侯秀麗 李慶
摘要:眾所周知,傳感器課程是一門(mén)多學(xué)科交叉的專(zhuān)業(yè)課程,其涉及知識(shí)面廣,內(nèi)容繁雜,綜合性強(qiáng),教學(xué)難度大。特別是近幾年來(lái),高職院校很多專(zhuān)業(yè)開(kāi)始分類(lèi)招生。與統(tǒng)招生相比基礎(chǔ)薄弱、學(xué)習(xí)興趣不高,采用傳統(tǒng)理論教學(xué)方式效果不盡人意。在此背景下,從教學(xué)內(nèi)容選取、教學(xué)手段應(yīng)用、考評(píng)方式設(shè)計(jì)等方面對(duì)傳感器課程進(jìn)行了大膽改革。通過(guò)整合教學(xué)內(nèi)容、科學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目、創(chuàng)新課程教學(xué)模式與考核評(píng)價(jià)方式,注重實(shí)驗(yàn)操作考核,強(qiáng)化應(yīng)用技能培養(yǎng)、兼顧創(chuàng)新思維訓(xùn)練。改革實(shí)施近三年,取得了較好成效,值得推廣。
關(guān)鍵詞:分類(lèi)招生;傳感器;項(xiàng)目化教學(xué);考評(píng)方式;創(chuàng)新研究
中圖分類(lèi)號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1009-3044(2019)27-0132-03
1傳感器課程開(kāi)設(shè)情況與教學(xué)改革實(shí)施的必要性
1.1傳感器課程特點(diǎn)與開(kāi)設(shè)情況
傳感器與檢測(cè)技術(shù)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)傳感器)課程主要講授各類(lèi)傳感器的機(jī)理、結(jié)構(gòu)、測(cè)量電路與應(yīng)用,使學(xué)生在掌握各類(lèi)常用傳感器基本原理的基礎(chǔ)上,初步具備從事檢測(cè)和控制系統(tǒng)工作的能力,是一門(mén)理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的綜合性課程。
傳感器課程是安徽商貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)學(xué)院)電子信息工程技術(shù)和應(yīng)用電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)的核心課程,也是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程,該課程在我校已開(kāi)設(shè)十余年,最初幾年由于沒(méi)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備,只好安排在多媒體教室授課,以講授各類(lèi)傳感器工作原理、結(jié)構(gòu)組成、測(cè)量電路和簡(jiǎn)單應(yīng)用為主。教授過(guò)程中,教師通過(guò)多媒體課件播放傳感器實(shí)物圖片,分析典型應(yīng)用實(shí)例,來(lái)增強(qiáng)學(xué)生直觀認(rèn)識(shí),結(jié)合必要的板書(shū),列寫(xiě)關(guān)鍵公式,加深學(xué)生理解。盡管那時(shí)學(xué)校生源質(zhì)量較好,應(yīng)用電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)是純理科生招生,電子信息是文理兼招,但效果卻不太理想,該課程期末考試整體通過(guò)率偏低,卷面高分考生偏少,學(xué)生一致反映傳感器課程難度大,不好學(xué)。通常為了講透某個(gè)具體原理,教師需要帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)高數(shù)微積分知識(shí),甚至回顧高中物理學(xué)中學(xué)過(guò)的電磁感應(yīng)原理等,對(duì)教師要求比較高,備課耗時(shí),年輕教師大多不愿接手該課程。
2011年學(xué)院通過(guò)招標(biāo),采購(gòu)30套傳感器試驗(yàn)儀及多臺(tái)數(shù)字存儲(chǔ)示波器,在原電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)上改建了傳感器與電子測(cè)量實(shí)驗(yàn)室,2011年底傳感器實(shí)驗(yàn)室建成,為以后傳感器課程采用“理論+實(shí)驗(yàn)”教學(xué)方式提供了保障。由于能開(kāi)設(shè)一些傳感器應(yīng)用實(shí)驗(yàn),學(xué)生不但能看到實(shí)物、觸摸各種傳感器,還能動(dòng)手操作,在教師指導(dǎo)下完成相應(yīng)測(cè)量任務(wù),分析處理測(cè)量數(shù)據(jù),第一次實(shí)現(xiàn)了“理實(shí)真正結(jié)合”。因此接下來(lái)的三四年,學(xué)生學(xué)習(xí)傳感器課程興趣高漲、喜歡做傳感器實(shí)驗(yàn),有時(shí)即使下課鈴聲敲響,也無(wú)法中斷學(xué)生深入探索、繼續(xù)完成測(cè)量的興致。傳感器期末平均成績(jī)較前幾屆有大幅提高,特別是應(yīng)電101、電信111和物聯(lián)網(wǎng)121等班級(jí)。其間授課教師參加學(xué)院教學(xué)測(cè)評(píng)獲得優(yōu)秀,教學(xué)過(guò)程也得到聽(tīng)課專(zhuān)家和學(xué)院督導(dǎo)的一致肯定。
