《傳感器原理與檢測技術》課程教學改革與實踐

彭慧玲 劉林生 黎海生

摘要：在研究了《傳感器原理與檢測技術》課程的特點和學習對象的特點的基礎上，針對本課程教學過程中存在的問題，提出了一種主動式學習和項目式考核相結合的教學模式。這種教學模式適應了不同學生的不同培養目標，提高了學生的學習和實踐能力，并且激發了學生的科研興趣。

關鍵詞：傳感器;主動式;項目式;教學模式

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）51-0095-02

一、引言

《傳感器原理與檢測技術》課程是電子類專業的基礎選修課程，是一門基礎性、理論性、實踐性、綜合性很強的課程，更是一門交叉性學科[1]。課程每章內容相對獨立，知識量大，涉及學科多。目前的授課方式主要是以教師講授理論知識為主，輔助一些驗證性的實驗。一般的考核方式是采用試卷考試。而這樣的傳統的教學方式很難調動學生的學習積極性，其學習效率也是低下的，不適用于現在大學生的培養目標。為了解決這個問題，本文針對《傳感器原理與檢測技術》課程的特點，結合人才培養的模式，探討該課程教學改革問題。

二、課程和學習對象的特點

1.課程特點。本課程涉及的傳感器種類繁多，例如：應變式傳感器、電容式傳感器、壓電式傳感器、熱電式傳感器等，種類多達十種以上[2]。并且本課程涉及學科廣泛，有材料學、光學、力學以及加工工藝等[3]。因此學生要學習的內容多，知識點分散。隨著科學技術的不斷發展，不斷有新材料的出現、加工工藝的改進，因此新型的傳感器不斷地被開發。只專注于教材上的內容的學習不僅會造成學生學習的理論知識與實際應用脫節，而且會使學生跟不上社會和科技的發展，不利于學生的就業和繼續深造。傳感器的用途廣泛，有很強的實用性。僅靠學習教材的理論知識，學生無法真正掌握不同傳感器的原理和應用，因此學生要實際地接觸傳感器、使用傳感器，才能掌握其原理和應用。

2.學習對象特點。本課程涉及的學科多，除了電子類課程外，還涉及材料學、光學、力學以及加工工藝等。本校學習《傳感器原理與檢測技術》課程的對象為電子類專業的大四學生。他們已經具備一定的電子類課程的基礎，但對于材料學、加工工藝等學科則沒有基礎，因此對于本課程的某些內容難以理解，學習本課程的積極性低。大四的學生面臨著就業和繼續深造的問題。對于準備就業的學生，需要具有將本科所學理論知識靈活運用的能力以及增強實踐能力。對于準備繼續深造的學生則需要培養初步的科研精神和探究新知識的能力。因此，對于不同的學生有不同的培養目標。

三、目前存在的問題

1.教學內容存在的問題。目前高校關于《傳感器原理與檢測技術》課程的教材種類多，但都是大同小異，都是每一章描述一類傳感器的結構、原理及其應用。教材中的傳感器類型繁多，知識點分散，學生學習困難。而且教材中描述的都是傳統的傳感器，對新型的傳感器少有提及。因此目前的教學內容存在內容多以及內容陳舊的問題。

2.教學模式存在的問題。本課程的傳統的授課方式是老師講解教材上的理論知識，布置習題給學生課后練習。《傳感器原理與檢測技術》是一門專業基礎選修課，因為這是選修課，學生習慣性不重視。采用傳統的教學模式，學生學習本課程的興趣低下，學習效率不高[4]。僅僅依靠通過練習課后的習題也不能達到鞏固知識的目的。因此，這種被動式、灌輸式學習對大四的學生不適用。

3.考核方式存在的問題。傳統的課程考核方式為試卷考試，學生往往只會在考試前通過死記硬背一些課本上的知識點來應對考試，考試結束后則對本課程沒有任何印象。因此這種考核方式既不能提高學生的學習積極性，也不利于教師評估學生對本課程知識的掌握程度。

