實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式下的傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程教學(xué)改革

姜丕杰 任國臣 鄭春嬌

摘要：通過對(duì)傳感器與檢測(cè)技術(shù)教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。教學(xué)主要從授課方式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實(shí)踐等幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革。教學(xué)改革不僅增加了學(xué)生的理論知識(shí)，而且通過實(shí)踐知識(shí)競(jìng)賽，理論聯(lián)系實(shí)際提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：傳感器;教學(xué)改革;實(shí)踐創(chuàng)新能力

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2016）42-0112-02

“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程是電氣工程及其自動(dòng)化的專業(yè)性很強(qiáng)的課，課程本身與實(shí)際聯(lián)系很緊密[1]。傳感器技術(shù)是以檢測(cè)原理、材料科學(xué)、工藝加工為基礎(chǔ)的一門綜合性技術(shù)[2]。現(xiàn)在工業(yè)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)代化，關(guān)鍵技術(shù)就是檢測(cè)。檢測(cè)技術(shù)能夠?yàn)楝F(xiàn)代工業(yè)提供精確的數(shù)據(jù)，“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”實(shí)際應(yīng)用范圍很廣，結(jié)合實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標(biāo)，針對(duì)本專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，探討該課程教學(xué)改革問題。

一、研究現(xiàn)狀

近年來，隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)于創(chuàng)新性人才、實(shí)踐性人才的需求越來越迫切。這就要求高校在培養(yǎng)人才時(shí)增加學(xué)生的實(shí)踐性、創(chuàng)新性。培養(yǎng)學(xué)生的能力是素質(zhì)教育的主要內(nèi)涵之一，這里的能力當(dāng)然包括實(shí)踐能力[3]。傳感器與檢測(cè)技術(shù)作為實(shí)用性課程，需要增加學(xué)生的實(shí)踐環(huán)節(jié)。這在很多高校已經(jīng)開始進(jìn)行改革，并且取得了一些效果。目前傳感器與檢測(cè)技術(shù)還是以理論教學(xué)為主，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為輔，學(xué)時(shí)上比較偏少。學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性一般。缺乏實(shí)踐項(xiàng)目或者實(shí)踐課程來調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。學(xué)生只是為了考試成績(jī)而學(xué)習(xí)，為了學(xué)分而學(xué)習(xí)。不是為了提高自己的能力而去學(xué)習(xí)。缺乏工程應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力。教學(xué)效果與教學(xué)目標(biāo)存在較大差距。

二、教學(xué)中存在的問題

傳感器與檢測(cè)技術(shù)作為當(dāng)代控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的“感覺器官”，有很廣的應(yīng)用前途。該課程具有實(shí)戰(zhàn)性較強(qiáng)的特點(diǎn)。如何使學(xué)生真正掌握檢測(cè)技術(shù)和傳感器的應(yīng)用，是課程教學(xué)必須解決的問題。關(guān)鍵問題的解決就是對(duì)傳感器與檢測(cè)技術(shù)的全面教學(xué)改革。通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改變傳統(tǒng)的教學(xué)手段，通過實(shí)踐教學(xué)應(yīng)用，考試考核方法改革，讓學(xué)生熟練各種傳感器，掌握各種檢測(cè)技術(shù)，并且能夠熟練地應(yīng)用到實(shí)際工程中。與具體的工程實(shí)踐項(xiàng)目結(jié)合起來，提高學(xué)生應(yīng)用能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，從而培養(yǎng)出適用于工程應(yīng)用的人才。從現(xiàn)在的教學(xué)方式以及學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)方面來看，傳感器與檢測(cè)技術(shù)存在這幾個(gè)問題。

1.采用大班授課的方式，教師將傳感器與檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用方法滿堂灌的方式傳授給學(xué)生，學(xué)生只能是形象地去理解，不能學(xué)以致用，沒有實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行鍛煉，學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力很難有所提高。

2.課程的內(nèi)容多而雜，教學(xué)學(xué)時(shí)少，除了理論課，實(shí)驗(yàn)課的學(xué)時(shí)就更少，學(xué)生缺乏實(shí)際鍛煉的機(jī)會(huì)。參加一些控制相關(guān)的競(jìng)賽類項(xiàng)目，學(xué)生就不能很好地應(yīng)用傳感器。

