“傳感器技術(shù)與應(yīng)用”課程教學(xué)改革探討

侯麗玲

?

“傳感器技術(shù)與應(yīng)用”課程教學(xué)改革探討

侯麗玲

（漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系，福建漳州363000）

針對(duì)高職院校“傳感器技術(shù)與應(yīng)用”課程的教學(xué)現(xiàn)狀，為提高學(xué)生的電路應(yīng)用及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，考察研究了傳感器應(yīng)用及檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)況及發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合現(xiàn)實(shí)條件建立更為合理有效的教學(xué)體系，豐富教學(xué)內(nèi)容，更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，改革教學(xué)方法，增設(shè)綜合課程設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，并建立相對(duì)應(yīng)的考核評(píng)價(jià)指標(biāo)。

教學(xué)改革；傳感器；綜合實(shí)踐；應(yīng)用創(chuàng)新

1 引言

“傳感器技術(shù)與應(yīng)用”課程是高職院校應(yīng)用電子、自動(dòng)化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等專業(yè)的基礎(chǔ)課程，是一門多學(xué)科的交叉課程，主要涉及傳感器的原理、特性、使用方法及測(cè)量電路等重要知識(shí)內(nèi)容。隨著電子科技的廣泛應(yīng)用，特別是物聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)自動(dòng)化程度的迅猛發(fā)展，對(duì)電子類專業(yè)技能型人才提出了更高的要求，即要求學(xué)生具備一定的電路應(yīng)用、設(shè)計(jì)及創(chuàng)新能力[1]。針對(duì)“傳感器技術(shù)與應(yīng)用”課程知識(shí)點(diǎn)涉及面廣泛且晦澀難懂及實(shí)驗(yàn)器材陳舊等特點(diǎn)進(jìn)行課程改革，緊跟科技前沿，豐富教學(xué)內(nèi)容，更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及改革教學(xué)方法，制定項(xiàng)目教學(xué)方案，通過工學(xué)結(jié)合，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生傳感器設(shè)計(jì)和創(chuàng)新應(yīng)用能力[2]。

2 教學(xué)內(nèi)容的改革

“傳感器技術(shù)與應(yīng)用”的課程教學(xué)內(nèi)容理論性公式繁雜不易理解，知識(shí)點(diǎn)涉及面廣，系統(tǒng)性較差，在實(shí)驗(yàn)條件匱乏的情況下，傳統(tǒng)課程教學(xué)組織方式主要以理論講解為主，內(nèi)容抽象難懂，學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)氛圍也難以調(diào)動(dòng)，不利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的獨(dú)立自主性。

因此在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)不局限于教材，擯棄書中陳舊的傳感器型號(hào)，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況及時(shí)更新傳感器型號(hào)，如表1；同時(shí)教材中理論公式的推導(dǎo)宜簡(jiǎn)化，深入淺出，突出實(shí)用技術(shù)特性，通過實(shí)踐強(qiáng)化理論知識(shí)[3]；根據(jù)學(xué)生的自身實(shí)際情況分層次豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以提高不同學(xué)生的工程實(shí)踐能力和應(yīng)用能力為特色的組織教學(xué)，精簡(jiǎn)理論知識(shí)和公式推導(dǎo)，重點(diǎn)突出實(shí)用技術(shù)的掌握和運(yùn)用[4]。按項(xiàng)目任務(wù)組織教學(xué)，每個(gè)項(xiàng)目均選自工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用及實(shí)際生活實(shí)踐，每項(xiàng)可分解為多個(gè)小任務(wù)，具有較強(qiáng)的代表性和實(shí)用性，以常見的物理量檢測(cè)為主線，介紹傳感器的工作原理、類型、測(cè)量電路和具體應(yīng)用方法。任務(wù)的設(shè)計(jì)與實(shí)施主要從傳感器選型、測(cè)量電路設(shè)計(jì)和模擬調(diào)試三個(gè)環(huán)節(jié)完成，有較強(qiáng)的指導(dǎo)性和可操作性，易于安排教學(xué)，能夠有效提高學(xué)生的傳感器的實(shí)際應(yīng)用技能。