1.2分類(lèi)招生對(duì)傳感器課程傳統(tǒng)教學(xué)的沖擊
然而,好景不長(zhǎng)。隨著分類(lèi)招生力度逐漸增大,學(xué)院電信和物聯(lián)網(wǎng)等專(zhuān)業(yè)也開(kāi)始了分類(lèi)招生。分類(lèi)招生班級(jí)與統(tǒng)招班學(xué)生存在較大差距,采用傳統(tǒng)教學(xué)方法很難開(kāi)展。盡管在學(xué)院教務(wù)處及系部指導(dǎo)下,各專(zhuān)業(yè)及時(shí)修訂了課程標(biāo)準(zhǔn),適當(dāng)降低了課程要求,可是學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)仍然感覺(jué)非常吃力。通過(guò)日常教學(xué)觀察與師生互動(dòng)及課下談話(huà)交流等,了解到不少同學(xué)不是不想學(xué),而是確實(shí)聽(tīng)不懂。傳感器課涉及中學(xué)數(shù)、理、化等學(xué)科知識(shí),還需要高等數(shù)學(xué)中的微積分等,由于學(xué)生中學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí),導(dǎo)致傳感器課很多內(nèi)容聽(tīng)不明白,無(wú)法理解。教師也深感棘手。一個(gè)學(xué)期扣除節(jié)假日后,課程學(xué)時(shí)有限,無(wú)法用太多時(shí)間去復(fù)習(xí)中學(xué)數(shù)、理、化等知識(shí),否則傳感器課程教務(wù)計(jì)劃很難完成。但若是不復(fù)習(xí)呢,直接講授新課,學(xué)生又聽(tīng)不懂,有些重難點(diǎn)內(nèi)容即使反復(fù)講兩三遍,還是有一些同學(xué)似懂非懂。授課教師體驗(yàn)到了很深的無(wú)力感,教學(xué)過(guò)程到底如何安排,才能讓學(xué)生可以輕松理解并且掌握呢?通過(guò)外出學(xué)習(xí)與培訓(xùn)交流得知,很多兄弟院校傳感器課程教學(xué)中都存在著類(lèi)似問(wèn)題,由于分類(lèi)招生班級(jí)學(xué)生理論基礎(chǔ)薄弱,很多基本內(nèi)容不了解,想學(xué)好傳感器這門(mén)課確實(shí)不容易,大家一致認(rèn)為傳感器課程教學(xué)現(xiàn)狀就是兩頭難——教師難教、學(xué)生難學(xué)。
分類(lèi)招生對(duì)傳感器課程傳統(tǒng)教學(xué)模式帶來(lái)了巨大沖擊,教學(xué)改革勢(shì)在必行。如何根據(jù)現(xiàn)階段分類(lèi)招生實(shí)際情況,充分尊重當(dāng)下學(xué)情,完善課程教學(xué)體系,優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容,探索合適的教學(xué)模式,創(chuàng)新課程考評(píng)方式,努力提高課程育人效果迫在眉睫。
2創(chuàng)新傳感器課程教學(xué)模式與考評(píng)方式
2.1全面采用項(xiàng)目化教學(xué)與分組實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)模式
首先摒棄傳統(tǒng)的以學(xué)科體系為主的系統(tǒng)講授知識(shí)的常規(guī)教學(xué)方式,整合不同傳感器教材內(nèi)容,設(shè)計(jì)出符合學(xué)院相關(guān)分類(lèi)招生專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃與新的課程標(biāo)準(zhǔn),在新課程標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下,對(duì)學(xué)院電信161、162和物聯(lián)網(wǎng)161、162四個(gè)自主招生班及物聯(lián)網(wǎng)2017級(jí)兩個(gè)班(其中一個(gè)班為自主招生班)兩百多名同學(xué)全面開(kāi)展傳感器課程教學(xué)模式改革,采用項(xiàng)目化教學(xué)與分組實(shí)驗(yàn)相結(jié)合方式,選取難易適中、可操作的教學(xué)項(xiàng)目,充分利用實(shí)驗(yàn)資源,將理論知識(shí)打散、納入一個(gè)個(gè)項(xiàng)目任務(wù)中,注意前后銜接。通過(guò)完成項(xiàng)目任務(wù)方式,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、通過(guò)小組討論與團(tuán)隊(duì)合作,培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題能力。以習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo),將思政教育元素融入傳感器課程日常教學(xué)中,貫穿三全育人理念,努力做到課程思政,提高育人效果。
