校企合作中項目式教學在傳感器與檢測技術課程教學里的應用

蔡劍華 郭杰榮 王先春 張勛

[摘 要]以校企合作為契機，推動項目式教學。項目式教學在傳感器與檢測技術課程中的應用，主要有根據教學大綱進行項目規劃、講授項目相關傳感器與器件知識、制訂項目任務、組織項目實施和項目考核與評價五個環節，并要善于應用項目式教學的其他補充形式。

[關鍵詞]校企合作 傳感器與檢測技術 項目式教學 教學方法

[中圖分類號] G424[文獻標識碼] A[文章編號] 2095-3437（2015）11-0125-02

傳感器與檢測技術是電子信息科學與技術、儀器儀表、自動化等專業的一門重要課程，涉及光學、電學、熱學、磁學、材料學、化學等學科的交叉知識，就任一種傳感器的工作原理及應用來說，內容又相對獨立，是一門綜合性和應用性很強的技術類課程。[1] [2]源于傳統的教學方法和教學模式，目前該課程的教學仍以傳感器工作原理的講解和實驗驗證為主，無法適應現代傳感器與檢測技術的發展，所以，改變原有的教學內容和教學方式上的弊端，必將成為傳感器與檢測技術課程教學研究與改革的重要課題。[3]本文針對傳感器與檢測技術課程的特點，采用項目教學法開展此課程的教學改革研究，旨在探索一套適合該課程特點和要求的教學方法。

一、課程特點和教學現狀分析

傳感器與檢測技術課程相比其他純理論類和純技術類課程，具有自己的特點：①該課程講授的各種傳感器，涉及光學、力學、熱學、電學、生物和化學等原理，檢測的對象又涉及電量、熱量、機械量、化學量等，從內容構成上看顯得比較雜亂，好像沒有一條主線來貫穿課程的始終。②教學內容分傳感器的工作原理和檢測技術兩部分，各自的線索不同，且內容有重復和交叉。而現行教學現狀也存在一些不足：①課程教學內容講授各種傳感器的工作原理過多，沒有表現課程實用性和技術型的特征;實驗內容陳舊，實驗采用組合實驗箱，實驗時學生主要根據步驟接線，手動記錄實驗結果，對學生的開放程度比較低，不利于學生的實踐能力和創新能力的培養。②驗證性的實驗過多，可操作的創新技能訓練過少，而各類新型傳感器及其應用并沒有設置在課程的實驗內容中，與生產實踐和工程實際應用嚴重脫節。③考核手段呆板，嚴重影響了學生的學習積極性。

二、項目式教學的實施

（一）項目教學法的教學方式

針對以上提出的傳感器與檢測技術課程的特點和存在的問題，擬采用項目教學法來改革傳感器與檢測技術課程的教學，每次教學均圍繞一個項目進行各教學環節的組織。先對教學大綱中規定的教學內容，用項目的形式進行規劃，整個教學內容蘊含在多個項目中完成，以項目目標為主線，進行各相關知識點和技能點的講解。項目中用到哪種傳感器就針對該傳感器講解，主要講解其功能、組成、構造和工作原理，讓學生不僅認識外形，而且明白傳感器的工作原理、電路連接以及應用場合。再就是學生在老師的指導下，以項目為依托，應用這些傳感器和一些元器件完成項目的研發，從而使每位學生既能深刻理解傳感器的基本知識，又培養了其應用傳感器解決實際問題的能力。項目教學法就是以老師和學生為主體，在教與學的過程中來共同完成一個完整項目而進行的教學活動。[4]

（二）項目式教學法的實施過程

項目教學法的具體過程如圖1所示，左邊為教師教學過程示意圖，右邊為學生項目推進示意圖。下面以老師的工作為線索，給出項目教學法的具體實施過程：①項目規劃。首先將教材內容按教學計劃的要求，根據傳感器的檢測對象劃分為溫度傳感器、壓力傳感器、物位與厚度傳感器、流量檢測傳感器、位移及速度檢測傳感器、成分檢測傳感器等幾大模塊（宋文緒主編的《傳感器與檢測技術》），由這些模塊進行項目規劃，整個教學內容蘊含在多個項目中完成。②知識講解。教師根據具體的項目，對所用到的基本知識進行必要的課堂教學和引導，每堂課都從項目的實際問題出發，將教學內容引入課堂，對所用到傳感器、主要模塊的工作、器件外形、使用的注意事項等進行講解，使學生掌握必要的相關基礎知識。③制訂項目任務。全班按自由組合的形式，分成若干個小組，制訂和布置項目任務。④組織項目實施。要求學生根據項目進行分組討論，查找資料，給出方案，并進行方案論證;給出項目設計方框圖、電路原理圖，并列出元器件清單;最后按照確定的最佳方案完成焊接和調試的過程。每名學生都必須參與從方案論證、設計制作、調試和改進的全過程。⑤項目評價和考核。根據測試結果和過程中的表現給出考核成績，以項目的方案論證和最終的軟硬件調試為重點，注重過程考核。做到逐人考核，每個同學需逐一向老師解讀設計的原理，測試的效果和碰到的問題，老師當面給出評價成績。

