面向應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)的《傳感器與檢測技術(shù)》教學(xué)改革研究

李琳 李佳洋 李鑫

摘要：《傳感器與檢測技術(shù)》是一門應(yīng)用性極強(qiáng)的專業(yè)課，我校以“應(yīng)用”為主旨和特征構(gòu)建課程和教學(xué)內(nèi)容體系，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)手段和考核方式等方面進(jìn)行改革，重點(diǎn)加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、解決問題能力、技術(shù)應(yīng)用能力。本文所探討的課程改革不僅改善了教學(xué)效果，而且極大地提高了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。

關(guān)鍵詞：傳感器與檢測 應(yīng)用技術(shù)人才 教學(xué)改革

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-5349（2018）06-0183-02

2014年6月，國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》，明確提出要引導(dǎo)一批普通本科高等學(xué)校向應(yīng)用技術(shù)類型高等學(xué)校轉(zhuǎn)型，使其在培養(yǎng)學(xué)生理論知識基礎(chǔ)上，加強(qiáng)實(shí)踐和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。我校作為省內(nèi)首批轉(zhuǎn)型發(fā)展試點(diǎn)高校更應(yīng)該積極響應(yīng)，積極思考如何進(jìn)行專業(yè)課程改革，以培養(yǎng)不僅掌握現(xiàn)代的科學(xué)文化理論知識，具備扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識，而且具備很強(qiáng)的工程應(yīng)用技術(shù)能力的合格畢業(yè)生。

《傳感器與檢測技術(shù)》是我校電氣類專業(yè)的一門主干課，其承上啟下，在專業(yè)課程中居于重要地位。課程內(nèi)容涉及電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)和機(jī)電學(xué)等多方面知識，各章節(jié)內(nèi)容間相互獨(dú)立，缺乏系統(tǒng)性和連續(xù)性。同時又要求學(xué)生在掌握各種傳感器工作原理基礎(chǔ)上，能夠緊密聯(lián)系測量學(xué)、電子學(xué)和自動控制技術(shù)等學(xué)科，合理地選擇和使用傳感器。所以這是一門綜合性極強(qiáng)的專業(yè)課程，其對學(xué)生來說不僅要學(xué)習(xí)和掌握大量理論知識，還要求學(xué)生具有一定的實(shí)踐應(yīng)用能力；對于教師來說要全面掌控整個課程體系設(shè)置，既要講好這門課的基礎(chǔ)知識，也要適當(dāng)合理安排學(xué)生的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐的內(nèi)容時間。所以，這門課不僅對學(xué)生還是對教師同樣具有困難與挑戰(zhàn)。

一、課程現(xiàn)狀

傳統(tǒng)教學(xué)主要重視理論教學(xué)，教師會安排大量的時間講述各類傳感器的工作原理、特性等，理論繁多，公式更是繁多，雖然教師采取講授、板書和多媒體課件相結(jié)合的授課方式，但是學(xué)生主動學(xué)習(xí)積極性不高，特別是對于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差的學(xué)生來說，要想學(xué)好這門課更是困難重重。他們逐漸養(yǎng)成教師講什么，他們聽什么，而自己不去主動思考，不愛問、不想問“為什么”的麻木聽課習(xí)慣。更有甚者，個別學(xué)生更多地關(guān)注考試出哪道題，把更多精力用在如何通過考試上。

其次，教學(xué)中雖配置了一定學(xué)時的實(shí)驗(yàn)課，但由于多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，無法激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性，且實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新較慢，與工程實(shí)際問題相差較遠(yuǎn)，學(xué)生逐漸養(yǎng)成按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書按部就班地完成實(shí)驗(yàn)，把更多精力和時間用在數(shù)據(jù)記錄和實(shí)驗(yàn)報告的抄寫上，而不去思考如何通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證課堂的理論，如何去分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或數(shù)據(jù)，如何去查找實(shí)驗(yàn)失敗的原因，如何去體會實(shí)驗(yàn)最終目的。

