《傳感器原理與檢測技術(shù)》課程教學(xué)改革與實踐

彭慧玲 劉林生 黎海生

摘要：在研究了《傳感器原理與檢測技術(shù)》課程的特點和學(xué)習(xí)對象的特點的基礎(chǔ)上，針對本課程教學(xué)過程中存在的問題，提出了一種主動式學(xué)習(xí)和項目式考核相結(jié)合的教學(xué)模式。這種教學(xué)模式適應(yīng)了不同學(xué)生的不同培養(yǎng)目標(biāo)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)和實踐能力，并且激發(fā)了學(xué)生的科研興趣。

關(guān)鍵詞：傳感器;主動式;項目式;教學(xué)模式

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）51-0095-02

一、引言

《傳感器原理與檢測技術(shù)》課程是電子類專業(yè)的基礎(chǔ)選修課程，是一門基礎(chǔ)性、理論性、實踐性、綜合性很強的課程，更是一門交叉性學(xué)科[1]。課程每章內(nèi)容相對獨立，知識量大，涉及學(xué)科多。目前的授課方式主要是以教師講授理論知識為主，輔助一些驗證性的實驗。一般的考核方式是采用試卷考試。而這樣的傳統(tǒng)的教學(xué)方式很難調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，其學(xué)習(xí)效率也是低下的，不適用于現(xiàn)在大學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)。為了解決這個問題，本文針對《傳感器原理與檢測技術(shù)》課程的特點，結(jié)合人才培養(yǎng)的模式，探討該課程教學(xué)改革問題。

二、課程和學(xué)習(xí)對象的特點

1.課程特點。本課程涉及的傳感器種類繁多，例如：應(yīng)變式傳感器、電容式傳感器、壓電式傳感器、熱電式傳感器等，種類多達十種以上[2]。并且本課程涉及學(xué)科廣泛，有材料學(xué)、光學(xué)、力學(xué)以及加工工藝等[3]。因此學(xué)生要學(xué)習(xí)的內(nèi)容多，知識點分散。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，不斷有新材料的出現(xiàn)、加工工藝的改進，因此新型的傳感器不斷地被開發(fā)。只專注于教材上的內(nèi)容的學(xué)習(xí)不僅會造成學(xué)生學(xué)習(xí)的理論知識與實際應(yīng)用脫節(jié)，而且會使學(xué)生跟不上社會和科技的發(fā)展，不利于學(xué)生的就業(yè)和繼續(xù)深造。傳感器的用途廣泛，有很強的實用性。僅靠學(xué)習(xí)教材的理論知識，學(xué)生無法真正掌握不同傳感器的原理和應(yīng)用，因此學(xué)生要實際地接觸傳感器、使用傳感器，才能掌握其原理和應(yīng)用。

2.學(xué)習(xí)對象特點。本課程涉及的學(xué)科多，除了電子類課程外，還涉及材料學(xué)、光學(xué)、力學(xué)以及加工工藝等。本校學(xué)習(xí)《傳感器原理與檢測技術(shù)》課程的對象為電子類專業(yè)的大四學(xué)生。他們已經(jīng)具備一定的電子類課程的基礎(chǔ)，但對于材料學(xué)、加工工藝等學(xué)科則沒有基礎(chǔ)，因此對于本課程的某些內(nèi)容難以理解，學(xué)習(xí)本課程的積極性低。大四的學(xué)生面臨著就業(yè)和繼續(xù)深造的問題。對于準(zhǔn)備就業(yè)的學(xué)生，需要具有將本科所學(xué)理論知識靈活運用的能力以及增強實踐能力。對于準(zhǔn)備繼續(xù)深造的學(xué)生則需要培養(yǎng)初步的科研精神和探究新知識的能力。因此，對于不同的學(xué)生有不同的培養(yǎng)目標(biāo)。

三、目前存在的問題

1.教學(xué)內(nèi)容存在的問題。目前高校關(guān)于《傳感器原理與檢測技術(shù)》課程的教材種類多，但都是大同小異，都是每一章描述一類傳感器的結(jié)構(gòu)、原理及其應(yīng)用。教材中的傳感器類型繁多，知識點分散，學(xué)生學(xué)習(xí)困難。而且教材中描述的都是傳統(tǒng)的傳感器，對新型的傳感器少有提及。因此目前的教學(xué)內(nèi)容存在內(nèi)容多以及內(nèi)容陳舊的問題。

2.教學(xué)模式存在的問題。本課程的傳統(tǒng)的授課方式是老師講解教材上的理論知識，布置習(xí)題給學(xué)生課后練習(xí)?！秱鞲衅髟砼c檢測技術(shù)》是一門專業(yè)基礎(chǔ)選修課，因為這是選修課，學(xué)生習(xí)慣性不重視。采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣低下，學(xué)習(xí)效率不高[4]。僅僅依靠通過練習(xí)課后的習(xí)題也不能達到鞏固知識的目的。因此，這種被動式、灌輸式學(xué)習(xí)對大四的學(xué)生不適用。

3.考核方式存在的問題。傳統(tǒng)的課程考核方式為試卷考試，學(xué)生往往只會在考試前通過死記硬背一些課本上的知識點來應(yīng)對考試，考試結(jié)束后則對本課程沒有任何印象。因此這種考核方式既不能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也不利于教師評估學(xué)生對本課程知識的掌握程度。