四、理論教學方法改革

針對以上的教學內容、教學模式和考核方式存在的問題，根據本課程的特點和對學生培養的目的，對本課程進行了以下的改革。

1.教學內容的改革。本課程的教材一般的安排方式是，先講解傳感器的一般特性，然后分章講解不同類型的傳感器。本課程授課的對象為大四的學生，學生面臨著就業或者繼續深造。教材上講解的都是傳統的傳感器，隨著科學技術的發展，不斷有新型的傳感器被研發出來。在基于人才的培養模式下，僅僅教會學生教材上幾種傳感器的原理和應用是遠遠不夠的。因此在教學內容上要緊跟學科前沿，將新型的傳感器及其應用加入其中。

課程上的理論知識往往不能給學生很深刻的印象。因此除了理論知識的教授，還要帶領學生參觀本學院的微納加工實驗室，向學生展示傳感器的制造過程，使學生能直觀地看到傳感器從無到有的制造過程以及傳感器的性能測試，這樣有利于激發學生的學習和科研興趣。

2.教學模式的改革。傳統的授課方式是老師講解教材上的理論知識，布置習題給學生課后練習。采用傳統的教學模式，學生學習本課程的興趣低下，學習效率也低下。因此有必要將學生的被動式學習變為主動式學習。針對大四學生的培養特點，進行了相應的改革。

將傳統的以教師講授為主改為學生主動學習和團隊式的共同學習。具體的措施為：針對教學內容將學生分為不同的小組，并且各個小組推舉一名組長;每個小組負責一種傳感器的講授。

例如：以學習電容式傳感器為例。A組的學生負責電容式傳感器的講授，小組學生分工合作自學電容式傳感器這一章，查閱相關資料，做好課件，在課堂上給其他同學講授。在課堂上其他同學有疑問，A組的同學負責解答。最后教師總結補充教材上電容式傳感器的內容。學習完課本上的知識后，教師補充最新的電容式傳感器的研究進展以及應用。

3.考核方式的改革。針對傳統的課程考核方式存在的問題，對本課程的考核方式進行了相應的改革。減少對教材知識的死記硬背，增強平時的理解和應用。將考核方式以項目的方式進行。給每組同學布置一個項目，做一個相關傳感器的應用。

例如：以A組的同學負責電容式傳感器為例。A組的同學在課堂上講授電容式傳感器的相關知識后，組織其他同學給A組的同學打分：根據小組成員分工不同得分不同，負責在課堂上講授的同學得分最高。在整個學期進行過程中，A組的同學還需要基于電容式傳感器做相應的課題，整組同學一起做出有關電容式傳感器應用的作品。在學期結束時，A組學生演示此作品，其他同學打分。因此學生的考核分為兩部分，電容式傳感器的講授和基于電容式傳感器的應用作品。這樣的考核方式不僅有利于學生主動學習本課程的理論知識，還能培養他們靈活運用理論知識和提高實踐能力，還能向他們傳授科研的思想，為他們繼續深造打下基礎。

五、結論

經過實踐，《傳感器原理與檢測技術》課程的教學改革效果明顯。首先，教學內容的改進，擴展了學生的視野，培養了學生探索新知識、新事物的精神;其次，教學方式的改革，培養了學生主動學習的習慣，培養了學生的團隊合作精神;最后，考核方式的改革，使學生靈活地將理論知識運用到實踐當中，為未來的就業和繼續深造打下基礎。本課程的教學改革以及實踐也使得教師不斷地更新自己的知識。因此無論是對學生還是對教師而言，這樣的改革是成功的。

參考文獻：

[1]張玉，張烈平，李海俠.《傳感器原理及應用》教學改革探索[J].大眾科技，2018，20（02）：56-57.

[2]王波，趙彥平.“傳感器原理”課程理論與實踐相結合的教學模式探索[J].教育教學論壇，2018，（32）：145-146.

[3]王麗娜，王東.《傳感器原理及工程應用》課程教學改革與實踐[J].教育教學論壇，2018，（11）：108-109.

[4]韓飛，劉磊.《傳感器原理及應用》教學改革探討[J].黑龍江科技信息，2016，（01）：91.