表1 項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容

3 教學(xué)方法改革

科技發(fā)展對(duì)應(yīng)用型人才的需求使傳統(tǒng)的以“教師為中心”的課堂教學(xué)方式必須改革。該門課程理論性強(qiáng)，教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)少，傳統(tǒng)的課堂教授、板書、PPT等“填鴨”式的知識(shí)傳授方法可接受性較弱，不利于培養(yǎng)學(xué)生思考問題、提出問題，解決問題的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣。針對(duì)這種情況，課堂教學(xué)提倡使用“項(xiàng)目式”教學(xué)方法，以“學(xué)生為主，教師為輔”師生互動(dòng)的方式完成一項(xiàng)具體的任務(wù)為目標(biāo)。教師根據(jù)調(diào)研及學(xué)生的掌握情況，先易后難的原則從專業(yè)崗位實(shí)際需要出發(fā)設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目，并將課程內(nèi)容分解后蘊(yùn)含于任務(wù)要求中，學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求課前預(yù)先做好相關(guān)的資料查詢，制定任務(wù)完成的方案并在課堂進(jìn)行討論分析，最后由教師進(jìn)行歸納總結(jié)。這種融理論指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)示范、練習(xí)反饋于一體，教、學(xué)、做合一的方式[5]，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主導(dǎo)性、能動(dòng)性，注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及積極性，提高教學(xué)質(zhì)量。

針對(duì)項(xiàng)目式教學(xué)，以DTH11溫濕度傳感器檢測(cè)設(shè)計(jì)為例實(shí)施六步教學(xué)法。第一步，資訊: 教師按知識(shí)目標(biāo)布置任務(wù)，讓學(xué)生清楚了解本次任務(wù)的能力目標(biāo)、完成要求和執(zhí)行注意事項(xiàng)，通過圖書館、網(wǎng)絡(luò)等途徑查找資料。第二步，計(jì)劃: 按學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備情況及學(xué)習(xí)能力將學(xué)生分成不同小組，并合理分工，根據(jù)DTH11傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域、性能特點(diǎn)、封裝信息及使用注意事項(xiàng)、線路原理圖等，提出實(shí)施計(jì)劃，小組討論后再與教師探討并確定實(shí)施方案。第三步，決策: 學(xué)生按小組對(duì)DTH11傳感器應(yīng)用進(jìn)行分析、DTH11傳感器檢測(cè)效果及精度分析、傳感器電路選擇分析，列出實(shí)施清單等，畫出原理圖并結(jié)合仿真軟件（Multisim, proteus, keil 等）做可行性試驗(yàn)分析，老師對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)與建議，幫助學(xué)生糾正不合理的決策結(jié)論[6]。第四步，實(shí)施: 小組按各自的分工準(zhǔn)備所需的器材和工具，完成DTH11溫濕度檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)與制作、編寫數(shù)據(jù)處理及顯示代碼，以及應(yīng)用電路的調(diào)節(jié)與測(cè)試。第五步，檢查: 學(xué)生通過自查互查并討論分析，完成溫濕度檢測(cè)調(diào)試、故障排查、精度分析，不斷優(yōu)化電路設(shè)計(jì)。第六步，評(píng)估: 學(xué)生根據(jù)小組確定的方案完成電路設(shè)計(jì)、調(diào)試，并撰寫項(xiàng)目實(shí)施報(bào)告，進(jìn)行電路功能、精度和規(guī)范評(píng)價(jià)。最后，教師對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)方案、電路設(shè)計(jì)、創(chuàng)新思維、小組成員協(xié)作情況等進(jìn)行評(píng)價(jià)，各小組進(jìn)行自評(píng)、互評(píng)。如此，很大程度激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、分析問題解決問題和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、自主性。

4 課程考核改革、考核標(biāo)準(zhǔn)

為適應(yīng)高職高專院校工學(xué)結(jié)合的培養(yǎng)模式，該門課程注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行過程考核，采用多元化的評(píng)價(jià)體系，將理論、實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合，單個(gè)項(xiàng)目考核標(biāo)準(zhǔn)如表2所示，可根教學(xué)項(xiàng)目的考核側(cè)重點(diǎn)調(diào)節(jié)各實(shí)施過程的分值或權(quán)重。

