校企合作中項目式教學(xué)在傳感器與檢測技術(shù)課程教學(xué)里的應(yīng)用

蔡劍華 郭杰榮 王先春 張勛

[摘 要]以校企合作為契機，推動項目式教學(xué)。項目式教學(xué)在傳感器與檢測技術(shù)課程中的應(yīng)用，主要有根據(jù)教學(xué)大綱進行項目規(guī)劃、講授項目相關(guān)傳感器與器件知識、制訂項目任務(wù)、組織項目實施和項目考核與評價五個環(huán)節(jié)，并要善于應(yīng)用項目式教學(xué)的其他補充形式。

[關(guān)鍵詞]校企合作 傳感器與檢測技術(shù) 項目式教學(xué) 教學(xué)方法

[中圖分類號] G424[文獻標(biāo)識碼] A[文章編號] 2095-3437（2015）11-0125-02

傳感器與檢測技術(shù)是電子信息科學(xué)與技術(shù)、儀器儀表、自動化等專業(yè)的一門重要課程，涉及光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、磁學(xué)、材料學(xué)、化學(xué)等學(xué)科的交叉知識，就任一種傳感器的工作原理及應(yīng)用來說，內(nèi)容又相對獨立，是一門綜合性和應(yīng)用性很強的技術(shù)類課程。[1] [2]源于傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)模式，目前該課程的教學(xué)仍以傳感器工作原理的講解和實驗驗證為主，無法適應(yīng)現(xiàn)代傳感器與檢測技術(shù)的發(fā)展，所以，改變原有的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式上的弊端，必將成為傳感器與檢測技術(shù)課程教學(xué)研究與改革的重要課題。[3]本文針對傳感器與檢測技術(shù)課程的特點，采用項目教學(xué)法開展此課程的教學(xué)改革研究，旨在探索一套適合該課程特點和要求的教學(xué)方法。

一、課程特點和教學(xué)現(xiàn)狀分析

傳感器與檢測技術(shù)課程相比其他純理論類和純技術(shù)類課程，具有自己的特點：①該課程講授的各種傳感器，涉及光學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、生物和化學(xué)等原理，檢測的對象又涉及電量、熱量、機械量、化學(xué)量等，從內(nèi)容構(gòu)成上看顯得比較雜亂，好像沒有一條主線來貫穿課程的始終。②教學(xué)內(nèi)容分傳感器的工作原理和檢測技術(shù)兩部分，各自的線索不同，且內(nèi)容有重復(fù)和交叉。而現(xiàn)行教學(xué)現(xiàn)狀也存在一些不足：①課程教學(xué)內(nèi)容講授各種傳感器的工作原理過多，沒有表現(xiàn)課程實用性和技術(shù)型的特征;實驗內(nèi)容陳舊，實驗采用組合實驗箱，實驗時學(xué)生主要根據(jù)步驟接線，手動記錄實驗結(jié)果，對學(xué)生的開放程度比較低，不利于學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。②驗證性的實驗過多，可操作的創(chuàng)新技能訓(xùn)練過少，而各類新型傳感器及其應(yīng)用并沒有設(shè)置在課程的實驗內(nèi)容中，與生產(chǎn)實踐和工程實際應(yīng)用嚴重脫節(jié)。③考核手段呆板，嚴重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

二、項目式教學(xué)的實施

（一）項目教學(xué)法的教學(xué)方式

針對以上提出的傳感器與檢測技術(shù)課程的特點和存在的問題，擬采用項目教學(xué)法來改革傳感器與檢測技術(shù)課程的教學(xué)，每次教學(xué)均圍繞一個項目進行各教學(xué)環(huán)節(jié)的組織。先對教學(xué)大綱中規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容，用項目的形式進行規(guī)劃，整個教學(xué)內(nèi)容蘊含在多個項目中完成，以項目目標(biāo)為主線，進行各相關(guān)知識點和技能點的講解。項目中用到哪種傳感器就針對該傳感器講解，主要講解其功能、組成、構(gòu)造和工作原理，讓學(xué)生不僅認識外形，而且明白傳感器的工作原理、電路連接以及應(yīng)用場合。再就是學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，以項目為依托，應(yīng)用這些傳感器和一些元器件完成項目的研發(fā)，從而使每位學(xué)生既能深刻理解傳感器的基本知識，又培養(yǎng)了其應(yīng)用傳感器解決實際問題的能力。項目教學(xué)法就是以老師和學(xué)生為主體，在教與學(xué)的過程中來共同完成一個完整項目而進行的教學(xué)活動。[4]

