工匠精神驅動下的傳感器與檢測技術課程建設

蔡佳蘢 紀越 宋麗梅 熊慧 李金義

摘? 要? 針對傳感器與檢測技術課程中課程思政建設、分類與高階性建設目標達成不完善的問題，圍繞課程思政建設的整體設計、紡織行業特色建設案例庫、傳感器選擇與檢測系統設計復雜工程問題解決能力培養以及信仰驅動創新探索意識加強四個方面，實現在工匠精神驅動下課程思政的自然融入，并形成課程的分類建設特色。該研究可為同類型的課程建設設計和實施提供參考。

關鍵詞? 傳感器與檢測技術；課程思政；工匠精神

中圖分類號：G642.3? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2023）10-0053-04

Curriculum Construction of Sensor and Detec-tion Technology Driven by Craftsman Spirit//CAI Jialong， JI Yue， SONG Limei， XIONG Hui， LI Jinyi

Abstract? For the construction of ideological and?political education in sensor and detection tech-nology and the imperfect achievement in its classi-fication and construction of high order goal， we put forward four approaches： the integral designing of the construction of ideological and political education in curriculums， building a case library around the characteristic of textile industry， deve-loping ability to solve complex functional problems involved in sensor selection and detection system， strengthening the awareness of innovation and ex-ploration by faith-driven， which can realizes the natural integration of ideological and political education in curriculums under the driven by crafts-man spirit and form the characteristics of curri-culum classification construction. This research can provide reference for the design and implementation of the same type of curriculum construction.

Key words? sensors and detection technology; ideolo-gical and political education in curriculums; crafts-man spirit

Authors address? School of Control Science and Engi-neering， Tiangong University， Tianjin， China， 300387

0? 引言

傳感器與檢測技術是自動化和測控技術與儀器等電類專業的必修課之一。傳感器是信息系統支柱之一，傳感器技術的優劣成為衡量一個國家是否處于戰略競爭制高點的重要標志。國家“十四五”規劃再次強調聚焦傳感器等關鍵領域，加快推進基礎理論、基礎算法、裝備材料等研發突破與迭代應用。傳感器與檢測技術的課程建設與國家發展戰略以及課程思政的結合尤為重要，要落實立德樹人的根本任務，培養中國制造和中國創造的合格社會主義接班人，探索通過課程和教材建設推動專業和課程思政的有機結合，重在培養學生的家國情懷、“大國工匠”精神和歷史使命感以及辯證思維、系統思維和創新思維能力。

對標一流課程建設的基本原則，結合傳感器與檢測技術的課程特點，課程建設的發展趨勢除了加強思政元素的自然融入，還應更加注重分類建設、高階性與創新性：1）分類建設方面，傳感器的應用范圍非常廣泛，課程建設要服務各個高校特別是不同“雙一流”建設學科特色方向，在發展過程中應依據各高校的辦學定位和人才培養目標定位，建設適應本地區本行業特色的人才培養體系；2）高階性方面，作為專業核心課程之一，要將課程思政與基于產出的教育模式有機結合，鍛煉學生解決復雜工程問題的能力，讓學生能夠根據自動化領域工程需要選擇合適的傳感器和檢測方案；3）創新性方面，傳感器是科技發展中關鍵聚焦領域，應更加重視課程與前沿技術研究的緊密結合，不僅注重傳感器的應用范圍，也要關注國家重大需求牽引下的相關類別傳感與檢測技術的基礎研究。

目前，傳感器類的課程建設都十分注重思政元素、案例教學與傳感器理論知識的結合，但多數課程主要是針對分散的思政元素融合和某一種機理傳感器的應用展開，在思政元素融入的整體設計、行業學科特色、解決復雜工程問題能力以及傳感機理研究驅動方面存在不足[1]：1）目前，各個高校課程建設中都進行了思政元素的融入，以案例為抓手，引入求真務實、實踐創新等精神的培育，但是缺少整體理論的布局以及串聯案例形成的信仰深化與升華；2）目前，傳感器類課程案例尚以通識應用為

主，沒有將相關行業特色納入，紡織產業是我國的民生產業和國際競爭優勢產業，也是科技應用和時尚發展的重要產業，紡織產業的智能化轉型，亟須智能感知領域的人才培養；3）以傳感器原理為分類依據的傳統講授模式，與面對復雜工程問題中以被測量選擇為依據的實際應用環境是脫離的，打破傳感原理的分類模式，真正讓學生以實際工程問題為背景，如何學會選擇傳感器并設計檢測系統，是教學模式改革需要解決的問題。

1? 工匠精神驅動下的課程整體設計

為了實現傳感器與檢測技術課程思政的自然融合、分類建設、高階性和創新性的一流課程建設總體目標，分解為課程思政頂層設計、紡織行業特色建設、復雜工程問題解決能力鍛煉和信仰驅動的創新探索的達成目標，具體的實施方法細化為四個方面：1）全面調研，明確教學目標，將專業教學與育人教育相統一；2）將紡織智能檢測特色案例進行全局設計，形成以行業為背景的案例串聯，達到行業與課程建設相統一的效果；3）將基于面向產出教育理念中復雜工程問題細化到課程中，明確為解決“傳感器選擇與檢測系統設計”復雜工程問題進行能力培養，提高系統的高階性；4）通過課程思政建設，加強國家發展戰略在學生創新探索中的牽引，增強學生的使命感和責任感，將報效祖國作為創新驅動源泉，開展傳感機理深入檢索和研究。