長此以往，無論是理論課還是實(shí)驗(yàn)課都失去了原本的意義，學(xué)生只是為了畢業(yè)而學(xué)習(xí)，很難激發(fā)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)欲望，會嚴(yán)重影響學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，更不用說培養(yǎng)合格的應(yīng)用技術(shù)型人才。面對現(xiàn)狀，授課教師急需從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)手段和考核方式等方面進(jìn)行改革，以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

二、具體改革措施

（一）教學(xué)內(nèi)容多樣性

根據(jù)本門課程特點(diǎn)，將整個教學(xué)課程體系分為理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)三個模塊。

理論教學(xué)重點(diǎn)介紹傳感器和檢測技術(shù)的基本概念、工作原理、特性和指標(biāo)等，以老師授課為主。這部分內(nèi)容相對比較枯燥，要注意把握學(xué)生課堂的聽課狀態(tài)，以實(shí)際應(yīng)用帶動理論教學(xué)，多列舉一些工程中或生活中的例子，如講到溫度傳感器及檢測時，可以將廢舊的電熱水壺的加熱底盤給學(xué)生展示，并對其工作原理細(xì)致剖析，讓學(xué)生先產(chǎn)生好奇心及對知識的渴望，然后再循序漸進(jìn)地進(jìn)行講授，用答疑解惑的方法吸引學(xué)生學(xué)習(xí)，從而提高授課效果。

首先，實(shí)驗(yàn)教學(xué)指在講述完某一類傳感器之后，充分利用學(xué)?，F(xiàn)有的教學(xué)資源立即進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，從而使學(xué)生可以將學(xué)習(xí)中的問題、不解等用實(shí)驗(yàn)的形式驗(yàn)證出來，更進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生理解課堂教師講授的內(nèi)容。此外，要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前要有預(yù)習(xí)報告，保證學(xué)習(xí)真正了解所要完成實(shí)驗(yàn)的具體要求后方能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其次，要求學(xué)生能夠自主完成實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)在于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)過程，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論?？傊?，避免學(xué)生的應(yīng)付心理，要讓學(xué)生認(rèn)識到做實(shí)驗(yàn)是一件快樂的事情，完成一個實(shí)驗(yàn)是對自己知識的檢驗(yàn)，同時也是自身能力的體現(xiàn)。

實(shí)踐教學(xué)最能體現(xiàn)應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)要求，以實(shí)踐項(xiàng)目推動教學(xué)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)-研究-實(shí)踐一體化的教學(xué)模式，學(xué)期中期安排兩大類綜合性工程項(xiàng)目，同時要求老師對項(xiàng)目中所涉及的知識點(diǎn)的難易程度有較準(zhǔn)確的把握，對學(xué)生在整個實(shí)踐教學(xué)過程中的構(gòu)思、設(shè)計、實(shí)踐、運(yùn)行等進(jìn)行階段性、針對性指導(dǎo)。強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體作用，由學(xué)生自主選題，并3～5人組成一組，利用課余時間在開放實(shí)驗(yàn)室中完成，其可以發(fā)揮學(xué)生的自主性和靈活性，激發(fā)學(xué)生的熱情，發(fā)揮學(xué)生的潛能，重點(diǎn)考查學(xué)生的主動思維能力、動手能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

