傳感器與自動檢測技術課程教學改革初探

莫 莉任振興何 欣

1.成都大學機械工程學院 四川成都 610106 2.成都大學圖書館 四川成都 610106

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傳感器與自動檢測技術課程教學改革初探

莫 莉1任振興1何 欣2

1.成都大學機械工程學院 四川成都 610106 2.成都大學圖書館 四川成都 610106

摘 要：傳感器與自動檢測技術是各電子信息類專業核心課程，具有信息量大、內容多、涉及面廣、發展迅速等特點。分析了傳統教學方法的優缺點，提出從課堂教學、實驗教學、考核與評定體系三方面進行教學改革。以上教改方案在實踐教學應用過程中成效顯著，大大提高學生學習積極性，從而改善課堂授課效果。

關鍵詞：傳感器；課堂教學；實驗教學；教學改革

21世紀是信息的時代，作為信息獲取關鍵環節的傳感器技術是現代信息技術的重要支柱之一［1］。國內外許多高校電子信息類專業都開設有傳感器與自動檢測技術課程［2］。

傳感器課程在目前教學工作中采用以課堂理論教學為主，根據教學內容開設少量驗證性教學實驗為輔的教學方式［1］。從近期看，該方式學生缺乏對傳感器實物的感性認識，不能激發學生學習興趣和學習積極性，課堂教學質量不高［1］。從長遠看，該方式對我國傳感器技術的自主創新和人才培養也是不利的，需要倡導以學生為主體的研究型教學改革［3］。考慮到傳感器課程與日常生產、生活實際息息相關，所以應該以實踐應用為目標，將實踐應用的理念始終貫穿整個理論與實踐教學環節［2］。由此，本文提出關于課堂教學、實驗教學、考核與評定體系的教學改革措施，并在應用中取得較好效果，獲得學生和教師的一致好評。

傳感器課程教學改革體系如圖1所示。

圖1　傳感器課程教學改革體系

1　課堂教學改革

人才培養是高校的根本任務，課堂教學是人才培養的主渠道，課堂的有效教學直接影響人才培養的質量，關系到培養目標的實現［4］。

傳統的課堂教學教師為主，學生為輔，主要為“填鴨式”灌輸方式，教師通常會將傳感器的工作原理、組成結構、測量電路和應用案例按先后順序講授給學生。這種教學方法授課內容多且豐富，層次感好，但眾多類型傳感器千篇一律使用該方法教學顯得平鋪直敘，過于模式化。而學生在學習過程中也會感覺本門課程枯燥乏味，學習難度很大。因此，以提升課堂教學有效性為原則，本文提出幾點課堂教學改革方案（如圖2所示）。

圖2　傳感器課堂教學教改思路圖

1.1制定合理教學大綱

合理的教學大綱是上好一門課的前提。近年來，由于傳感器技術發展迅速，更新換代很快，大批新型優質傳感器不斷涌現，這就要求我們制定教學大綱要跟上科技發展的腳步，不斷更新，幫助學生掌握傳感器技術發展趨勢和技術前沿。

1.2學生為主 教師為輔

筆者認為，有效教學的“有效性”最終將體現在學生對相關知識點是否學懂、會用上，而傳統的“填鴨式”教學，教師為主，學生為輔， 造成學生對知識點的誤解或不解，而在一環扣一環的知識體系中，上一環出現問題勢必造成下一環更多的問題，長此以往，學生的學習積極性必定消失殆盡。

因此，教學環節中的主體必須是學生，教師僅是啟發引導的作用。教學中必須“以學生為主體”， 從學生的角度出發，以學生的思維表達方式來引出并解決問題。比如講溫度傳感器，可舉例冰箱、空調、電磁爐、恒溫熱水器等家用電器對溫度的檢測；講液位傳感器，可舉例全自動洗衣機對水位的檢測；講氣體濃度傳感器，可舉例酒精測試儀或煙霧報警器對氣體濃度的檢測。

1.3實物演示教學法傳感器與自動檢測技術是一門應用性很強的課程，筆者在課前搜集大量傳感器實物，在上課時展示給學生，對于方便拆卸的傳感器，可拆卸及組裝給學生看，這樣可以讓學生對所展示傳感器有更加直觀、感性的認識，學習興趣及積極性自然提高。

1.4適當開設“學生小講堂”和“專題講座”課上討論提交論文報告

教師授課過程中，針對該門課程的前沿性知識點，可適當開設“學生小講堂”和“專題講座”、讓學生自己動手查資料，找案例，寫教案，做課件，同時進行課上討論并撰寫論文報告。該方法可極大提高學生自學能力。

1.5多媒體與板書有效結合

隨著當今科學技術的快速發展，多媒體現代化教學手段越來越被廣大師生接受和使用，但從教學效果看，多媒體與傳統板書教學方式各有所長。多媒體教學方式中，授課教師將知識點以文字、圖表、動畫等方式呈現在教學課件中，節省時間的同時還能擴充課堂講授內容，但該方式教學速度過快，教學內容過多，學生對知識點印象不深、理解不透；傳統板書教學方式中，授課教師需要將眾多知識點詳細羅列在黑板上，特別是概念的闡述和公式的由來，以便學生做好筆記課后復習，這樣勢必會大大占用課堂講授時間及降低課堂講授效率，同時，學生也會為了更好地做筆記而錯過教師講述的重點，但該方式也正是由于有了教師的書寫和詳細推導過程，所以能更好地幫助學生理解并掌握知識點。因此，授課教師需要將二者有效結合，取長補短，才能最大程度調動學生積極性，使學生潛能得到充分挖掘，達到最佳授課效果［5］。

