程介绍

“检测技术”是测控技术与仪器专业的核心专业课,该课程综合性非常强,机、光、电、信号处理等学科的应用技术在这里交叉融合;该课程还具有很强的工程性和实践性,要求学生通过本课程的学习,具备测量系统的总体设计和开发能力。但传统单一的知识点课堂讲授方式,教师的科研心得和工程经验很难有效传递到不谙工程逻辑的学生那一头,基本原理似乎一听就懂,但很可能是未得要领而不知,深度学习的积极性难以调动。传统的笔试或读书报告考核方式对提高学生解决实际测量问题的支撑作用非常有限。要使所设计的测量系统能够在实际工况和各种约束条件下实现测量并达到预期的性能指标,只会从理论上解释原理方法是远远不够的,距离目标实现还隔着工程逻辑这座大山。为此,教学团队不断改进教学方法,创新教学手段,让学生直面复杂工程问题,在解决实际问题的过程中, “不愤不启,不悱不发”,学生的思考更积极,教师的指导更有效,学习成效得以提高。

1.自主开发设计性、综合性实验,构建自主知识生成学习环境

教学团队自主设计综合性实验,对检测技术和测量系统的典型问题和重点难点进行解构和分解,系统各模块开放,信号及数据提供给学生分析研究。学生从繁杂的现象中发现规律,学生直接参与和亲历知识的构建过程,让学生在思考、探索和感悟中相对自主地生成个体化的知识,提高了学生的认知能力。

开发的相关测速、过程量测控和工件多参数自动测量等实验和实验平台都具有综合性,可进行多个关联知识点的探究,支撑了更有效的教学。

2. 嵌入项目式教学环节,提高课程挑战度,知识构建和能力培养并举

项目式教学环节按照CDIO(构思-设计-实施-运行验证,Conceive-Design-Implement-Operate)工程教育模式进行,学生组队完成项目课题,课题实施经历方案设计-方案实施-实际验证的闭环,学生为主体,教师随时关注学生在课题实施中遇到的问题,并给予及时指导。项目课题结合教学大纲要求与团队教师的科研成果进行设计,确保知识点覆盖,并有恰当的挑战度。项目式教学环节使学生进入问题情境,学生感受到问题,其学习的投入度和参与度比之被动接受教师讲解的情形明显改观。在综合运用知识解决实际问题的过程中,学生对知识形成深刻的、结构化的理解,形成自己的可以迁移的问题解决策略。每个项目课题都包括多个相互关联的子任务,要求实现复杂环境及多种约束条件下的测量,学生在解决复杂问题的过程中,高阶性思维得到训练,同时也体会到了研究和探索的乐趣。多个子任务,需要组内成员之间相互信任,通力合作,有利于培养学生的责任心和集体荣誉感。

3.跟踪技术发展前沿,顺应时代需求,打磨精品教材

课程组主编的《检测技术》教材至今已修订到第四版,在适应复合型人才需求,反映检测技术最新成果,体现先进教育理念等方面不断努力。《检测技术》第二版(2005),第三版(2010)和第四版(2015)分别为 “十五”、“十一五”和“十二五”国家规划教材,第四版获评首批上海高等教育精品教材。目前正在进行第五版的修订,将注重科学范式与工程范式的结合,使知识传授与项目式教学环节中学生的自主探究更有效的互补和支撑,同时融入介绍我国在计量和测量领域的重大科研成果,测量与计量的国际单位制体系对促进世界各国经济交流,科技合作和全球协作化生产的作用等思政元素。

4.丰富教学资源,助力课堂教学,提升教学效果

完成知识点讲授微视频50个,运行于好大学在线平台,使一些适合自学的知识点通过学生自主学习完成,让出的课内时间用于项目式教学,发挥更大效用。

与工业精密测量和工业过程量测量国际知名企业深度合作,企业协同课程资源更新,让学生了解接触工业测量领域的产品设计和新技术。这部分资源包括过程量测量原理演示视频15个,三坐标机测量模拟软件(虚拟实验)终端30个。教学团队联合设计的的虚拟仿真实验:SI基本单位的量子计量虚拟实验-基于原子频标的守时与远程比对实验,获评第二批国家级一流本科课程。

教务处 新闻中心