四、理論教學(xué)方法改革

針對以上的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和考核方式存在的問題，根據(jù)本課程的特點和對學(xué)生培養(yǎng)的目的，對本課程進行了以下的改革。

1.教學(xué)內(nèi)容的改革。本課程的教材一般的安排方式是，先講解傳感器的一般特性，然后分章講解不同類型的傳感器。本課程授課的對象為大四的學(xué)生，學(xué)生面臨著就業(yè)或者繼續(xù)深造。教材上講解的都是傳統(tǒng)的傳感器，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不斷有新型的傳感器被研發(fā)出來。在基于人才的培養(yǎng)模式下，僅僅教會學(xué)生教材上幾種傳感器的原理和應(yīng)用是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此在教學(xué)內(nèi)容上要緊跟學(xué)科前沿，將新型的傳感器及其應(yīng)用加入其中。

課程上的理論知識往往不能給學(xué)生很深刻的印象。因此除了理論知識的教授，還要帶領(lǐng)學(xué)生參觀本學(xué)院的微納加工實驗室，向?qū)W生展示傳感器的制造過程，使學(xué)生能直觀地看到傳感器從無到有的制造過程以及傳感器的性能測試，這樣有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和科研興趣。

2.教學(xué)模式的改革。傳統(tǒng)的授課方式是老師講解教材上的理論知識，布置習(xí)題給學(xué)生課后練習(xí)。采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣低下，學(xué)習(xí)效率也低下。因此有必要將學(xué)生的被動式學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃邮綄W(xué)習(xí)。針對大四學(xué)生的培養(yǎng)特點，進行了相應(yīng)的改革。

將傳統(tǒng)的以教師講授為主改為學(xué)生主動學(xué)習(xí)和團隊式的共同學(xué)習(xí)。具體的措施為：針對教學(xué)內(nèi)容將學(xué)生分為不同的小組，并且各個小組推舉一名組長;每個小組負(fù)責(zé)一種傳感器的講授。

例如：以學(xué)習(xí)電容式傳感器為例。A組的學(xué)生負(fù)責(zé)電容式傳感器的講授，小組學(xué)生分工合作自學(xué)電容式傳感器這一章，查閱相關(guān)資料，做好課件，在課堂上給其他同學(xué)講授。在課堂上其他同學(xué)有疑問，A組的同學(xué)負(fù)責(zé)解答。最后教師總結(jié)補充教材上電容式傳感器的內(nèi)容。學(xué)習(xí)完課本上的知識后，教師補充最新的電容式傳感器的研究進展以及應(yīng)用。

3.考核方式的改革。針對傳統(tǒng)的課程考核方式存在的問題，對本課程的考核方式進行了相應(yīng)的改革。減少對教材知識的死記硬背，增強平時的理解和應(yīng)用。將考核方式以項目的方式進行。給每組同學(xué)布置一個項目，做一個相關(guān)傳感器的應(yīng)用。

例如：以A組的同學(xué)負(fù)責(zé)電容式傳感器為例。A組的同學(xué)在課堂上講授電容式傳感器的相關(guān)知識后，組織其他同學(xué)給A組的同學(xué)打分：根據(jù)小組成員分工不同得分不同，負(fù)責(zé)在課堂上講授的同學(xué)得分最高。在整個學(xué)期進行過程中，A組的同學(xué)還需要基于電容式傳感器做相應(yīng)的課題，整組同學(xué)一起做出有關(guān)電容式傳感器應(yīng)用的作品。在學(xué)期結(jié)束時，A組學(xué)生演示此作品，其他同學(xué)打分。因此學(xué)生的考核分為兩部分，電容式傳感器的講授和基于電容式傳感器的應(yīng)用作品。這樣的考核方式不僅有利于學(xué)生主動學(xué)習(xí)本課程的理論知識，還能培養(yǎng)他們靈活運用理論知識和提高實踐能力，還能向他們傳授科研的思想，為他們繼續(xù)深造打下基礎(chǔ)。

五、結(jié)論

經(jīng)過實踐，《傳感器原理與檢測技術(shù)》課程的教學(xué)改革效果明顯。首先，教學(xué)內(nèi)容的改進，擴展了學(xué)生的視野，培養(yǎng)了學(xué)生探索新知識、新事物的精神;其次，教學(xué)方式的改革，培養(yǎng)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣，培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作精神;最后，考核方式的改革，使學(xué)生靈活地將理論知識運用到實踐當(dāng)中，為未來的就業(yè)和繼續(xù)深造打下基礎(chǔ)。本課程的教學(xué)改革以及實踐也使得教師不斷地更新自己的知識。因此無論是對學(xué)生還是對教師而言，這樣的改革是成功的。

參考文獻：

[1]張玉，張烈平，李海俠.《傳感器原理及應(yīng)用》教學(xué)改革探索[J].大眾科技，2018，20（02）：56-57.

[2]王波，趙彥平.“傳感器原理”課程理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)模式探索[J].教育教學(xué)論壇，2018，（32）：145-146.

[3]王麗娜，王東.《傳感器原理及工程應(yīng)用》課程教學(xué)改革與實踐[J].教育教學(xué)論壇，2018，（11）：108-109.

[4]韓飛，劉磊.《傳感器原理及應(yīng)用》教學(xué)改革探討[J].黑龍江科技信息，2016，（01）：91.