面向應用技術型人才培養的《傳感器與檢測技術》教學改革研究

李琳 李佳洋 李鑫

摘要：《傳感器與檢測技術》是一門應用性極強的專業課，我校以“應用”為主旨和特征構建課程和教學內容體系，從教學內容、教學方法、實驗手段和考核方式等方面進行改革，重點加強培養學生獨立思考、解決問題能力、技術應用能力。本文所探討的課程改革不僅改善了教學效果，而且極大地提高了學生的實踐能力和創新精神。

關鍵詞：傳感器與檢測 應用技術人才 教學改革

中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-5349（2018）06-0183-02

2014年6月，國務院發布《關于加快發展現代職業教育的決定》，明確提出要引導一批普通本科高等學校向應用技術類型高等學校轉型，使其在培養學生理論知識基礎上，加強實踐和應用能力的培養。我校作為省內首批轉型發展試點高校更應該積極響應，積極思考如何進行專業課程改革，以培養不僅掌握現代的科學文化理論知識，具備扎實的專業基礎理論知識，而且具備很強的工程應用技術能力的合格畢業生。

《傳感器與檢測技術》是我校電氣類專業的一門主干課，其承上啟下，在專業課程中居于重要地位。課程內容涉及電學、磁學、光學、力學、熱學和機電學等多方面知識，各章節內容間相互獨立，缺乏系統性和連續性。同時又要求學生在掌握各種傳感器工作原理基礎上，能夠緊密聯系測量學、電子學和自動控制技術等學科，合理地選擇和使用傳感器。所以這是一門綜合性極強的專業課程，其對學生來說不僅要學習和掌握大量理論知識，還要求學生具有一定的實踐應用能力；對于教師來說要全面掌控整個課程體系設置，既要講好這門課的基礎知識，也要適當合理安排學生的實驗和實踐的內容時間。所以，這門課不僅對學生還是對教師同樣具有困難與挑戰。

一、課程現狀

傳統教學主要重視理論教學，教師會安排大量的時間講述各類傳感器的工作原理、特性等，理論繁多，公式更是繁多，雖然教師采取講授、板書和多媒體課件相結合的授課方式，但是學生主動學習積極性不高，特別是對于數學基礎較差的學生來說，要想學好這門課更是困難重重。他們逐漸養成教師講什么，他們聽什么，而自己不去主動思考，不愛問、不想問“為什么”的麻木聽課習慣。更有甚者，個別學生更多地關注考試出哪道題，把更多精力用在如何通過考試上。

其次，教學中雖配置了一定學時的實驗課，但由于多為驗證性實驗，無法激發學生的創新性，且實驗設備更新較慢，與工程實際問題相差較遠，學生逐漸養成按照實驗指導書按部就班地完成實驗，把更多精力和時間用在數據記錄和實驗報告的抄寫上，而不去思考如何通過實驗來驗證課堂的理論，如何去分析實驗現象或數據，如何去查找實驗失敗的原因，如何去體會實驗最終目的。

長此以往，無論是理論課還是實驗課都失去了原本的意義，學生只是為了畢業而學習，很難激發學生的主動學習興趣和學習欲望，會嚴重影響學生的主動性和創造性，更不用說培養合格的應用技術型人才。面對現狀，授課教師急需從教學內容、教學方法、實驗手段和考核方式等方面進行改革，以調動學生學習的積極性和主動性。

二、具體改革措施

（一）教學內容多樣性

根據本門課程特點，將整個教學課程體系分為理論教學、實驗教學和實踐教學三個模塊。

理論教學重點介紹傳感器和檢測技術的基本概念、工作原理、特性和指標等，以老師授課為主。這部分內容相對比較枯燥，要注意把握學生課堂的聽課狀態，以實際應用帶動理論教學，多列舉一些工程中或生活中的例子，如講到溫度傳感器及檢測時，可以將廢舊的電熱水壺的加熱底盤給學生展示，并對其工作原理細致剖析，讓學生先產生好奇心及對知識的渴望，然后再循序漸進地進行講授，用答疑解惑的方法吸引學生學習，從而提高授課效果。

首先，實驗教學指在講述完某一類傳感器之后，充分利用學?，F有的教學資源立即進行相關驗證性實驗，從而使學生可以將學習中的問題、不解等用實驗的形式驗證出來，更進一步促進學生理解課堂教師講授的內容。此外，要求學生實驗前要有預習報告，保證學習真正了解所要完成實驗的具體要求后方能進行實驗。其次，要求學生能夠自主完成實驗，重點在于觀察實驗現象，分析實驗過程，得出實驗結論?？傊?，避免學生的應付心理，要讓學生認識到做實驗是一件快樂的事情，完成一個實驗是對自己知識的檢驗，同時也是自身能力的體現。

實踐教學最能體現應用技術型人才的培養要求，以實踐項目推動教學，實現教學-研究-實踐一體化的教學模式，學期中期安排兩大類綜合性工程項目，同時要求老師對項目中所涉及的知識點的難易程度有較準確的把握，對學生在整個實踐教學過程中的構思、設計、實踐、運行等進行階段性、針對性指導。強調學生的主體作用，由學生自主選題，并3～5人組成一組，利用課余時間在開放實驗室中完成，其可以發揮學生的自主性和靈活性，激發學生的熱情，發揮學生的潛能，重點考查學生的主動思維能力、動手能力、創新能力和團隊合作能力。