（二）教學(xué)方法靈活性

多樣化的“聽”與“看”。當(dāng)下的大學(xué)生很樂于接受新事物，特別是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展如此迅速的今天，學(xué)生可以利用手機(jī)和電腦獲取很多課本以外的知識。這就使得教師在理論教學(xué)的過程中，不能完全依靠課本，要讓學(xué)生在老師的講述過程中尋找到新穎點(diǎn)，例如在講述各類傳感器原理時，可以采用短視頻的教學(xué)形式，一方面視頻的色彩和聲音更能吸引學(xué)生的注意力，另一方面對比教師枯燥的講解，視頻能直觀地促使學(xué)生理解和掌握知識點(diǎn)，往往1～2分鐘的視頻比教師8～10分鐘的語言描述效果更好，還可以給學(xué)生留下更深刻的印象，從而改善教學(xué)效果。其次還可以采用微課的形式，將工程實(shí)際的應(yīng)用情況搬到課堂，搬到網(wǎng)上，讓學(xué)生了解真正的工程情況。除此之外，將課程重點(diǎn)內(nèi)容分段放到網(wǎng)上，有利于學(xué)生有選擇地預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，達(dá)到自我知識點(diǎn)的完善，鞏固課堂所學(xué)到的內(nèi)容。

發(fā)揮課堂討論的作用。目前很多學(xué)生有手機(jī)“依賴癥”，幾分鐘不關(guān)注手機(jī)就感覺整個世界發(fā)生了大變化，總是自覺不自覺地拿起手機(jī)來看一看?？梢詫⒁还?jié)課的部分授課內(nèi)容交給學(xué)生當(dāng)堂自學(xué)完成，例如對于傳感器的特點(diǎn)和應(yīng)用問題，就可以讓學(xué)生按座位臨時分組用手機(jī)查找資料，時間控制在5～8分鐘，然后由組長進(jìn)行發(fā)言，其他組可以進(jìn)行糾錯和補(bǔ)充，最后由教師歸納總結(jié)各組提交的信息，以文字和圖片的形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前。讓學(xué)生當(dāng)老師，可以促使學(xué)生的積極主動思考，在聽取其他組發(fā)言的同時，總結(jié)自己的調(diào)查內(nèi)容，查缺補(bǔ)漏，有利于他們對知識點(diǎn)的掌握及理論聯(lián)系實(shí)際，同時活躍課堂氣氛。在這個過程中，為避免有的學(xué)生渾水摸魚，教師可以用平時成績適當(dāng)刺激學(xué)生查資料，積極發(fā)言，以使學(xué)生適應(yīng)這種教學(xué)模式，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生主動展現(xiàn)自己的目的。

緊抓實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)。實(shí)驗(yàn)是學(xué)生接觸與課堂內(nèi)容相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用的第一階段，通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生不僅應(yīng)該對各類傳感器有個初步了解，更應(yīng)該掌握傳感器的檢測原理和方法，分析和解決相關(guān)的簡單工程問題。但以往實(shí)驗(yàn)課結(jié)束以后，學(xué)生只要按時提交實(shí)驗(yàn)報告就萬事大吉，教師也只是針對報告的完整性進(jìn)行批改，沒有將實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的共性問題與學(xué)生進(jìn)行分析研討，很多學(xué)生在做完實(shí)驗(yàn)以后，都不清楚為何要如此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，使實(shí)驗(yàn)失去意義。可以在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中利用3～5分鐘，對實(shí)驗(yàn)中集中出現(xiàn)的問題進(jìn)行講解，及時解決學(xué)生的疑惑，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展提出一些探索性問題，促使學(xué)生帶著問題去實(shí)驗(yàn)，去思考。在實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后的理論課中也可以抽出3～5分鐘，對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論進(jìn)行研討，使學(xué)生真正掌握實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，加深對?shí)驗(yàn)過程的理解，真正實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的目的。