2? 工匠精神驅動下的課程建設具體思路

2.1? 圍繞課程思政頂層設計的舉措與實例

以課程大綱為基礎，以“三全育人”思想為引領，以教育部《高等學校課程思政建設指導綱要》為指導，秉承思政教育與專業教育自然融合的原則[2]，結合工程教育專業認證的成果導向、以學生為中心和持續改進三大教學理念，形成建設路線：1）專業教師中青有機結合，組成課程思政教學團隊；2）基于線上線下混合教學模式，建設在線課程思政案例庫，創新教學手段；3）發掘課程中蘊含的思政元素，將思政元素自然融入專業教學；4）上述方面有機融合，共同完成課程思政的培育，形成閉環。

在教學內容課程思政元素融入中，根據課程思政教學目標頂層設計，在本項目的研究過程中要豐富各個案例的線下與線上教學資源[3]，并能與智能紡織檢測背景相結合，實現行業特色中的課程思政加強。具體實施案例可以分為以下兩類。

1）生活案例自然融入知識點教學，引用習近平

總書記對學習態度的重要論斷，培養學生的良好學習習慣[2]。如圖2所示，通過對電磁爐的設計與電渦流傳感的機理結合，總結提問歸納學生日常生活中的案例，引導學生思考，進一步引出課程思政，體會習近平總書記提出的工匠精神與學習方法。

2）以科研案例的需求為實際分析的要點，以傳感器的國內研究現狀激發學生對自主研發和自主創新的認識，以實際案例的解決啟迪學生人士創造過程需要知識積累的重要性。如圖3所示，以數控機床中位移測量需求為背景，討論課堂中學習過的位移傳感器的局限性，提出數字位移傳感器學習的必要性，在講解課程內容后，分析光柵傳感器的如何應用于數控機床中[4]，并分析光柵傳感器的國內外研究現狀，以實際測量需求讓學生理解中國制造和中國創造的必要性，提高責任感和自信心。

2.2? 圍繞紡織行業特色的舉措與實例

在我國先進制造領域，紡織產業是我國的民生產業和國際競爭優勢產業，也是科技應用和時尚發展的重要產業。工信部發布的《紡織工業發展規劃（2016—2020）》提出重點發展紡織智能制造，推進具有自動感知、智慧決策、自主控制功能的高端智能紡織裝備的產業化開發和應用[5]。天津工業大學是“雙一流”學科建設高校，屬于行業特色院校，在第四輪學科評估中紡織工程獲得A+，應該在相關課程中制定符合行業人才培養定位的建設目標。如圖4所示，制定符合紡織行業特色的課程建設目標，并在各小節中，結合行業背景將速度、振動以及張力測量的案例融入應用拓展，實際鍛煉學生在紡織制造領域進行傳感器選擇和檢測系統設計的能力，并將紡織智能檢測中的科技前沿作為課程延伸，提高課程的高階性以及與行業特色的結合度。

2.3? 圍繞傳感器選擇與檢測系統設計復雜工程問題解決能力培養開展的具體措施

基于面向產出的教學理念，強調專業領域內復雜工程問題解決能力的培養，針對傳感器與檢測技術的課程目標，細化專業領域內的復雜工程問題，可以描述為“傳感器選擇與檢測系統設計”自動化領域內復雜工程問題，針對這一能力的培養，采用啟發式教學的模式。如圖5所示，在課程的工程引例中，以實際工程需求為牽引，對實際測量的動靜態指標進行詳細的需求描述，并利用課上資源對實際應用環境進行拓展，以問題為驅動，進行傳感器的選擇和檢測系統設計。同時，結合該被測物理量的基礎知識，對所學傳感器進行對比，重在強調機理和應用環境的對比，要求學生進行文獻檢索，配合線上資源建設，進行傳感器機理的仿真和模擬，最終達成學生解決復雜工程問題能力的培養目標。

2.4? 圍繞信仰驅動創新探索開展的具體措施

學生的自主創新意識和能力是課程目標關于素養和課程思政的重要方面，如何幫助學生樹立正確的創新驅動源泉是非常重要的。如圖6所示，通過在課程中加強國家重要需求牽引的背景講述，從國家戰略和民族責任感與自信心的角度，激發學生對于測量知識的學習與深入探索，使學生了解“卡脖子”技術的研發現狀。

3? 結束語

探討傳感器與檢測技術工匠精神驅動下的課程思政元素的自然融入方法，并結合學校培養目標形成具有紡織專業特色的課程建設要求，將傳感器按照測量對象進行串聯和案例統籌，為該類課程建設思路提供參考。

4? 參考文獻

[1] 張蓉波.傳感器技術課程思政建設思考與探索[J].產業與科技論壇，2021，20（12）：202-203.

[2] 李惠.立德樹人視域下高校思想政治教育協同育人模式研究[J].科教導刊，2021（13）：101-104.

[3] 朱蘭香，谷雷，張麗哲，等.檢測與轉換技術課程案例式教學探索與實踐[J].長春教育學院學報，2015，31（17）：84-85.

[4] 王金參，劉霞.傳感器在數控機床中的應用分析[J].輕紡工業與技術，2020，49（2）：104-105.

[5] 白恩健，李曉麗，王直杰.“新工科”背景下紡織特色高校電工電子技術課程教學改革探索與實踐[J].紡織服裝教育，2019，34（2）：163-166.