將傳感器教學(xué)內(nèi)容以參量檢測(cè)為依據(jù)進(jìn)行整合,劃分為位移檢測(cè)、壓力檢測(cè)、溫度檢測(cè)、轉(zhuǎn)速檢測(cè)、流量檢測(cè)和測(cè)量數(shù)據(jù)處理與誤差分析六大模塊,建議64學(xué)時(shí)(可根據(jù)實(shí)際情況微調(diào)),全部采用項(xiàng)目化+分組實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)模式。具體每個(gè)項(xiàng)目詳細(xì)學(xué)時(shí)分配見(jiàn)參考文獻(xiàn)2。課程教學(xué)總的原則是淡化原理、強(qiáng)化應(yīng)用。通過(guò)六個(gè)不同項(xiàng)目將基本內(nèi)容貫穿起來(lái),涵蓋了應(yīng)變式、電位器式、壓阻式、電感式、電容式、光電式、霍爾式、壓電式、超聲波式、熱電式等傳感器,教材選用高職高專(zhuān)特色教材。
在教學(xué)過(guò)程中,堅(jiān)持“理論夠用”就好、逐步降低課程難度,增加應(yīng)用實(shí)例比重,注重傳感器應(yīng)用能力培養(yǎng)。在指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師僅僅起到輔助作用,大部分時(shí)間給學(xué)生動(dòng)手操作,鼓勵(lì)小組討論,通過(guò)朋輩交流等途徑解決問(wèn)題。對(duì)學(xué)生無(wú)法解決的疑問(wèn)給予點(diǎn)撥,對(duì)于有創(chuàng)新的組別給予加分獎(jiǎng)勵(lì),通過(guò)六個(gè)項(xiàng)目二十多個(gè)測(cè)量實(shí)驗(yàn),選用不同傳感器、動(dòng)手搭建電路,相互配合完成測(cè)量任務(wù),在實(shí)際操作過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維與創(chuàng)新能力。
2.2以學(xué)生為中心、加大信息化教學(xué)手段的綜合利用
由于傳感器課程理論性繁雜、實(shí)踐性較強(qiáng),充分利用多媒體教學(xué)可取得較好效果。條件允許可將課程安排在配備多媒體的實(shí)驗(yàn)室講授,一方面利用多媒體課件進(jìn)行實(shí)物演示,增加理論教學(xué)生動(dòng)性和直觀性,另一方面可將實(shí)驗(yàn)室中傳感器實(shí)物拿過(guò)來(lái),再對(duì)應(yīng)多媒體課件中各種應(yīng)用實(shí)例,并結(jié)合一些簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn),學(xué)生很快就能接受。譬如,在講解溫度檢測(cè)時(shí),通過(guò)多媒體課件展示熱電效應(yīng)原理與熱電偶、金屬熱電阻、半導(dǎo)體熱敏電阻圖片,然后結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的熱電偶、熱敏電阻實(shí)物進(jìn)行展示,并設(shè)計(jì)不同測(cè)溫方案、讓學(xué)生親自測(cè)量溫度,體會(huì)不同方法的異同,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的無(wú)縫對(duì)接,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)質(zhì)量、提升課程育人效果。
此外,還可以適度開(kāi)展翻轉(zhuǎn)課堂,嘗試混合式教學(xué)改革,充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)如藍(lán)墨云班課,錄制一些微視頻預(yù)先發(fā)布、打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)以教師為主的模式,將更多學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生,以學(xué)生為中心,通過(guò)課下小作業(yè)、探究性任務(wù)等引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),提高課堂教學(xué)效率,在一定程度上可以彌補(bǔ)傳感器課程學(xué)時(shí)有限、內(nèi)容繁多無(wú)法深入展開(kāi)的遺憾。
2.3創(chuàng)新課程考核評(píng)價(jià)方式