實(shí)踐作品匯報。學(xué)生在開展實(shí)踐教學(xué)過程中，需根據(jù)教師所提出的項(xiàng)目內(nèi)容自行進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計構(gòu)思、方案設(shè)計、實(shí)物制作、試驗(yàn)運(yùn)行和作品完善。在這個過程中教師要提供必要的指導(dǎo)，適當(dāng)?shù)貫閷W(xué)生提供一些建議和意見，在計劃的制訂、實(shí)施和作品完成度方面給予一些幫助。到學(xué)期快結(jié)束時提交設(shè)計作品并開展一次作品報告交流會，學(xué)生需要事先準(zhǔn)備好5分鐘左右的PPT，將自己作品的用途、功能和設(shè)計心得與大家分享，并可以回答老師和同學(xué)提出的問題。這不僅要求他們事先準(zhǔn)備好匯報內(nèi)容，更對其語言表達(dá)、現(xiàn)場應(yīng)變能力有一定要求，而且還可以激發(fā)學(xué)生去思考，去創(chuàng)新，去挑戰(zhàn)，更會使學(xué)生體驗(yàn)到做學(xué)問是一件嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖虑?，只有通過一段時間的不懈努力才會得到很好的收獲。

（三）考核方式多樣性

在新的考核方式中，改變原先筆試成績決定“生死”的考核方式，減少筆試考試成績比例，增加平時成績和實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐成績比例，重點(diǎn)考查學(xué)生的理解能力和創(chuàng)新能力，使期末考試總成績=筆試成績×40%+平時成績×20%+實(shí)驗(yàn)成績×20%+實(shí)踐成績×20%。

（1）期末成績。采用筆試的方式，考核學(xué)生對傳感器和檢測技術(shù)等方面知識的理解和掌握程度，增加工程應(yīng)用方面的內(nèi)容以考查學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的總體掌控能力。試卷的考核內(nèi)容全面，給分點(diǎn)靈活，對學(xué)生新穎的答案，要給予合理成績。

（2）平時成績。除了考核學(xué)生的日常出勤和課堂紀(jì)律外，更側(cè)重考核學(xué)生的課堂活躍度，討論問題的積極程度和準(zhǔn)確程度。教師根據(jù)學(xué)生平時的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行給分，將此部分的25%用來約束學(xué)生的課堂表現(xiàn)，剩余75%是用來刺激學(xué)生參與課堂討論，培養(yǎng)敢想、敢說、敢問的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

（3）實(shí)驗(yàn)成績。從預(yù)習(xí)到進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再到實(shí)驗(yàn)總結(jié)與實(shí)驗(yàn)報告的提交，都要嚴(yán)格要求，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)不僅能驗(yàn)證所學(xué)的理論知識，更能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。為避免個別學(xué)生魚目混珠應(yīng)付實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，任課教師需要更注重實(shí)驗(yàn)過程的評定。將此部分總成績的30%用來考核學(xué)生按時參加實(shí)驗(yàn)并按時提交實(shí)驗(yàn)報告的情況，剩余70%是用來考核學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)，考查學(xué)生操作的認(rèn)真度、分析問題的準(zhǔn)確度、實(shí)驗(yàn)完成的正確度。

（4）實(shí)踐成績。實(shí)踐是將理論知識得以升華的最佳手段，通過工程實(shí)踐過程，可以考核學(xué)生動手能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力以及分析問題、解決問題的能力，以學(xué)生所提交作品的完成情況及學(xué)生在作品匯報時的表現(xiàn)，包括PPT的準(zhǔn)備情況、語言表述等對學(xué)生評分。其中作品的完成度占總成績的15%，作品匯報占總成績的5%。

三、結(jié)語

幾年來，我校一直在探索如何培養(yǎng)具有一定創(chuàng)新意識和較強(qiáng)實(shí)踐能力，能勝任相關(guān)行業(yè)產(chǎn)業(yè)崗位工作的高層次應(yīng)用型人才。以《傳感器與檢測技術(shù)》為例的專業(yè)課程改革，采取理論與實(shí)踐并重、內(nèi)容緊跟實(shí)際的新教學(xué)體系，提升實(shí)踐教學(xué)的地位，激發(fā)學(xué)生的積極性、主動性、創(chuàng)造性，不斷探索新的教學(xué)模式，進(jìn)一步培養(yǎng)適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求，動手能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)好的應(yīng)用型人才。

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責(zé)任編輯：楊國棟