基于“三自主”育人模式下的高職學院傳感器技術與應用課程教學改革

毛弋

摘 要：“傳感器技術與應用”是物聯網工程技術專業(yè)方向一門核心課程，然而在高職院校的教學中，存在諸多問題。本文通過分析物聯網綜合布線課程的特點，基于“三自主”育人模式，針對高職學院學生，進行教學改革實踐，從課程教學中存在的改革的必要性、改革課程教學體系、調整教學設計思路、明確課程培養(yǎng)目標、突出教學項目化“普適性”、 體現物聯網特色、立體化配套教學、多元化評價體系等八個方面進行研究和探討。

關鍵詞：教學改革；三自主；物聯網；傳感器技術與應用

《傳感器技術與應用》作為物聯網感知層的最主要的信息采集獲取手段，掌握各種典型傳感器的應用是物聯網相關專業(yè)的核心技能。不同于現有的傳統(tǒng)電子信息類傳感器相關課程強調各種物理量檢測方法技能，物聯網相關專業(yè)要求培養(yǎng)學生傳感器選型、傳感器安裝調試、傳感器運維和系統(tǒng)集成等應用技術。本文以筆者所在物聯網學院的具體情況對課程教學中的改革進行探索。

1 改革課程教學體系

（一）“三自主”育人模式體系構建

主要圍繞“三自主”培養(yǎng)，從學生管理、專業(yè)教學兩個方面雙管齊下，研究“育人模式”。重點研究全時段（課內、課外）的“三自主”培養(yǎng)架構與措施，以及全主體（學生與教職員工）在“三自主”育人模式中的作用、職責與目標。“三自主”模式（如下圖所示）以建構主義學習觀和多元智力理論為基礎，立足學生個性化發(fā)展需求和行業(yè)企業(yè)需要，以服務學生發(fā)展為宗旨，將“滿足經濟社會發(fā)展和人的全面發(fā)展需求”的質量目標融入人才培養(yǎng)模式中。

“三自主”模式由“自主管理”學生管理機制、“自主學習”課程教學方法、“自主發(fā)展”創(chuàng)新實踐平臺三部分組成，以“自主管理”機制為基礎，規(guī)范學生行為習慣；以“自主學習”方法為抓手，提升學生學習能力；以“自主發(fā)展”平臺為保障，促進學生可持續(xù)發(fā)展。自主發(fā)展平臺為自主管理機制和自主學習方法提供環(huán)境保障，自主管理機制和自主學習方法互為支撐?！叭灾鳌毙纬珊狭Γ瑢崿F學生綜合職業(yè)能力與行業(yè)需求的匹配，滿足學生多樣化成長和可持續(xù)發(fā)展。

（二）構建可持續(xù)發(fā)展能力培養(yǎng)的教學全鏈條

圍繞教師“主導”作用和學生“主體”地位，通過改造課程內容、教學方式、考核形式等教學全鏈條環(huán)節(jié)，實現學生“學有興趣、學有樂趣、學有成效”，進而培養(yǎng)其自主學習能力，從而提高專業(yè)技能的內化、運用與遷移能力。授課內容覆蓋行業(yè)多應用、多崗位需求，支撐學生學習并靈活運用知識/技能。在教學方式上，教師扮演三個角色：領導者、引導者、輔導者，為學生自主學習提供組織管理、氛圍營造、關鍵點撥等服務。學生利用三種方式：計劃記錄總結、團隊分工協作、課外技能強化，為自主學習提供習慣養(yǎng)成、方法建立、訓練提升等支撐。在課程考核上，建立“以職業(yè)素養(yǎng)、學習態(tài)度、創(chuàng)新能力為導向”的考核標準，改變傳統(tǒng)“整齊劃一”的課程評價方式，激發(fā)學生的學習興趣和學習自信心。

2 調整教學設計思路

針對物聯網系統(tǒng)集成及工程崗位群，通過本課程培養(yǎng)學生對傳感器選型和應用能力，同時注重將職業(yè)資格標準融入課程教學，以項目案例系統(tǒng)化理念為指導，以教學做一體化為典型特征，與行業(yè)企業(yè)合作共同開發(fā)與設計。在課程設計中我們遵循的理念是：

本課程組教師與行業(yè)、企業(yè)的專家（兼職教師）密切合作，企業(yè)兼職教師之間參與課程設計開發(fā)與教學實施的全過程，充分體現課程教學過程的開放性。課程在簡要介紹各種典型傳感器結構原理的同時，重點講解傳感器的選型、傳感器的安裝調試、傳感器的運維和系統(tǒng)集成等應用技術。課程分為5個項目。項目一通過搭建一個圖書館安防系統(tǒng)，從總體上介紹傳感器概念、組成結構、發(fā)展趨勢等基礎知識，通過傳感器應用領域調研，了解傳感器的分類和應用等；項目二～四分別通過智能大棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、智能物流運輸系統(tǒng)和礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)系統(tǒng)為例，詳細闡述了典型傳感器選型、安裝調試和運維；項目五以“智能家居系統(tǒng)集成與應用”為項目載體，將前3個項目中重點介紹的傳感器進行集成綜合應用。

