中職《傳感器原理與應(yīng)用》教學(xué)改革探討

翁逢伽

隨著“信息時代”的到來，作為獲取信息的手段，傳感器技術(shù)得到了長足的進(jìn)步，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，社會對該領(lǐng)域的人才需求也越來越迫切?！秱鞲衅髟砼c應(yīng)用》課程是中職學(xué)校電子信息、機(jī)電等專業(yè)的一門專業(yè)課，該課程是一門理論性和實踐性都非常強(qiáng)的基礎(chǔ)課程。但現(xiàn)狀是該課程的教學(xué)效果并不理想，應(yīng)根據(jù)中職學(xué)生的特點及職業(yè)崗位要求對該課程進(jìn)行改革，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生真正掌握專業(yè)知識，提高職業(yè)技能水平。

一、存在的問題

1.教學(xué)內(nèi)容繁多，理論知識難以理解和推導(dǎo)

《傳感器原理與應(yīng)用》這門課程要求學(xué)生了解常用傳感器的結(jié)構(gòu)、原理、特性和應(yīng)用，使學(xué)生獲得選用、使用傳感器的基本技能，能夠解決實際工程中的測量問題。從轉(zhuǎn)換原理來看，該課程涉及物理學(xué)、數(shù)學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)等學(xué)科;從應(yīng)用角度來看，又與檢測技術(shù)、電子信息、計算機(jī)技術(shù)等緊密聯(lián)系。因其涉及的知識點很多，加之中職學(xué)生對理論推導(dǎo)的能力非常有限，當(dāng)學(xué)習(xí)內(nèi)容難度較高時，學(xué)生普遍對該課程失去興趣。

2.教材內(nèi)容與工程生產(chǎn)實踐脫節(jié)

目前，大部分中職學(xué)校選用的教材內(nèi)容較陳舊，與工程生產(chǎn)實踐脫節(jié)，教學(xué)內(nèi)容更新緩慢，缺乏新知識、新技術(shù)、新案例，教材選用的案例較為枯燥，難以理解。實驗都是在實驗臺上進(jìn)行驗證性實驗，傳感器元件和電路都被固定在實驗臺上，學(xué)生只是進(jìn)行簡單的連線。因此學(xué)生對于做實驗的興趣不高，滿足不了企業(yè)相應(yīng)職業(yè)崗位的技能要求。

3.教學(xué)方法模式單一

教學(xué)方法基本上采取“老師講，學(xué)生聽”這種灌輸方式，課堂氣氛沉悶。只有少數(shù)學(xué)生能堅持45分鐘全神貫注地聽講;大部分學(xué)生在老師引入新課時，還能饒有興致地聽課，精彩的導(dǎo)入過后，進(jìn)入正課時，學(xué)生就像泄了氣的皮球，睡覺的睡覺，走神的走神，最后有時教師會尷尬地發(fā)現(xiàn)只剩自己一人在唱獨角戲。是《傳感器原理與應(yīng)用》這門課程的問題，還是學(xué)生的問題呢？其實仔細(xì)分析，還是教學(xué)方法的問題。因此，只要是有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果的教學(xué)方法，都值得我們在教學(xué)實踐中大膽嘗試。

4.考核制度與評價體系不夠全面

課程的考核方式主要由平時成績和期末卷面成績組成，不能很好地展示學(xué)生的真實水平。而且大部分中職學(xué)生只抱著“求及格”的心態(tài)在讀書，想著只要期末考試考好一點，平時的實訓(xùn)實驗不做也無妨。這就導(dǎo)致學(xué)生動手實踐的積極性大大降低。因此考核評價制度應(yīng)綜合過程性評價和總結(jié)性評價，著重在于過程性評價。

