新工科背景下《現(xiàn)代傳感器技術》全英文課程主動實踐式教學研究

摘 要：本文研究新工科背景下，針對《現(xiàn)代傳感器技術》課程現(xiàn)狀，在全英文授課過程中，對如何在主動實踐式教學中進行科研成果轉化的問題，提出由最新科研成果引領課程建設總框架，由學生主動實踐推進課程講授進程，由多元化教學互動方式帶動新課程建設機制的新型授課模式。

關鍵詞：現(xiàn)代傳感器技術;實踐;新工科;新型授課模式

基金項目：1.北京科技大學校級教改項目：專業(yè)導向的《電工技術》實驗嵌入式翻轉課堂研究（JG2018M26）;2.北京科技大學校級教改項目：電工技術MOOCS課程建設（JG2018ZZ02）;3.北京科技大學校級教改項目：新工科背景下混合式教學在電工電子技術課程中的應用探索（JG2018M28）;4.北京科技大學校級教改項目：促進立體化教學與傳統(tǒng)課堂教學的有機融合，培養(yǎng)創(chuàng)新型工程人才（JG2019M25）。

在新工科的要求下，《現(xiàn)代傳感器技術》內容需時時更新，注定是一門與時俱進的專業(yè)課程。而且作為專業(yè)選修課，其受眾面很廣，涵蓋了自動化專業(yè)和智能專業(yè)的本科生。本文將研究如何調動學生的主動性上好這門重要的專業(yè)課這一課題。

一、傳統(tǒng)的課堂授課模式

本文將重點研究傳統(tǒng)的課堂授課模式如何引入最新的研究成果，提高學生對課程的興趣;如何引導學生在實踐過程中學會思考，并能做進一步研究;如何鼓勵學生進行創(chuàng)新，參與相關競賽。

二、主動實踐式教學模式

主動實踐式教學模式研究的是最新科研成果引領課程建設總框架，由學生主動實踐推進課程講授進程，由多元化教學互動方式帶動新課程建設機制的新型授課模式。

（一）面向新工科，以立德樹人為引領的人才培養(yǎng)模式研究

面向新工科的《現(xiàn)代傳感器技術》課程，應針對不同專業(yè)培養(yǎng)需求，強化以立德樹人為引領，三全育人為核心，專業(yè)育人為導向的人才培養(yǎng)模式。課堂授課結合當前時事，激發(fā)學生立志遠大的責任感和使命感。通過發(fā)揮各專業(yè)優(yōu)勢，深入剖析重大事件發(fā)生，凸顯現(xiàn)代傳感器相關應用上的創(chuàng)新，充分激發(fā)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的熱情。在全英文的專業(yè)課教學中，以豐富的國際化知識為基礎，健全學生人格，讓學生擁有積極向上的健康心理，理解知識價值即是掌握人的價值的方法。

（二）前沿科學研究成果為導向的教學理念研究

在緊跟國內外對于該領域的最新研究進展的同時，教師積極與學生分享項目組自身的最新研究成果。以深入淺出的方式，讓學生在課堂學習中自然而然地領略到科學研究的魅力，從而萌發(fā)動手動腦一試的興趣，進而產生主動探究的動力。高校在充分調研和考察國內外相關課程改革的基礎上，重新設置教學互動型大綱，充分發(fā)揮教師的引導作用和學生的主體作用。在既有共性又有針對性地讓學生在主動實踐的基礎上，推動教學大綱和內容的調整，使整個教學框架逐步科學和完善。

（三）全英文授課主動實踐式教學中進行科研成果轉化的教學內容研究

高校通過開展前沿知識講座的方式，來提高學生對本門課程的學習興趣，培養(yǎng)科學的思維習慣。教師通過研究合理有效的教授方式及生動易接受的互動模式，讓學生有機會展示自己的才華。以任務為驅動，利用小組討論、課下合作和課堂演示相結合的模式，讓學生有機會參與團隊合作，并能有機會上臺展示合作的成果。

（四）多元化實踐為主的考核方法研究

成績考核可結合校內外實驗基地，針對不同學生的需求和興趣，研究一套科學有效機動的考核機制，而不拘于課堂考試方式。教師采用豐富的教學手段，如通過網站、視頻等多媒體的應用，再結合一些學生力所能及的科技創(chuàng)新項目，變教師課堂教授筆試為主為學生主動學習研究為主的考核方式。

三、實施過程中的成果轉化實例分析

（一）結合競賽，讓學生化身老師

《現(xiàn)代傳感器技術》開課期間，引導學生積極參與校內外的相關競賽，密切關注他們的競賽進展，給予指導;同時提供課堂展示的機會，讓參與競賽的學生講述參賽經歷、介紹開發(fā)過程，吸引更多的同學參與到動手實踐中來。

（二）任務導向，促進科技創(chuàng)新

以結果為導向，通過前沿講座和課堂上對前沿科技的實例進行分析，引導學生們發(fā)掘自己的興趣所在，自定任務，自由組合，課下組隊，通過團隊合作攻克難題。充分利用學校對本科生科技創(chuàng)新的支持力度，指導學生確定科技創(chuàng)新課題，開展科技創(chuàng)新活動，并持續(xù)跟進，鼓勵他們將科技成果轉化為專利和論文。

例如，《現(xiàn)代傳感器技術》課堂上介紹了智能手機上的各種傳感器后，激發(fā)了同學們的強烈興趣，有同學立刻組隊，希望能設計出手機無線充電裝置，并通過自行設計的手機App來監(jiān)測手機電量使用情況，實現(xiàn)自動充電和斷電功能。APP實時監(jiān)測手機電量，通過手機藍牙與單片機藍牙板塊進行通信，當手機電量低于用戶所設最低電量時，通知單片機工作，為手機充電;當手機電量充足，通知單片機停止充電，并繼續(xù)監(jiān)控電量。流程圖如圖1所示。

APP界面設計：界面顯示出當前手機電量、藍牙連接情況與充電最低值。最終在團隊的共同努力下，設計制作出了成品，實現(xiàn)了以下的功能：①采用藍牙—單片機系統(tǒng)對充電電源進行控制，耗能低、操作簡單、實用性強;②由手機APP對電量實時監(jiān)測，并根據電量高低判斷是否開啟或關斷充電，實現(xiàn)了智能控制與反饋;③用戶可對充電閾值進行個性化設置，對充電過程進行個性化控制，同時可在電剛充滿時斷掉電源，實現(xiàn)節(jié)能;④接收端采用USB Type-C接口。Type-C接口是下一代智能手機的主要接口，同時也是下一代電腦的充電接口。Type-C接口的投入使用，將大大增加充電效率，同時充電目標也將變得多樣化，智能控制則可實現(xiàn)遠程化，如APP遠程控制電腦充電，電腦智能控制手機充電等。

四、結語

本文提出了由最新科研成果引領課程建設總框架，由學生主動實踐推進課程講授進程，由多元化教學互動方式帶動新課程建設機制的新型授課模式。此模式結合實際，開闊了學生視野，提高了學生獲取新知識和跟蹤前沿技術的能力，支撐了專業(yè)畢業(yè)要求中相應指標點的達成，為學生從事相應工作打下技術基礎。

參考文獻

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