以實際項目主線，串聯各個典型傳感器應用項目，便于教師采用項目教學法引導學生展開自主學習，掌握、建構和內化知識與技能，強化學生自我學習的能力的培養(yǎng)。。

3 明確課程培養(yǎng)目標

《傳感器技術與應用》是高職物聯網技術應用專業(yè)的核心專業(yè)課程，是針對物聯網系統(tǒng)集成及工程崗位而開設的。通過學習本課程，要求學生能達到如下教學目標：

1、知識目標：

（1）掌握傳感器的概念、組成；（2）了解傳感器的發(fā)展趨勢；（3）掌握傳感器的分類；（4）了解傳感器的應用；（5）了解傳感器靜態(tài)特性；（6）掌握傳感器的信號輸出形式；（7）熟悉典型傳感器的選型依據；（8）了解傳感器信號采集常見設備；（9）了解電氣工程的安裝規(guī)程、操作規(guī)程和安全事項；（10）掌握傳感器的安裝概念及方法；（11）掌握傳感器安裝的常見工具；（12）掌握傳感器硬件接口；（13）了解傳感器的協議；（14）了解各個應用場景的概念和組成。

2、能力目標：

（1）能搭建傳感器的應用系統(tǒng)；（2）能撰寫傳感器應用領域調研報告；（3）能識別傳感器應用場景的環(huán)境特點并對傳感器選型；（4）能識讀典型傳感器的技術參數和相關標準；（5）能撰寫應用場景需求分析報告；（6）能編制傳感器施工文檔；（7）能按照具體操作步驟進行傳感器安裝和調試；（8）能撰寫傳感器安裝調試報告；（9）能檢測傳感器電路板和程序；（10）能下載和配置傳感器的數據采集和運算處理程序；（11）能識別傳感器工作狀態(tài)；（12）能檢測傳感器工業(yè)輸出信號；（13）能分析并處理傳感器的電源和輸出信號故障；（14）能對傳感器進行校驗等日常維護；（15）能對具體領域中傳感器的應用系統(tǒng)進行總體設計與功能設計。

3、素質目標：

（1）培養(yǎng)職場安全意識

（2）培養(yǎng)良好的工作作風

（3）培養(yǎng)清晰描述工作問題、確定工作目標的能力

（4）培養(yǎng)信息分類、加工處理能力

（5）培養(yǎng)書面表達觀點的能力

4 突出教學項目化“普適性”

教材以溫濕度傳感器、氣體檢測傳感器、光電傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器等典型傳感器應用技能組織學習單元（項目），設計智能家居傳感器綜合應用學習單元。在每個學習單元中，實現了各類傳感器從基本檢測原理、傳感器選型、檢測接口電路設計到傳感器信號采集、處理、傳輸軟件設計等感知設備設計“全過程”，突出對“應會”能力要求的完整性；同時，考慮不同地域院校教學條件上的差異性，將教學內容可拆分為“基礎部分”和“增強部分”，確保本教材不僅可適用于項目教學法，同時可適用于傳統(tǒng)的教學方法，體現“普適”性。

5 體現物聯網特色

以智能家居為應用主線，本教材最后一個學習單元以物聯網典型應用——智能家居作為項目載體，設置了一個傳感器綜合應用，構建物聯網，將之前各個學習單元詳細講解的溫濕度傳感器、氣體檢測傳感器、光電傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器等典型常用傳感器進行集成應用。

6 立體化配套教學

提供多維度（文本、視頻、虛擬仿真、動畫等）的情景化教學素材，包括：職業(yè)標準、技術標準、業(yè)務流程、作業(yè)規(guī)范、教學文件（電子課件、電子教案、模擬試題庫）等文本，生產工具、生產對象、生產場景、校內教學條件等圖片、文檔、錄像；傳感器內部結構等圖片、動畫；虛擬企業(yè)、虛擬場景、虛擬設備以及虛擬實訓項目，企業(yè)案例、企業(yè)網站鏈接等。

7 多元化評價體系

為催進學生職業(yè)核心技能、基本素質、創(chuàng)新精神、創(chuàng)造能力、個性培養(yǎng)和發(fā)展等全方位的發(fā)展；養(yǎng)成物聯網應用的職業(yè)素養(yǎng)，具有職業(yè)道德和社會責任感，培養(yǎng)學生綜合素質和職業(yè)能力。本課程將上述內容巧妙穿插在各個學習單元中，同時安排“自評互評”環(huán)節(jié)，對其進行綜合評價。

參考文獻

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[2]王選于振文.農業(yè)院校傳感器與檢測技術課程項目模塊化教學改革初探，吉林農業(yè)科技學院學報，2017年26期（2）endprint