表2 單個(gè)項(xiàng)目考核標(biāo)準(zhǔn)

每個(gè)項(xiàng)目獨(dú)立評(píng)分，具體分值比例根據(jù)實(shí)驗(yàn)難易程度不同而有所區(qū)分，學(xué)生最終得分由公式（1）計(jì)算得到。

該門課程最終成績(jī)由項(xiàng)目總評(píng)成績(jī)、平時(shí)表現(xiàn)情況（含考勤、作業(yè)等），及期末作品成績(jī)組成，三者按一定比例構(gòu)成。期末作品通過以實(shí)物作品為載體，由作品設(shè)計(jì)、作品工藝和作品說明書三部分成績(jī)組成，在完成作品的過程中，使學(xué)生加深理解所涉及傳感器的理論知識(shí)，還考核了學(xué)生對(duì)產(chǎn)品裝配、調(diào)試、檢測(cè)、技術(shù)管理、維護(hù)與維修等方面的職業(yè)能力。

5 結(jié)束語

課程革新注重“以人為本”，理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，以學(xué)生為主導(dǎo)、教—學(xué)—做一體化的教學(xué)模式，使教學(xué)內(nèi)容更加靈活、豐富，課堂氛圍更加活躍，大大提升了學(xué)生對(duì)電路設(shè)計(jì)的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生專業(yè)的實(shí)踐操作能力、設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，大大提高了教學(xué)質(zhì)量。隨著物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，傳感器的應(yīng)用亦將更加多樣化、智能化，該課程的教學(xué)方法與教學(xué)內(nèi)容也將不斷的更新完善。我們將持續(xù)關(guān)注探索，使“傳感器技術(shù)與應(yīng)用”這門多學(xué)科的交叉課程能更好的適應(yīng)學(xué)科及專業(yè)的發(fā)展要求，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。

[1]曹良足. 傳感器原理與工程應(yīng)用的綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討[J]. 景德鎮(zhèn)學(xué)院學(xué)報(bào),2016(6): 93-95.

[2]姜丕杰,任國(guó)臣,鄭春嬌.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[J]. 教育教學(xué)論壇,2016(42): 112-113.

[3] 王艷,張晨,陳姝君. 傳感器技術(shù)的理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J]. 中國(guó)現(xiàn)代教育裝備,2016(19): 74-76.

[4] 孟翔飛,謝啟,李鑫. 《傳感器原理與檢測(cè)技術(shù)》課程教學(xué)改革實(shí)踐探索[J]. 高教學(xué)刊,2016(17): 78+80.

[5] 敖邦乾,熊飛嶠. 探索高校傳感器與檢測(cè)技術(shù)教學(xué)改革[J]. 大學(xué)教育,2016(8): 177-178.

[6] 馮文妍. 傳感器應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J]. 職業(yè),2015(9): 55-56.

（責(zé)任編輯：馬圳煒）

The teaching reform of Sensor Technology and Application

HOU Li-ling

(Department of electronics, Zhangzhou Institute of Technology, Zhangzhou 363000, China)

In view of the teaching situation of "Sensor Technology and Application" course in higher colleges, aimed at improving the students' ability of circuit application and innovation design, the development status and development trend of sensor application and detection technology are studied, teaching system, teaching content, experiment content and teaching method are more reasonable. In addition, the purpose of integrated curriculum design is to improve students' comprehensive practical ability, finally, the corresponding evaluation index is established.

teaching reform; sensor; comprehensive practice; application innovation

1673-1417（2017）03-0085-04

10.13908/j.cnki.issn1673-1417.2017.03.0017

G712

A

2017－07－05

全國(guó)職業(yè)院校電子信息類專業(yè)教研項(xiàng)目（GXH2016-7）。

侯麗玲 (1982—)，女，福建霞浦人，講師，工程碩士，研究方向：應(yīng)用電子技術(shù)，嵌入式應(yīng)用。