3.學(xué)生缺少實(shí)際應(yīng)用傳感器與檢測(cè)技術(shù)的場(chǎng)合，不能夠?qū)⒗碚搼?yīng)用與實(shí)際。所有的知識(shí)就停留在課本的教學(xué)里。缺少實(shí)際工程的鍛煉機(jī)會(huì)。

4.由于學(xué)時(shí)的限制，學(xué)生對(duì)于傳感器實(shí)物的認(rèn)知也是很有限。在課堂上講得再多的內(nèi)容，在實(shí)際應(yīng)用中，拿到一個(gè)實(shí)物器件，學(xué)生還是很陌生。特別是與單片機(jī)之類的相關(guān)課程結(jié)合應(yīng)用時(shí)，學(xué)生基本是無處下手。

三、教學(xué)方法的提出

本文主要針對(duì)目前高校傳感器與檢測(cè)技術(shù)教學(xué)中存在的問題，積極探討先進(jìn)、有效的課程組織實(shí)施模式及實(shí)踐環(huán)節(jié)的改革方法，進(jìn)行理論方法探討與改革實(shí)踐。實(shí)現(xiàn)學(xué)生傳感器與檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的顯著提升，符合人才市場(chǎng)的需求，可顯著提升本專業(yè)學(xué)生的專業(yè)技術(shù)綜合能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力指數(shù)。結(jié)合應(yīng)用型高校電氣類專業(yè)傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程教學(xué)提出有建設(shè)性的研究思路和改革措施，將對(duì)該領(lǐng)域的研究成果進(jìn)行補(bǔ)充和完善。針對(duì)這些問題本文提出以下幾個(gè)解決方法：

1.教學(xué)理念更新。教學(xué)過程中注意教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合，不僅講授理論知識(shí)，而且將實(shí)物帶到課堂上，讓學(xué)生能夠近距離地接觸到傳感器。通過多媒體授課，不僅傳授理論知識(shí)，也將各種新型的傳感器的圖片投入到大屏幕上，讓學(xué)生有個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，通過動(dòng)畫，學(xué)生可以看到實(shí)際生產(chǎn)中，傳感器是怎么樣使用的。并且將一些實(shí)際工程中與課程相關(guān)的通過多媒體直接展示給學(xué)生。增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。

2.整合教學(xué)資源。本課程教學(xué)學(xué)時(shí)少，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)少。為了解決此問題，可以將單片機(jī)課設(shè)、開放實(shí)驗(yàn)結(jié)合到一起。單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)是學(xué)生重要的實(shí)踐教學(xué)課程，要求學(xué)生以單片機(jī)為主芯片實(shí)現(xiàn)各種控制和檢測(cè)方面的實(shí)際設(shè)計(jì)。很多設(shè)計(jì)的題目都應(yīng)用傳感器，控制及檢測(cè)更不能離開傳感器，正好可以拓展學(xué)生的實(shí)踐能力、傳感器的應(yīng)用能力。

3.結(jié)合電子設(shè)計(jì)大賽、挑戰(zhàn)杯等各種競(jìng)賽實(shí)現(xiàn)傳感器的各種應(yīng)用。引導(dǎo)學(xué)生積極參與電子設(shè)計(jì)大賽、挑戰(zhàn)杯等競(jìng)賽、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等，在設(shè)計(jì)中理解、認(rèn)識(shí)各種傳感器，可以很靈活地運(yùn)用各種傳感器，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、設(shè)計(jì)能力、為將來的工作打下良好的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

四、教學(xué)方式的實(shí)施

通過查閱文獻(xiàn)材料和對(duì)應(yīng)用型本科院校實(shí)際調(diào)研，了解傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，分析提高課程的教學(xué)質(zhì)量的各種途徑，吸取兄弟院校的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的改革，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的更新，重新架構(gòu)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。以多手段、多層次、多方面提高學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力[4]。在實(shí)踐教學(xué)中，不僅從本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)出發(fā)，也可以從與之相聯(lián)系的課程的實(shí)踐教學(xué)出發(fā)，增加學(xué)生的實(shí)踐機(jī)會(huì)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。通過各種電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，挑戰(zhàn)杯競(jìng)賽等讓學(xué)生能夠?qū)鞲衅鲬?yīng)用起來，使之成為培養(yǎng)學(xué)生的工具，而不是課程負(fù)擔(dān)。