（二）項目式教學(xué)法的實施過程

項目教學(xué)法的具體過程如圖1所示，左邊為教師教學(xué)過程示意圖，右邊為學(xué)生項目推進示意圖。下面以老師的工作為線索，給出項目教學(xué)法的具體實施過程：①項目規(guī)劃。首先將教材內(nèi)容按教學(xué)計劃的要求，根據(jù)傳感器的檢測對象劃分為溫度傳感器、壓力傳感器、物位與厚度傳感器、流量檢測傳感器、位移及速度檢測傳感器、成分檢測傳感器等幾大模塊（宋文緒主編的《傳感器與檢測技術(shù)》），由這些模塊進行項目規(guī)劃，整個教學(xué)內(nèi)容蘊含在多個項目中完成。②知識講解。教師根據(jù)具體的項目，對所用到的基本知識進行必要的課堂教學(xué)和引導(dǎo)，每堂課都從項目的實際問題出發(fā)，將教學(xué)內(nèi)容引入課堂，對所用到傳感器、主要模塊的工作、器件外形、使用的注意事項等進行講解，使學(xué)生掌握必要的相關(guān)基礎(chǔ)知識。③制訂項目任務(wù)。全班按自由組合的形式，分成若干個小組，制訂和布置項目任務(wù)。④組織項目實施。要求學(xué)生根據(jù)項目進行分組討論，查找資料，給出方案，并進行方案論證;給出項目設(shè)計方框圖、電路原理圖，并列出元器件清單;最后按照確定的最佳方案完成焊接和調(diào)試的過程。每名學(xué)生都必須參與從方案論證、設(shè)計制作、調(diào)試和改進的全過程。⑤項目評價和考核。根據(jù)測試結(jié)果和過程中的表現(xiàn)給出考核成績，以項目的方案論證和最終的軟硬件調(diào)試為重點，注重過程考核。做到逐人考核，每個同學(xué)需逐一向老師解讀設(shè)計的原理，測試的效果和碰到的問題，老師當(dāng)面給出評價成績。

圖1 ? 項目教學(xué)法實施過程示意圖

（三）項目式教學(xué)的考核

傳統(tǒng)的出卷考核、采用實驗結(jié)果和實驗報告的實驗考核方式不適合于傳感器與檢測技術(shù)這門課程的特點，為此我們設(shè)計了考核方案，重視考核實驗過程。具體做法如下：①學(xué)生平時的到課率和上課表現(xiàn)，作為素質(zhì)考核的一部分，采用簽到的形式進行。②項目的方案論證和最終的軟硬件調(diào)試作為過程考核和綜合應(yīng)用能力考核的重點。做到逐人考核，每個同學(xué)需逐一向老師解讀項目設(shè)計的原理，選擇器件的依據(jù)，測試的效果，碰到的問題以及解決方法和思路。哪怕是同一組的同學(xué)，也必須這樣做，杜絕抄襲別人項目成果的行為。項目的結(jié)果考核采用檢驗、演示和現(xiàn)場答辯的方式進行，并當(dāng)面給出評價成績。③理論素養(yǎng)考核。對理論知識的考核，采用項目論證的方式進行，考核基本理論、基本知識和應(yīng)用知識的能力，教師只給出設(shè)計題目和要求，要求學(xué)生以項目的形式給出規(guī)劃、原理框圖和設(shè)計思路。