（二）教學方法靈活性

多樣化的“聽”與“看”。當下的大學生很樂于接受新事物，特別是互聯網發展如此迅速的今天，學生可以利用手機和電腦獲取很多課本以外的知識。這就使得教師在理論教學的過程中，不能完全依靠課本，要讓學生在老師的講述過程中尋找到新穎點，例如在講述各類傳感器原理時，可以采用短視頻的教學形式，一方面視頻的色彩和聲音更能吸引學生的注意力，另一方面對比教師枯燥的講解，視頻能直觀地促使學生理解和掌握知識點，往往1～2分鐘的視頻比教師8～10分鐘的語言描述效果更好，還可以給學生留下更深刻的印象，從而改善教學效果。其次還可以采用微課的形式，將工程實際的應用情況搬到課堂，搬到網上，讓學生了解真正的工程情況。除此之外，將課程重點內容分段放到網上，有利于學生有選擇地預習和復習，達到自我知識點的完善，鞏固課堂所學到的內容。

發揮課堂討論的作用。目前很多學生有手機“依賴癥”，幾分鐘不關注手機就感覺整個世界發生了大變化，總是自覺不自覺地拿起手機來看一看?？梢詫⒁还澱n的部分授課內容交給學生當堂自學完成，例如對于傳感器的特點和應用問題，就可以讓學生按座位臨時分組用手機查找資料，時間控制在5～8分鐘，然后由組長進行發言，其他組可以進行糾錯和補充，最后由教師歸納總結各組提交的信息，以文字和圖片的形式呈現在學生面前。讓學生當老師，可以促使學生的積極主動思考，在聽取其他組發言的同時，總結自己的調查內容，查缺補漏，有利于他們對知識點的掌握及理論聯系實際，同時活躍課堂氣氛。在這個過程中，為避免有的學生渾水摸魚，教師可以用平時成績適當刺激學生查資料，積極發言，以使學生適應這種教學模式，最終實現學生主動展現自己的目的。

緊抓實驗細節。實驗是學生接觸與課堂內容相關的實際應用的第一階段，通過實驗學生不僅應該對各類傳感器有個初步了解，更應該掌握傳感器的檢測原理和方法，分析和解決相關的簡單工程問題。但以往實驗課結束以后，學生只要按時提交實驗報告就萬事大吉，教師也只是針對報告的完整性進行批改，沒有將實驗中出現的共性問題與學生進行分析研討，很多學生在做完實驗以后，都不清楚為何要如此進行實驗操作，使實驗失去意義。可以在實驗進行中利用3～5分鐘，對實驗中集中出現的問題進行講解，及時解決學生的疑惑，并根據實驗進展提出一些探索性問題，促使學生帶著問題去實驗，去思考。在實驗課結束后的理論課中也可以抽出3～5分鐘，對實驗現象及結論進行研討，使學生真正掌握實驗目的，加深對實驗過程的理解，真正實現實驗的目的。

實踐作品匯報。學生在開展實踐教學過程中，需根據教師所提出的項目內容自行進行項目設計構思、方案設計、實物制作、試驗運行和作品完善。在這個過程中教師要提供必要的指導，適當地為學生提供一些建議和意見，在計劃的制訂、實施和作品完成度方面給予一些幫助。到學期快結束時提交設計作品并開展一次作品報告交流會，學生需要事先準備好5分鐘左右的PPT，將自己作品的用途、功能和設計心得與大家分享，并可以回答老師和同學提出的問題。這不僅要求他們事先準備好匯報內容，更對其語言表達、現場應變能力有一定要求，而且還可以激發學生去思考，去創新，去挑戰，更會使學生體驗到做學問是一件嚴謹的事情，只有通過一段時間的不懈努力才會得到很好的收獲。

（三）考核方式多樣性

在新的考核方式中，改變原先筆試成績決定“生死”的考核方式，減少筆試考試成績比例，增加平時成績和實驗、實踐成績比例，重點考查學生的理解能力和創新能力，使期末考試總成績=筆試成績×40%+平時成績×20%+實驗成績×20%+實踐成績×20%。

（1）期末成績。采用筆試的方式，考核學生對傳感器和檢測技術等方面知識的理解和掌握程度，增加工程應用方面的內容以考查學生對所學內容的總體掌控能力。試卷的考核內容全面，給分點靈活，對學生新穎的答案，要給予合理成績。

（2）平時成績。除了考核學生的日常出勤和課堂紀律外，更側重考核學生的課堂活躍度，討論問題的積極程度和準確程度。教師根據學生平時的學習情況進行給分，將此部分的25%用來約束學生的課堂表現，剩余75%是用來刺激學生參與課堂討論，培養敢想、敢說、敢問的學習習慣。

（3）實驗成績。從預習到進行實驗，再到實驗總結與實驗報告的提交，都要嚴格要求，因為實驗不僅能驗證所學的理論知識，更能培養學生的動手能力和創新能力。為避免個別學生魚目混珠應付實驗的現象，任課教師需要更注重實驗過程的評定。將此部分總成績的30%用來考核學生按時參加實驗并按時提交實驗報告的情況，剩余70%是用來考核學生在實驗過程中的表現，考查學生操作的認真度、分析問題的準確度、實驗完成的正確度。

（4）實踐成績。實踐是將理論知識得以升華的最佳手段，通過工程實踐過程，可以考核學生動手能力、實踐能力、創新能力以及分析問題、解決問題的能力，以學生所提交作品的完成情況及學生在作品匯報時的表現，包括PPT的準備情況、語言表述等對學生評分。其中作品的完成度占總成績的15%，作品匯報占總成績的5%。

三、結語

幾年來，我校一直在探索如何培養具有一定創新意識和較強實踐能力，能勝任相關行業產業崗位工作的高層次應用型人才。以《傳感器與檢測技術》為例的專業課程改革，采取理論與實踐并重、內容緊跟實際的新教學體系，提升實踐教學的地位，激發學生的積極性、主動性、創造性，不斷探索新的教學模式，進一步培養適應區域經濟社會發展需求，動手能力強、綜合素質好的應用型人才。

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責任編輯：楊國棟