通過本專業(yè)的學(xué)生為實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，通過實(shí)際的過程及結(jié)果對(duì)本理論進(jìn)行理論驗(yàn)證和研究分析。通過對(duì)教學(xué)實(shí)踐具體改革措施進(jìn)行歸納與分析，使之系統(tǒng)化、理論化，上升為教學(xué)經(jīng)驗(yàn)成果。

1.文獻(xiàn)研究法。根據(jù)課題研究目標(biāo)及傳感器與檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用能力提高的關(guān)鍵問題，查找文獻(xiàn)資料，全面掌握傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程教學(xué)研究現(xiàn)狀及思路。

2.實(shí)際調(diào)研法。采取深入與本課程相關(guān)的企業(yè)，實(shí)地考察調(diào)研的方法，調(diào)研實(shí)際應(yīng)用案例，引進(jìn)目前公司先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備工具應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐。

3.經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法。開展教育教學(xué)方法的各種研討，包括課程內(nèi)容、教學(xué)模式，教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)及設(shè)計(jì)題目等內(nèi)容，總結(jié)最新的教學(xué)改革措施;對(duì)教學(xué)實(shí)踐具體改革措施進(jìn)行歸納與分析，使之系統(tǒng)化、理論化，上升為教學(xué)經(jīng)驗(yàn)成果。

4.實(shí)踐試點(diǎn)驗(yàn)證法。采取本專業(yè)學(xué)生進(jìn)行試點(diǎn)實(shí)踐和理論評(píng)估與分析，根據(jù)教學(xué)的結(jié)果及成果，總結(jié)理論成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，發(fā)表教學(xué)研究論文。

五、結(jié)論

通過連續(xù)的課程教學(xué)實(shí)踐，對(duì)于學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有了很大的提高。這主要體現(xiàn)在下面幾個(gè)方面。首先，在大學(xué)生的電子設(shè)計(jì)大賽中，學(xué)生獲得省級(jí)的獎(jiǎng)項(xiàng)有明顯的提高。其次就是大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽取得了好名次，去年獲得國家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)一項(xiàng)。再次在獲得創(chuàng)新學(xué)分方面有很多新的思路。畢業(yè)的學(xué)生，很多都是獲得和傳感器相關(guān)的創(chuàng)新學(xué)分。

除了學(xué)生創(chuàng)新能力提高之外，教師本身也獲得很多收益：

1.通過對(duì)一些相應(yīng)的高校和本課程相關(guān)的專業(yè)進(jìn)行調(diào)研，從實(shí)踐教學(xué)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上，找出本課程在各高校中存在的共同問題。吸取先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，找出自己的不足，形成研究成果。

2.通過對(duì)傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程本身進(jìn)行改革，包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、實(shí)踐應(yīng)用等方面。形成一套能夠?qū)鞲衅鞯睦碚撆c實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)體系。增加學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐工程能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜丕杰，程海軍，陳曉英.傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程教學(xué)探討[J].當(dāng)代教育理論與實(shí)踐，2015，（7）：71-73.

[2]王化祥，張淑英.傳感器原理及應(yīng)用[M].天津：天津大學(xué)出版社，2014.

[3]陳淑靜，馬天才.“傳感器原理及應(yīng)用”課程教學(xué)改革探討[J].天中學(xué)刊，2011，26（5）：86-88.

[4]陳曉英，任國臣，魯寶春.基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的電氣工程實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建[J].教育現(xiàn)代化，2016，（3）：10-11..

The Teaching Reform of the Sensor and Detection Technique Course under the Practice Teaching Innovation Ability Training Mode

JIANG Pi-jie，REN Guo-chen，ZHENG Chun-jiao

（Liaoning University of Technology Institute of electrical engineering，Jinzhou，Liaoning ?121001，China）

Abstract：Through the sensor and testing technology，teaching reform to cultivate the students' practical innovate ability.The teaching reformson the teaching mode，teaching content，teaching practice and so on several parts.The teaching reform not only increases the students' theoretical knowledge，but also through practice knowledge competition，theory with practice to improve the students' practicalinnovate ability.

Key words：the sensor;teaching reform;practicalinnovateability