《傳感器技術(shù)》“研究性學(xué)習(xí)”教學(xué)方法初探

張磊

摘 要： 研究性學(xué)習(xí)是大學(xué)教學(xué)方法研究中的熱點(diǎn)問(wèn)題。為培養(yǎng)高層次應(yīng)用型本科人才，根據(jù)《傳感器技術(shù)》的特點(diǎn)，探索該課程的“研究性學(xué)習(xí)”教學(xué)改革方法，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生由“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，提高了學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞： 研究性學(xué)習(xí) 《傳感器技術(shù)》 教學(xué)改革

一、引言

《傳感器技術(shù)》是我院測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的一門(mén)專業(yè)核心課程，其與信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)并稱為支撐現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱之一。本課程主要介紹傳感器的地位和作用、定義、分類、發(fā)展趨勢(shì)、選用原則、一般特性等基礎(chǔ)知識(shí)，其涵蓋了磁敏傳感器、溫度傳感器、光電傳感器、力敏傳感器等類型傳感器的工作原理，以及傳感器的結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)、檢測(cè)電路、典型應(yīng)用及檢測(cè)技術(shù)。隨著科技水平的不斷提升，新的多傳感器融合信息技術(shù)和現(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)等發(fā)展日新月異。純粹的傳統(tǒng)傳感器原理講授則跟不上時(shí)代發(fā)展，滿足不了建設(shè)地方應(yīng)用型高水平大學(xué)的要求，必須在教學(xué)方法上加以創(chuàng)新，探索“研究性學(xué)習(xí)”教學(xué)方法。

二、研究性學(xué)習(xí)的理論背景

研究性學(xué)習(xí)的概念是1999年初由上海教育科學(xué)研究院普教所提出的。其方法是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，通過(guò)各種研究性的學(xué)習(xí)方式，主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題，從而在知識(shí)學(xué)習(xí)、能力培養(yǎng)和素質(zhì)形成方面實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的過(guò)程。在研究性學(xué)習(xí)中，學(xué)生思維的動(dòng)力來(lái)源于對(duì)問(wèn)題的敏銳意識(shí)，對(duì)問(wèn)題孜孜不倦的探索則是激發(fā)學(xué)生對(duì)于專業(yè)課程學(xué)習(xí)興趣的源泉。問(wèn)題導(dǎo)向是研究性學(xué)習(xí)的本質(zhì)，即在課程教學(xué)中通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的問(wèn)題意識(shí)，刨根問(wèn)底解決問(wèn)題，從而逐漸達(dá)到學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的目的，并做到活學(xué)活用。

三、《傳感器技術(shù)》課程的研究性學(xué)習(xí)教學(xué)方法實(shí)施

根據(jù)上述研究性學(xué)習(xí)的方法和要求，筆者對(duì)《傳感器技術(shù)》課程的教學(xué)方法嘗試進(jìn)行了改革，提高了學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)效果。

《傳感器技術(shù)》課程的知識(shí)點(diǎn)很多，對(duì)該課程傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法以教師講授，學(xué)生死記硬背為主，而對(duì)知識(shí)產(chǎn)生的背景，特別是知識(shí)應(yīng)用的條件和局限性等則重視不夠。為此，根據(jù)研究性學(xué)習(xí)的要求，在《傳感器技術(shù)》課程教學(xué)方法上，我們對(duì)該課程知識(shí)點(diǎn)以研究問(wèn)題、探索未知的方式幫助學(xué)生領(lǐng)會(huì)、掌握和加以應(yīng)用，并不斷地給學(xué)生提供一些相關(guān)公司和研究機(jī)構(gòu)網(wǎng)站及專業(yè)論壇，從而補(bǔ)充大量科學(xué)前沿知識(shí)和應(yīng)用技能。譬如，在講解熱電阻傳感器時(shí)，筆者將學(xué)生分為六組，讓他們課前分別查閱熱電阻傳感器在家用電器設(shè)備（電冰箱、電飯鍋、烘干機(jī)等）、住房設(shè)備（空調(diào)、電熱地毯、太陽(yáng)能系統(tǒng)等）、汽車(chē)（電子噴油嘴、液位器等）、測(cè)量?jī)x器、辦公設(shè)備（復(fù)印機(jī)、打印機(jī)等）、醫(yī)療（體溫計(jì)、人工透析機(jī)等）六個(gè)方面的應(yīng)用。查閱資料的過(guò)程從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是一個(gè)調(diào)研的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生既會(huì)享受獲取知識(shí)的滿足，又會(huì)以質(zhì)疑與批判性思維方式，從而不斷提出問(wèn)題；而后，組織學(xué)生在課堂上分享和交流查閱的結(jié)果，并對(duì)困惑的問(wèn)題進(jìn)行相互分析和討論。在課堂討論中，則著重于引導(dǎo)學(xué)生一步步解決問(wèn)題。在熱敏電阻溫度系數(shù)、熱敏電阻偏置電路等關(guān)鍵或較難知識(shí)點(diǎn)上隨時(shí)集中或分組講解。并且，筆者結(jié)合自身的科學(xué)研究方向，作了熱敏電阻在光輻射計(jì)量方面的應(yīng)用研究報(bào)告，激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)術(shù)前沿和未知領(lǐng)域進(jìn)行探索的熱情。通過(guò)這種教學(xué)方法，學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程充滿濃厚的學(xué)術(shù)和研究氛圍，學(xué)生不僅能夠突破已有的書(shū)本知識(shí)，上升到應(yīng)用層次領(lǐng)會(huì)課程知識(shí)點(diǎn)，而且對(duì)傳感器技術(shù)涉及的前沿新知識(shí)進(jìn)行構(gòu)建，加深對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)和理解，同時(shí)有利于鉆研精神的養(yǎng)成和對(duì)知識(shí)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