圖1 ? 項目教學法實施過程示意圖

（三）項目式教學的考核

傳統的出卷考核、采用實驗結果和實驗報告的實驗考核方式不適合于傳感器與檢測技術這門課程的特點，為此我們設計了考核方案，重視考核實驗過程。具體做法如下：①學生平時的到課率和上課表現，作為素質考核的一部分，采用簽到的形式進行。②項目的方案論證和最終的軟硬件調試作為過程考核和綜合應用能力考核的重點。做到逐人考核，每個同學需逐一向老師解讀項目設計的原理，選擇器件的依據，測試的效果，碰到的問題以及解決方法和思路。哪怕是同一組的同學，也必須這樣做，杜絕抄襲別人項目成果的行為。項目的結果考核采用檢驗、演示和現場答辯的方式進行，并當面給出評價成績。③理論素養考核。對理論知識的考核，采用項目論證的方式進行，考核基本理論、基本知識和應用知識的能力，教師只給出設計題目和要求，要求學生以項目的形式給出規劃、原理框圖和設計思路。

三、項目式教學的補充形式

（一）參與學科競賽、申報學生項目

以各種科技競賽和學生科研項目來帶動項目式教學的開展。現在每年都有諸如“全國大學生電子設計大賽”、“機器人大賽”、“挑戰杯”等的多種國家級、省級和校級學科競賽活動，鼓勵學生參加這些學科競賽，使之變為項目式教學的一種常態。鼓勵學生申報省級、校級等各類學生科研項目，一是可以訓練學生撰寫項目書的能力，二是獲得項目資助后，使學生獲得了一個項目研發實踐訓練的平臺。湖南文理學院學院物理與電子科學學院為此開辟了學生創新實驗室，配備了空調、工作臺以及儀器儀表，并從經費上保證了低值易耗品的開支。近兩年我院獲批省級學生創新實驗項目6項，獲挑戰杯省級獎3項，很好補充了傳感器與檢測技術課程項目式教學的落實。

（二）融入教師項目

教師以自己的科研項目為背景，從中提煉出一些內容、難度和工作量適中的技術問題，作為學生項目式教學的內容;將學生納為課題組的一分子，培養學生的研究和動手能力，既可以幫組老師完成部分科研工作，又鍛煉了學生，是項目式教學一個很好的補充形式。湖南文理學院學院物理與電子科學學院在去年一年時間內，以教師項目為載體，以學生為主體申報了國家專利4項。

（三）校企合作

各類新型傳感器的不斷涌現和廣泛應用，使得傳統的傳感器與檢測技術實驗教學內容與工程實際應用脫節，而企業站在生產的第一線，在人力，儀器設備等方面彌補了學校的不足。校企合作，共建實驗室，共建協同創新中心，共建實習基地等，為傳感器及檢測技術項目式教學提供了條件。以這些平臺為依托，教師僅提出實驗項目要求和實驗條件，學生以小組為單位查閱相關資料，提出項目方案論證，由教師和企業確認即可在企業或實驗室完成項目。湖南文理學院與中央駐常德企業華南光電集團成功申報了協同創新中心，與國家級經濟開發區德山經濟開發區的湖南三升光電、湖南哲能赫新能源等多家公司和企業建立了產學研基地。每期都聘請這些企業的高工作為我們項目式教學的導師，和任課教師一起指導學生在企業或實驗室完成課題，取得了良好的效果，促進了學生由學堂到工程技術崗位的轉換。

四、結論

項目式教學將基本知識講解、動手能力培養、綜合能力提高融為一體。在傳感器與檢測技術課程教學中采用項目式教學法，教師的教學和學生的學習均以項目為中心，有明確的任務，改革了該課程傳統的教學方法和教學模式，提高了傳感器與檢測技術課程的教學質量。

[ 注 釋 ]

[1] 趙小靈.項目教學法在傳感器課程中的應用[J].企業科技與發展，2009（12）：17-21.

[2] 鄭東旭.傳感器與檢測技術課程的項目教學及思考[J].科技信息，2009（34）：32-35.

[3] 蔡則祥，劉海燕.實踐教學理論研究的幾個角度[J].中國大學教學，2007（3）：22-23.

[4] 吳國智，邢旭佳.項目教學在服裝專業課程教學中的應用[J].教育探索，2012（7）：69-70.

[責任編輯：鐘 嵐]