二、教學(xué)改革措施

1.課程內(nèi)容重組，教學(xué)內(nèi)容項目化

中職學(xué)校的學(xué)生在畢業(yè)后主要工作在生產(chǎn)一線，他們只需要知道如何選用和使用傳感器即可，很少需要進(jìn)行理論研究。因此，應(yīng)以適用、實用為原則，優(yōu)化知識技能結(jié)構(gòu)，以實際應(yīng)用能力培養(yǎng)為主線，刪減部分教學(xué)內(nèi)容。例如：分析電感式傳感器的輸出特性和電容式傳感器的測量電路時，涉及大量復(fù)雜的推導(dǎo)和計算。這些內(nèi)容在實際工作中只有從事專門電路研究的人員，才可能用到這些原理知識。而作為中職學(xué)生只需要了解傳感器的工作原理，熟悉其基本特性以及在生產(chǎn)實際中的應(yīng)用即可，所以應(yīng)刪去這些課程內(nèi)容。在學(xué)習(xí)內(nèi)容重構(gòu)時應(yīng)基于職業(yè)崗位要求，改變以往的驗證性實驗教學(xué)，以項目為載體實施教學(xué)。

我校本著“做中學(xué)，做中教”的理實一體化教學(xué)理念，在《傳感器原理與應(yīng)用》這門課程的教學(xué)中，充分合理運(yùn)用項目式教學(xué)法。我們根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容和崗位要求，將每種傳感器設(shè)計成小型的項目，如：聲控LED旋律燈;智能循跡小車;磁性產(chǎn)品計數(shù)器;超聲波身高測量儀;紅外線防盜報警器;簡易電子秤等，通過這些同學(xué)們熟悉的生活案例來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使該課程真正做到教學(xué)做一體化，從而提高中職學(xué)生的實踐動手能力，滿足企業(yè)對中職人才的要求。

2.加強(qiáng)與企業(yè)的銜接

為了做到與生產(chǎn)實際相結(jié)合，做到學(xué)以致用，通過與相關(guān)的企業(yè)合作，組織學(xué)生到工廠車間參觀和操控設(shè)備。在授課之前先讓學(xué)生親眼觀察設(shè)備，并且在操作人員的協(xié)助下，親自操控設(shè)備，就能讓學(xué)生了解傳感器的結(jié)構(gòu)、原理、特性和應(yīng)用，從而也讓學(xué)生更加深刻地感受到課本上所學(xué)的理論知識與實際應(yīng)用操作是緊密相連的，因此大大調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在課程內(nèi)容的編排上，要采取崗位實踐與項目訓(xùn)練相結(jié)合的方法，將知識點與技能有機(jī)地融入真實的崗位上，只有這樣，學(xué)生在畢業(yè)后才能很快適應(yīng)崗位上的工作。

3.實施一體化教學(xué)

教學(xué)過程中，實施一體化教學(xué)方式可以將課堂搬到信息化實訓(xùn)室，老師邊講課，邊演示，邊指導(dǎo);學(xué)生邊學(xué)習(xí)，邊動手，邊提問。徹底改變傳統(tǒng)教學(xué)中的先理論后實踐，理論和實踐教學(xué)相脫節(jié)的教學(xué)模式，從而使理論與實踐緊密結(jié)合且能得到綜合應(yīng)用，學(xué)生的知識學(xué)習(xí)、技能訓(xùn)練及能力培養(yǎng)同步并進(jìn)。

一體化教學(xué)可以把綜合職業(yè)能力作為培養(yǎng)目標(biāo)，學(xué)生畢業(yè)后很快就能適應(yīng)崗位要求;同時經(jīng)過知識、技能與素質(zhì)等符合職業(yè)要求一體化的訓(xùn)練，學(xué)生可以比較系統(tǒng)地獲得專業(yè)能力、方法能力和社會能力。實踐證明，理實一體化教學(xué)是符合職業(yè)教育的規(guī)律和特點，適應(yīng)中職學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)以及身心發(fā)展的一種成功的教學(xué)方法。

4.運(yùn)用現(xiàn)代化教育技術(shù)

信息化課堂是現(xiàn)代教學(xué)環(huán)境的基本要求，而微課是信息化教學(xué)過程中必不可少的資源。因此在日常教學(xué)中，要把微課教學(xué)與常規(guī)教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來，這不僅豐富了教學(xué)方法，而且可以幫助學(xué)生把難以理解的關(guān)鍵知識消化。比如，在“制作簡易電子秤”項目中，通過將事先制作好的微課發(fā)布到學(xué)校的“微課云平臺”，學(xué)生觀看微課視頻以后就能很直觀地了解電阻應(yīng)變片的原理以及軸向應(yīng)變效應(yīng)，這樣學(xué)生就能很快掌握傳感器的原理，加深對工業(yè)電子秤的電路原理及功能等知識的理解。后續(xù)在制作電子秤電路和調(diào)試上，學(xué)生會更加得心應(yīng)手。