作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)核心課程,十多年來(lái)傳感器課程考核方式經(jīng)歷了多次變革,從最初學(xué)期總成績(jī)由平時(shí)成績(jī)與期末成績(jī)兩項(xiàng)三七開(kāi)構(gòu)成,到后來(lái)增加了期中考試、變成平時(shí)40%、期中20%、期末40%三項(xiàng)??梢哉f(shuō)每一次考試方式改革,都是針對(duì)當(dāng)時(shí)存在的問(wèn)題而進(jìn)行的。最開(kāi)始采用期末閉卷考試方法,占比70%,由于課程難度較大,考核內(nèi)容廣泛,不少同學(xué)卷面不及格,個(gè)別甚至考出個(gè)位數(shù)的分?jǐn)?shù),以致總成績(jī)過(guò)低,拉低學(xué)生的平均績(jī)點(diǎn),因?yàn)閭鞲衅饕婚T(mén)課影響學(xué)生拿獎(jiǎng)學(xué)金,偶爾還出現(xiàn)大規(guī)模補(bǔ)考現(xiàn)象。
后來(lái),學(xué)院教務(wù)處改革了考試課總評(píng)成績(jī)構(gòu)成,期末成績(jī)占比降低為40%,增加期中考核占20%,其余40%為平時(shí)成績(jī),更強(qiáng)調(diào)過(guò)程評(píng)價(jià)。這在一定程度了降低課程考核難度,使更多同學(xué)可一次性通過(guò)考試。剛采用這種四二四比例考核方法后通過(guò)率明顯提高了??呻S著近年來(lái)分類(lèi)招生班級(jí)的增加,對(duì)于很多基礎(chǔ)薄弱的同學(xué)來(lái)說(shuō),即便這樣,想順利通過(guò)傳感器期末考試,難度也非常大,比如學(xué)院電信專(zhuān)業(yè)2015級(jí)單招班56名同學(xué),傳感器期末采用閉卷理論知識(shí)考核方式,卷面及格者不足1/3,有大半同學(xué)卷面不及格,將近半數(shù)甚至未達(dá)到40分,按照學(xué)校教務(wù)處制定的考試課程成績(jī)核算辦法,當(dāng)時(shí)傳感器該班約20補(bǔ)考,是有史以來(lái)補(bǔ)考人數(shù)最多的一次。
在做試卷分析時(shí),授課教師心情十分沉重。按理說(shuō)試題形式豐富多樣,既有單項(xiàng)選擇、判斷正誤等客觀題、也有簡(jiǎn)答、分析設(shè)計(jì)、計(jì)算說(shuō)明等主觀題;課程考核內(nèi)容不偏也不難,都是新課程標(biāo)準(zhǔn)里的必修與平時(shí)教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容;期末考試之前,授課教師專(zhuān)門(mén)列了復(fù)習(xí)提綱給全體同學(xué),并提醒學(xué)生做好復(fù)習(xí)。沒(méi)理由大面積不及格??!可是整個(gè)班級(jí)考出如此低的分?jǐn)?shù),簡(jiǎn)直出人意料,一方面可能是學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí),考前復(fù)習(xí)不夠充分,考試作答馬虎導(dǎo)致的;另一方面是學(xué)習(xí)態(tài)度與考試態(tài)度不夠端正。很多同學(xué)平時(shí)就不愛(ài)學(xué)習(xí),根本聽(tīng)不進(jìn)去枯燥的理論講解,做實(shí)驗(yàn)態(tài)度也不積極、懶于親自動(dòng)手操作,過(guò)分依賴(lài)搭檔。更不重視考試,是否通過(guò)無(wú)關(guān)緊要,以至于期末試卷不少同學(xué)考出了十幾二十分,讓人大跌眼鏡。除了傳感器,其他專(zhuān)業(yè)課程自主招生班級(jí)也出現(xiàn)了大規(guī)模補(bǔ)考現(xiàn)象。為此教研室特意召開(kāi)專(zhuān)題教研會(huì)議,商討如何改革幾門(mén)核心專(zhuān)業(yè)課程考核辦法,盡可能提高通過(guò)率減少補(bǔ)考人數(shù)。
針對(duì)傳感器理論知識(shí)深、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn),充分考慮分類(lèi)招生學(xué)生的實(shí)際情況,在教務(wù)處制定的考試課總評(píng)成績(jī)構(gòu)成大框架保持不變情況下,積極改革傳感器課程期末考核方式。創(chuàng)新課程考評(píng)辦法。
3新的課程考核評(píng)價(jià)方式實(shí)施及其效果分析
3.1新的課程考評(píng)方式構(gòu)成與具體實(shí)施步驟
傳感器課程采用項(xiàng)目化教學(xué)+分組實(shí)驗(yàn)改革后,同時(shí)創(chuàng)新課程考評(píng)方式。將期末考核部分由紙質(zhì)試卷理論考試改為實(shí)做評(píng)量一即實(shí)驗(yàn)操作考核,并對(duì)平時(shí)成績(jī)進(jìn)行了細(xì)化,由日??记凇⒆鳂I(yè)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)完成情況三部分組成,如表l所示。方便具體量化操作,課堂積極表現(xiàn)者增加獎(jiǎng)勵(lì)分。新方法增加過(guò)程考核比重,降低學(xué)生畏難情緒,注重傳感器應(yīng)用能力考核,旨在提高傳感器課程教學(xué)質(zhì)量與考核通過(guò)率。