研究性學(xué)習(xí)要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中具有很強(qiáng)的主體性，即將學(xué)生由傳統(tǒng)學(xué)習(xí)過(guò)程中的被動(dòng)接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)者。為此，在《傳感器技術(shù)》課程教學(xué)中，筆者采用了將教師作為學(xué)習(xí)主導(dǎo)，而以學(xué)生為主體的新型學(xué)習(xí)方法，即將學(xué)生的中心位置貫穿于整個(gè)課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中。我們認(rèn)為，《傳感器技術(shù)》是一門(mén)應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，并不存在傳統(tǒng)意義上的重難點(diǎn)內(nèi)容。因此，在課程內(nèi)容上不預(yù)先設(shè)定重難點(diǎn)，而是將重難點(diǎn)的劃定指派給學(xué)生，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，自主開(kāi)展研究性的學(xué)習(xí)活動(dòng)，根據(jù)自身的興趣點(diǎn)，相對(duì)獨(dú)立地進(jìn)行專題研究。這樣，專題研究所涉及的內(nèi)容即為重點(diǎn)內(nèi)容；而需進(jìn)一步查找資料，通過(guò)向老師請(qǐng)教和學(xué)生間交流才能理解的內(nèi)容則為難點(diǎn)內(nèi)容。在《傳感器技術(shù)》教學(xué)中，我們預(yù)先設(shè)計(jì)了夜視成像技術(shù)、光子計(jì)數(shù)技術(shù)、電視成像技術(shù)、非接觸測(cè)溫計(jì)數(shù)等十余個(gè)學(xué)習(xí)專題，要求學(xué)生分組在這些學(xué)習(xí)專題中自主地選擇感興趣的內(nèi)容；其次，要求學(xué)生自主安排時(shí)間進(jìn)行課外研究性學(xué)習(xí)，并自主選擇研究性學(xué)習(xí)的方式，以實(shí)現(xiàn)對(duì)課程內(nèi)容的掌握。譬如，有一組學(xué)生對(duì)微光條件下的光電成像技術(shù)產(chǎn)生濃厚興趣，我們則引導(dǎo)他們關(guān)注外光電效應(yīng)器件中的像增強(qiáng)器，并將此列為課程重點(diǎn)內(nèi)容。通過(guò)自主查找像增強(qiáng)器相關(guān)公司網(wǎng)站和論壇歸納其中的難點(diǎn)內(nèi)容，并逐一解決。這樣，學(xué)生的求知欲望和探索未知世界的興趣使得其對(duì)本課程學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性得到充分發(fā)揮，課程教學(xué)效果由“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，教學(xué)時(shí)間則由老師的課堂講授擴(kuò)展到學(xué)生課后的自主學(xué)習(xí)。

四、結(jié)語(yǔ)

對(duì)于目前《傳感器技術(shù)》課程的“研究性學(xué)習(xí)”教學(xué)方法研究，我們還有很多沒(méi)有解決或是忽略的問(wèn)題，其探索也只是初步的。如何引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)傳感器知識(shí)，努力實(shí)現(xiàn)由被動(dòng)學(xué)習(xí)向主動(dòng)構(gòu)建的轉(zhuǎn)變，由接受學(xué)習(xí)向探索學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，是培養(yǎng)高層次應(yīng)用型本科人才的教學(xué)目標(biāo)。

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