1.6充分利用網絡教學平臺

網絡教學平臺中包含多個項目，如：課程介紹、教學大綱、授課教案、參考資料、重點講解、作業講解、講義課件、教材選用、答疑集等。授課教師可充分利用網絡教學平臺更新完善授課信息，學生也可利用網絡教學平臺對所學內容進行良好的預習、復習和鞏固。師生可通過網絡教學平臺建立聯系，進行良好的互動，由此也將相對保守的課堂搬到了課下，氣氛活躍的同時也能很大程度上調動學生學習積極性，提高學習有效性。

2　實驗教學改革

實驗教學是理論教學的有力保障。本文以培養學生動手能力、獨立研究能力和創新能力為原則［6］，提出包含教學實驗、課程設計、參觀實習、參加比賽、科研實踐等幾點的實驗教學改革方案。其結構框圖如圖3所示。

圖3　傳感器實驗教學教改框圖

2.1加大教學實驗比重 改革實驗手段

目前，針對傳感器與自動檢測技術課程的實驗教學主要是驗證性實驗，其實驗過程和實驗結果在實驗前均已設定完成，學生僅需根據實驗電路進行正確連接，即可得出實驗數據。該種實驗方法簡單易懂，但在很大程度上局限學生思維和實驗創新能力。因此，建議加大實驗課比重，同時改革實驗手段，適當增加開放性、綜合性、設計性實驗，使學生在實驗過程中手、眼、腦、心并用，培養其自學能力和獨立動手能力，提高學生學習興趣和學習效率，從而取得良好學習效果。

截至目前，我院開設驗證性實驗教學內容見表1。筆者在以上驗證性實驗基礎上，設計了以下6個綜合設計性實驗，要求學生利用CSY-2000型實驗平臺或PROTUES設計軟件完成（見表2）。

表1　驗證性實驗教學內容

表2　綜合設計性實驗教學內容

2.2增設課程設計

高年級同學在完成驗證性和綜合設計性實驗前提下，可通過更全面的課程設計進一步鞏固所學基礎知識，將理論與實踐結合。目前學院針對相關專業同學逐漸開設以下課程設計（見表3）。學生反饋效果良好，表示通過進一步練習，自己能夠系統而獨立解決傳感器選擇、調試、標定、測量、顯示、超限報警等實際問題［7］。

表3　增設課程設計

2.3多形式課外實踐

條件允許下，可安排學生就近參觀實習，鼓勵學生參加科研實踐與相關比賽，如飛思卡爾杯智能小車大賽、中國機器人大賽等，如此多形式的課外實踐，可在很大程度上發散學生思維，開拓學生眼界，提高學生自學能力。

3　考核與評定體系改革

隨著各種教學模式改革，課程的考核與評價體系不應再單純以考試作為學業成績的唯一評定標準［8］，而應改革為彈性化、多元化、多層次化，合理公平的對待個性不同的學生。改革后，本門課程的考核與評定體系將由以下幾部分組成：期末考試（50%）+平時作業（5%）+平時出勤（5%）+實驗成績（20%）+課上小講堂（10%）+課后小論文（10%）。這樣，要求學生對書本知識不能“死記硬背”，而是“活學活用”，為提升學生綜合能力及實踐應用能力，培養應用型人才奠定基礎。

4　改革成效

（1）課堂教學改革大大提高學生學習積極性，學習情緒高漲，學習成績提高，教學效果良好。特別是“學生小講堂”和“課上討論”兩個環節，學生非常喜歡。

（2）實驗教學改革大大提高學生自主學習能力和動手能力，很多學生能良好完成綜合設計性實驗及課程設計。目前，我系學生參加四川省大學生電子設計大賽及全國大學生電子設計大賽，分獲一等獎1項，二等獎2項的可喜成績。

（3）考核與評定體系改革公平合理的對待了個性不同的學生，激發學生學習積極性，使學生跳出“死讀書，讀死書”的怪圈，真正做到“活學活用，學以致用”［5］。

傳感器與自動檢測技術是一門內容豐富且綜合性極強的學科，通過研究和實踐已取得較為顯著的改革效果，但要使學生完全掌握其內容要點，還得要求我們在授課過程中不斷探索，不斷總結，才能有效提高課堂教學質量，培養出優秀的理論及應用型綜合人才。

參考文獻

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收稿日期：2016-03-24

作者簡介：莫莉，碩士，講師。

基金項目：四川省教育廳基金項目“基于DSP的機車制動系統流量計的研究”（編號：14ZB0369）；四川省科技廳教改項目“機電專業電類課程改革”（編號：P09398）；校教改基金項目“機電專業電類課程改革”（編號：030077）；成都大學校基金項目“基于DSP便攜式列車舒適度檢測儀的研究”（編號：2010XJZ18）。

On Teching Reform of the Course Sensor and Automatic Detection Techunolong

Mo Li1， Ren Zhenxing1， He Xin2
1.College of Industrial Manufacturing， Chengdu University， Chengdu， 610106， China；2. Library， Chengdu University， Chengdu， 610106， China

Abstract：Sensor and automatic detection technology is the core course of electronic information specialty. The characteristics of this course are： with a large amount of information， more content， involving a wide range and rapid development. This paper analyzes the advantages and disadvantages of the traditional teaching method， and puts forward the teaching reform in three aspects： classroom teaching，experimental teaching and assessment system. Finally， it can be applied in the practical teaching process. The results of the teaching reform program are remarkable， which greatly improve students' learning interest and learning effciency， so as to effectively improve the quality of classroom teaching.

Key words：sensor； classroom teaching； experiment teaching； teaching reform.