針對《傳感器原理與應(yīng)用》課程中的關(guān)鍵點、技能點和難點來引入微課教學(xué)，可有效地突破教學(xué)重點和難點，同時學(xué)生也可以通過微課進(jìn)行課前預(yù)習(xí)、自主學(xué)習(xí)以及課后鞏固復(fù)習(xí)等。

近年來隨著科技發(fā)展，各種測試技術(shù)得到很大進(jìn)步，基于傳感器的虛擬實驗室也得到迅速發(fā)展和應(yīng)用。傳統(tǒng)傳感器實驗內(nèi)容主要為理論知識的驗證性實驗 ，很少進(jìn)行綜合性的創(chuàng)新研究。虛擬儀器技術(shù)的誕生，為傳感器實驗的改進(jìn)帶來強(qiáng)大動力。在本人的教學(xué)中，利用labVIEW軟件對傳感器實驗進(jìn)行虛擬化，利用labVIEW進(jìn)行軟件編程來實現(xiàn)傳感器實驗過程的模擬，并且還能模擬實際操作中可能出現(xiàn)的誤差結(jié)果。傳統(tǒng)的傳感器實驗總會遇到一些緩慢變化的參數(shù)，但在虛擬實驗中可以設(shè)置參數(shù)的變化速度，提高實驗效率，節(jié)約時間?；谔摂M儀器技術(shù)的虛擬實驗室可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)傳感器存在的不足，學(xué)生能更好地了解傳感器的原理和特性，并對傳感器的測量誤差進(jìn)行分析。

與傳統(tǒng)的實驗相比，虛擬實驗室無需昂貴的實驗設(shè)備即可完成相應(yīng)的實驗，而且也不會消耗器材，也不擔(dān)心學(xué)生的自主探索會損壞實驗設(shè)備。學(xué)生在課余時間可以通過開放式的實驗平臺，自己動手搭建實驗，進(jìn)行綜合性、創(chuàng)新性實驗的開發(fā)，從而極大地培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實踐動手能力。

5.完善考核制度與評價體系

改變傳統(tǒng)的“一紙化考試”的結(jié)果考核模式，綜合考慮學(xué)生的全面發(fā)展，突出職業(yè)技能，強(qiáng)化技能訓(xùn)練，實現(xiàn)考核體系的多元化。改革后的考核由四部分組成：平時成績（考勤+作業(yè)）20%、期末卷面成績20%、實訓(xùn)實驗成績30%和綜合實踐訓(xùn)練成績30%。綜合訓(xùn)練貫穿于整個教學(xué)階段，但不占用上課的時間，學(xué)生利用課余時間完成一個產(chǎn)品的制作，產(chǎn)品制作的題目可從老師給出的選題中選擇，也可以自行制定。

在課程結(jié)束的時候，學(xué)生要提交產(chǎn)品及產(chǎn)品說明書，產(chǎn)品說明書包含作品的工作原理、電路設(shè)計、應(yīng)用前景和工程預(yù)算等。通過產(chǎn)品的設(shè)計，對傳感器等元器件的選擇、電路制作與調(diào)試等方面的訓(xùn)練，學(xué)生的動手能力和綜合實踐能力都得到很大的提升。

在這種考核制度中，實驗實踐的成績比重大大提高，這也可以讓學(xué)生更加重視實驗環(huán)節(jié)以及綜合實踐環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)。通過這種考核制度可以更好地鍛煉學(xué)生的工程實踐能力。

三、總結(jié)

從傳感器課程存在的問題出發(fā)，可以通過改革課程的結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、教學(xué)方法與手段以及考核評價體系來實現(xiàn)改革的目標(biāo)。本文提出的改革方法已在機(jī)電專業(yè)2017級的教學(xué)中得到了應(yīng)用，學(xué)生對新的學(xué)習(xí)方式表現(xiàn)出極大的熱情，取得明顯的教學(xué)效果，提高了技能水平與創(chuàng)新能力。

責(zé)任編輯 陳春陽