三、項目式教學(xué)的補充形式

（一）參與學(xué)科競賽、申報學(xué)生項目

以各種科技競賽和學(xué)生科研項目來帶動項目式教學(xué)的開展?，F(xiàn)在每年都有諸如“全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽”、“機器人大賽”、“挑戰(zhàn)杯”等的多種國家級、省級和校級學(xué)科競賽活動，鼓勵學(xué)生參加這些學(xué)科競賽，使之變?yōu)轫椖渴浇虒W(xué)的一種常態(tài)。鼓勵學(xué)生申報省級、校級等各類學(xué)生科研項目，一是可以訓(xùn)練學(xué)生撰寫項目書的能力，二是獲得項目資助后，使學(xué)生獲得了一個項目研發(fā)實踐訓(xùn)練的平臺。湖南文理學(xué)院學(xué)院物理與電子科學(xué)學(xué)院為此開辟了學(xué)生創(chuàng)新實驗室，配備了空調(diào)、工作臺以及儀器儀表，并從經(jīng)費上保證了低值易耗品的開支。近兩年我院獲批省級學(xué)生創(chuàng)新實驗項目6項，獲挑戰(zhàn)杯省級獎3項，很好補充了傳感器與檢測技術(shù)課程項目式教學(xué)的落實。

（二）融入教師項目

教師以自己的科研項目為背景，從中提煉出一些內(nèi)容、難度和工作量適中的技術(shù)問題，作為學(xué)生項目式教學(xué)的內(nèi)容;將學(xué)生納為課題組的一分子，培養(yǎng)學(xué)生的研究和動手能力，既可以幫組老師完成部分科研工作，又鍛煉了學(xué)生，是項目式教學(xué)一個很好的補充形式。湖南文理學(xué)院學(xué)院物理與電子科學(xué)學(xué)院在去年一年時間內(nèi)，以教師項目為載體，以學(xué)生為主體申報了國家專利4項。

（三）校企合作

各類新型傳感器的不斷涌現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，使得傳統(tǒng)的傳感器與檢測技術(shù)實驗教學(xué)內(nèi)容與工程實際應(yīng)用脫節(jié)，而企業(yè)站在生產(chǎn)的第一線，在人力，儀器設(shè)備等方面彌補了學(xué)校的不足。校企合作，共建實驗室，共建協(xié)同創(chuàng)新中心，共建實習(xí)基地等，為傳感器及檢測技術(shù)項目式教學(xué)提供了條件。以這些平臺為依托，教師僅提出實驗項目要求和實驗條件，學(xué)生以小組為單位查閱相關(guān)資料，提出項目方案論證，由教師和企業(yè)確認即可在企業(yè)或?qū)嶒炇彝瓿身椖?。湖南文理學(xué)院與中央駐常德企業(yè)華南光電集團成功申報了協(xié)同創(chuàng)新中心，與國家級經(jīng)濟開發(fā)區(qū)德山經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的湖南三升光電、湖南哲能赫新能源等多家公司和企業(yè)建立了產(chǎn)學(xué)研基地。每期都聘請這些企業(yè)的高工作為我們項目式教學(xué)的導(dǎo)師，和任課教師一起指導(dǎo)學(xué)生在企業(yè)或?qū)嶒炇彝瓿烧n題，取得了良好的效果，促進了學(xué)生由學(xué)堂到工程技術(shù)崗位的轉(zhuǎn)換。

四、結(jié)論

項目式教學(xué)將基本知識講解、動手能力培養(yǎng)、綜合能力提高融為一體。在傳感器與檢測技術(shù)課程教學(xué)中采用項目式教學(xué)法，教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)均以項目為中心，有明確的任務(wù)，改革了該課程傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)模式，提高了傳感器與檢測技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量。

[ 注 釋 ]

[1] 趙小靈.項目教學(xué)法在傳感器課程中的應(yīng)用[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2009（12）：17-21.

[2] 鄭東旭.傳感器與檢測技術(shù)課程的項目教學(xué)及思考[J].科技信息，2009（34）：32-35.

[3] 蔡則祥，劉海燕.實踐教學(xué)理論研究的幾個角度[J].中國大學(xué)教學(xué)，2007（3）：22-23.

[4] 吳國智，邢旭佳.項目教學(xué)在服裝專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育探索，2012（7）：69-70.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]