“傳感器技術與應用”課程教學模式研究與實踐

摘要：傳感器技術與應用是電子信息類專業的一門重要專業課程，其技術性與實踐性很強。國家卓越工程師教育培養計劃要求培養學生創新能力、實踐能力，使學生成為適應經濟社會發展的工程技術人才。為此，在課程教學過程中應該針對課程特點，立足學生學習現狀，探討提升學生的創新能力及工程實踐能力的教學方法。提出基于行動導向性與成就驅動性教學模式，在課程教學中培養學生實踐能力及創新思維，同時激發其學習的動力與興趣。

關鍵詞：傳感器技術與應用；行動導向；成就驅動；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）23-0035-02

隨著現代科學技術的不斷發展，傳感器在生產生活中得到越來越廣泛的應用，是測量與控制系統中獲取信息的源頭。傳感器技術與通信技術、計算機技術統稱現代信息產業的三大支柱。傳感器技術與應用課程多學科交叉融合，在電子信息類專業課程體系中處于承上啟下的地位，其專業技術性與實踐性很強。該課程有一定的難度，需要學生耐心學習，不斷探索與堅持，同時不斷理解與感悟。目前普通二三本院校不少學生缺乏專業學習熱情與興趣。學生缺乏專業興趣一方面是學生自身學習態度問題，另一方面更是教學問題。在教學過程中要激發學生的學習動力與興趣，特別是專業技術性強的課程。為此，論文以傳感器技術與應用課程為例，通過教學模式改革，在教學過程中注重培養學生的專業學習興趣，增強其自主學習能力。論文提出了以行動導向性實踐教學為核心，以培養學生專業學習成就感為主線，專業實踐與專業理論相結合的教學模式，引領學生自主學習專業知識，提升其創新與實踐能力。

一、傳感器技術與應用課程特點

傳感器技術與應用是一門工程實踐性強、多學科交叉的電子信息類專業課程。課程主要講述各類傳感器的工作原理、結構組成、測量與轉換電路、應用領域與應用電路。隨著自動化技術的不斷發展，傳感器在人民生活、工業生產中得到了廣泛的應用，因此，傳感器技術與應用課題具有工程實踐性非常強的特點；傳感器技術與應用課程涉及到光、電、物理、化學、力學等多學科知識，其綜合性非常強；隨著時代的發展，知識的更新與變革，傳感器也不斷創新或優化改進，以提升其應用效果，為此其相對應的傳感器原理及其應用技術也不斷改進且更具多元化，即課程知識更新速度快；傳感器各類繁多，按輸入物理量可分為位移傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、氣敏傳感器、光電傳感器等等。按工作原理可分為電阻式、電容式、電感式等等。其類別多，每種類別原理各異，原理分析枯燥復雜不易理解。基于以上課程的特點，該課程在教師授課與學生學習過程中具有較大的難度。

二、行動導向與成就驅動

行動導向一詞引用德文一詞是指“由師生共同確定的行動產品來引導教學組織過程，學生通過主動和全面的學習，達到腦力勞動和體力勞動的統一”。行動導向教學強調教學案例、教學過程實際問題的處理以及學生的自我學習。行動導向教學有授課方式以學生為中心、授課內容以獲取直接經驗為主、教師是學生行為的指導者和咨詢者等特點。

成就驅動也稱為成就動機或成就激勵。其是個人愿意去做、去完成自認為重要或有價值的工作，是一種力求達到完善地步的一種內在推動力量。成就驅動教學與行動導向教學可緊密結合，是行動導向教學中自我學習的一種體現。成就驅動的動機主要由三個方面構成，即認知的內驅力、自我提高的內驅力和附屬的內驅力。認知的內驅力是掌握知識、技能和闡明解決學業問題的需要；自我提高的內驅力是指因自己的工作能力而贏得相應地位的需要；附屬內驅力是一個人想獲得自己所附屬的長者的贊許和認可，取得應有的獎賞的欲望。成就驅動教學對學生的學習活動影響表現在當學生具有成就感后，會對學習產生興趣，從而積極主動地投入到學習中去，產生學習效果；反之，則會降低甚至失去對學習的興趣，從而產生抵觸、應付心理，被動學習，學習效果低下。

三、教學模式設計

針對傳感器技術與應用課程特點以及湖州師范學院相關專業學生學習狀態，結合行動導向性教學與成就驅動性教學優勢，在教學過程中建立行動導向性實訓教學平臺，以成就驅動性教學理念推動教學進程。根據普通二本高校電類學生自身的特點，對行動導向性的含義進行適當擴展深入。論文中行動導向性是指由教師根據課程的實際教學內容、教學要求以及學生學習水平，分模塊設置各實踐實驗任務并貫穿整個課程教學過程。課程教學過程中，學生通過教師的啟發性學習，以實踐為主線，達到理論學習和實踐能力的統一。教師根據課程內容靈活設置安排學生在學習理論過程中、在學習理論之前或者在學習理論知識之后，動手設計完成教師所布置的實踐實驗任務。學生通過完成實踐實驗任務，了解或體驗所設計電子產品功能及其所表現的結果或現象，獲得感觀認識。教師在學生實踐過程中，要努力引導學生從感觀認識中激發其好奇認知心理，并培養學生獲得電子產品設計的成就感。教師在授課過程中并不是僅僅講授學生所做過的產品功能，而是要根據該產品功能中表現的現象去詳細講授該現象內含的理論知識。該教學模式中的行動導向性平臺是一種實踐、感觀認識、激發好奇心理、解惑、理論傳授等一系列過程的平臺。學生只有在教學過程中不斷取得成功，這種好奇心與探研問題的傾向才能逐步地形成和穩固下來，從而形成一種比較穩固的學習動機。激發和維持學生的成就動機有利于提升學生的學習效果，并能充分調動他們的學習積極性。基于行動導向與成就驅動性教學模式關鍵在于教師的課程模塊設置、實踐實驗任務設計、教學過程引導與成就感的培養。教師應在學生實踐過程中引導學生，幫助學生來完成其成果，努力去保持學生對實踐過程電子產品功能現象的好奇感，提升學生在實踐過程的成功率并逐漸培養學生的成就感，以此激發學生的學習興趣。

以傳感器技術與應用課程中聲光電傳感器為例。在教授該模塊理論知識之前，可先安排學生進入實驗室制作圖1所示電路的電子產品，即“先做產品，再學原理”。由于學生先期具有模、數、電等課程知識基礎，制作該產品并不困難。在制作過程中，教師可要求學生不必了解產品的原理，關鍵在于產品功能的實現以及傳感器感觀的認知。學生實踐過程中，教師需耐心指導學生整個制作過程，努力提升學生產品的成品率。學生制作結束，教師通過問題引導形式，讓學生提出各種專業性或者感觀性問題，努力培養學生的好奇感及成就感。實踐過程中并不急于去解決傳感器的原理性問題，這一問題隨即帶入理論課堂。在理論知識教授過程，教師圍繞學生所制作的產品，以解惑形式由淺入深逐步講解傳感器的工作原理、測量電路等理論知識。

四、總結

論文考慮到傳感器技術與應用課程特點及普通二三本電子信息類專業學生學習現狀，提出基于行動導向性與成就驅動性教學模式。在教學過程中，教師不再是知識直接的提供者和灌輸者，教師需要有較強的實踐能力、引導能力及良好的教學技能。該教學模式很好地引領了學生創新實踐意識，激發了學生學習的主動性，增強了學生的實踐能力，提升了該課程的教學效果。

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（責任編輯：王意琴）