由表1不難看出,平時(shí)占40%,細(xì)化為日??记?0%,課后作業(yè)20%,課堂及實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)70%。期末考核實(shí)驗(yàn)從平時(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)六大項(xiàng)目所做的二十幾個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)以及若干個(gè)擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)中選取有代表性的八個(gè),分為A、B卷,每套試卷上四個(gè)實(shí)驗(yàn)。報(bào)請(qǐng)教務(wù)處及系部批準(zhǔn),傳感器課程期末考試提前舉行。請(qǐng)實(shí)驗(yàn)管理老師提前協(xié)助做好準(zhǔn)備工作,由于只有30套設(shè)備,少數(shù)不靈敏,需要組織學(xué)生分批考核,每位同學(xué)隨機(jī)抽簽,根據(jù)題干要求,現(xiàn)場(chǎng)選擇傳感器、搭建測(cè)量電路、完成測(cè)量任務(wù),記錄測(cè)量結(jié)果,并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,寫(xiě)出誤差分析與總結(jié)。
3.2新的課程考核方式實(shí)施效果分析
教學(xué)模式改革與課程考核方式是相輔相成的。只有積極進(jìn)行課程教學(xué)模式改革,才有可能解決當(dāng)前遇到的課程難教、學(xué)生難學(xué)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。既然教學(xué)模式改變了,再用傳統(tǒng)的考試方式顯然達(dá)不到效果,必須采新的考核方式。通過(guò)單人獨(dú)自完成實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)做評(píng)量方式進(jìn)行期末考評(píng),進(jìn)一步突出對(duì)傳感器應(yīng)用能力考核,降低原理部分考查,一定程度上減輕了學(xué)生的負(fù)擔(dān)。很好地體現(xiàn)傳感器與工程實(shí)踐結(jié)合緊密的特點(diǎn),符合當(dāng)代高職人才培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力具有重要作用,很好地支撐課程教學(xué)模式改革推向深入,使學(xué)生更積極投入到日常實(shí)驗(yàn)操作中來(lái)。
新的課程考評(píng)辦法從物聯(lián)網(wǎng)161、162兩個(gè)分類(lèi)招生班開(kāi)始應(yīng)用,后續(xù)電信161、162、物聯(lián)網(wǎng)171、172以及電信133(3+2)、電信143(3+2)等多個(gè)班級(jí)相繼使用,至今已兩年多時(shí)間。新辦法降低了考核難度,適應(yīng)了分類(lèi)招生班級(jí)學(xué)生特點(diǎn),受到學(xué)生的歡迎。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析,課程平均通過(guò)率提高了約20%。特別是電信專(zhuān)業(yè),補(bǔ)考學(xué)生數(shù)目大幅度減少,電信2016級(jí)兩個(gè)分類(lèi)招生班總體通過(guò)率與電信2015級(jí)的那個(gè)分類(lèi)招生班相比,提高了25%,有力保證了傳感器課程項(xiàng)目化教學(xué)效果,也有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,為學(xué)生積極參加各級(jí)各類(lèi)比賽樹(shù)立了信心。由學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)2016級(jí)三名同學(xué)組成的安徽省代表隊(duì)在2018年高職院校職業(yè)技能大賽物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用賽項(xiàng)中獲得全國(guó)二等獎(jiǎng)就是課程改革效果的最佳詮釋。新的考核方式可以促進(jìn)傳感器課程教學(xué)改革不斷推向深入,為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)及走向工作崗位應(yīng)用傳感器奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。