應(yīng)用型高?！秱鞲衅髟砑皯?yīng)用》課程教學(xué)改革探索

于海瀾

（廣州商學(xué)院信息技術(shù)與工程學(xué)院 廣東·廣州 511363）

隨著近年來(lái)人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等技術(shù)的飛速發(fā)展，傳感器原理及應(yīng)用課程在相關(guān)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃中成為舉足輕重的重要課程。傳感器原理及應(yīng)用是一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，實(shí)驗(yàn)是本課程重要的教學(xué)環(huán)節(jié)之一，是理論聯(lián)系實(shí)際的重要手段，但在傳統(tǒng)的傳感器原理及應(yīng)用課程教學(xué)中，偏重理論教學(xué)，對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)重視不夠。本文結(jié)合我院相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)傳感器原理及應(yīng)用課程的學(xué)習(xí)情況，探索能夠提升學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的傳感器原理及應(yīng)用課程實(shí)踐教學(xué)方式。在積極推進(jìn)“新工科”建設(shè)的過(guò)程中，結(jié)合學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展目標(biāo)任務(wù)，建設(shè)一批能夠體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)最新發(fā)展的核心課程，進(jìn)而培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力與創(chuàng)新思維的工程技術(shù)人才。

1 課程教學(xué)的現(xiàn)狀與問(wèn)題

我院智能科學(xué)與技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程、應(yīng)用電子等專(zhuān)業(yè)都開(kāi)設(shè)了傳感器原理及應(yīng)用課程，該課程主要介紹各類(lèi)傳感器的基本原理及典型應(yīng)用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，能夠運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)掌握并分析和處理問(wèn)題的方法，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力和嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

由于該課程涉及的知識(shí)面廣、內(nèi)容豐富，且與生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系緊密，所以在教學(xué)上存在著一些問(wèn)題，如教學(xué)方法單一、學(xué)生基礎(chǔ)薄弱、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)積極普遍不高、考核方式不完善等。除此之外，現(xiàn)行教材中各章節(jié)之間內(nèi)容分布比較分散，介紹的概念大多比較抽象，這些因素很大程度上不能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，形成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。因此作者在教學(xué)過(guò)程中不斷摸索，希望能通過(guò)一系列相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中潛移默化的理解和掌握重難點(diǎn)知識(shí)，培養(yǎng)良好的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的積極性和主動(dòng)性。

2 實(shí)踐教學(xué)改革探索

2.1 實(shí)驗(yàn)課程探索

傳感器原理及應(yīng)用課程的理論知識(shí)繁多，在基礎(chǔ)理論教學(xué)中融入學(xué)科前沿研究熱點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)時(shí)更新；讓學(xué)生多動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，獨(dú)立或團(tuán)隊(duì)完成實(shí)際實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。不僅能夠增加學(xué)生對(duì)傳感器的感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，還能培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛨F(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

2.2 實(shí)驗(yàn)條件建設(shè)

結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的策略，我院組建有專(zhuān)門(mén)的傳感器原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室，購(gòu)置杭州塞特傳感技術(shù)有限公司的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，實(shí)驗(yàn)室有六十臺(tái)SET系列傳感器實(shí)驗(yàn)儀和示波器，另外還有一大批傳感器原理及應(yīng)用課程需要用到的實(shí)驗(yàn)工具。這些硬性條件，基本能滿足進(jìn)行傳感器原理及應(yīng)用實(shí)踐的需求。

2.3 實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置

結(jié)合我院相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在傳感器原理及應(yīng)用課程的學(xué)習(xí)情況，合理安排基礎(chǔ)性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和綜合性應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，實(shí)行分層次教學(xué)。

（1）基礎(chǔ)性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)是必不可少的，目的是幫助學(xué)生理解和鞏固基礎(chǔ)理論知識(shí)。根據(jù)課程的理論知識(shí)點(diǎn)，共設(shè)置十個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有各類(lèi)傳感器的靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性、溫度特性等驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)安排在相應(yīng)的理論內(nèi)容學(xué)習(xí)后進(jìn)行，讓學(xué)生及時(shí)掌握傳感器技術(shù)最基本的工作原理和操作技能，為后續(xù)的綜合性應(yīng)用實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。不同的專(zhuān)業(yè)可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要，選擇部分或全部實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如表1傳感器原理及應(yīng)用基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)表所示。

表1：傳感器原理及應(yīng)用基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)表

（2）綜合性應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。綜合性應(yīng)用實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為了提高學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的綜合應(yīng)用能力而設(shè)置的，共設(shè)置三個(gè)綜合性應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，供不同專(zhuān)業(yè)方向的學(xué)生選擇學(xué)習(xí)，在學(xué)生已具有完整的理論知識(shí)和基本技能的基礎(chǔ)上，鍛煉學(xué)生運(yùn)用一門(mén)或多門(mén)課程的知識(shí)對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)應(yīng)用的能力。教師提前對(duì)班級(jí)進(jìn)行分組并給定合適的課題任務(wù)，各小組自行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和論證，最后在教師的監(jiān)督下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的過(guò)程實(shí)施，獨(dú)立操作并得出結(jié)論。為進(jìn)一步提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，還需根據(jù)專(zhuān)業(yè)要求和崗位需求不斷探索新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，改進(jìn)傳統(tǒng)的老師演示學(xué)生照做的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，這樣才能培養(yǎng)出既有扎實(shí)理論基礎(chǔ)又有較強(qiáng)實(shí)際動(dòng)手能力的應(yīng)用型人才。具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如表2傳感器原理及應(yīng)用綜合性應(yīng)用實(shí)驗(yàn)表所示。

表2：傳感器原理及應(yīng)用綜合性應(yīng)用實(shí)驗(yàn)表

經(jīng)過(guò)這幾年改革實(shí)踐，學(xué)生普遍反映對(duì)課程內(nèi)容掌握得比較好。學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性得到較大提高。得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)果的學(xué)生覺(jué)得很有成就感，有了學(xué)習(xí)的動(dòng)力，教學(xué)效果也相應(yīng)提高。

2.4 鼓勵(lì)學(xué)生參加專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽

在傳感器原理及應(yīng)用課程教學(xué)的同時(shí)，大力引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展課外創(chuàng)新活動(dòng)，將課堂上學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，學(xué)生參加比賽可以有效提高實(shí)踐教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的積極性和熱情，開(kāi)拓學(xué)生的興趣和愛(ài)好，不斷提高自己的實(shí)踐技能，為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。同時(shí)可以彌補(bǔ)課堂教學(xué)因場(chǎng)所、實(shí)踐、形式等造成的局限性，為學(xué)生提供更廣闊的創(chuàng)造空間。為了培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才，我院積極鼓勵(lì)學(xué)生參與各類(lèi)科研項(xiàng)目和設(shè)計(jì)競(jìng)賽，指導(dǎo)學(xué)生申請(qǐng)廣東省各類(lèi)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課題。

我院每年組織學(xué)生參加“全國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)作品賽”“全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽”“廣東省電子設(shè)計(jì)大賽”“藍(lán)橋杯全國(guó)軟件和信息技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才大賽”和“中國(guó)大學(xué)生服務(wù)外包創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”等賽事，鍛煉學(xué)生的傳感器知識(shí)綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)造能力。每年積極組織教師指導(dǎo)學(xué)生申報(bào)廣東省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目和廣東省大學(xué)生科研課題，培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

3 課程考核改革

傳統(tǒng)的考核方式通常是考查基本概念基本理論，對(duì)一般理論知識(shí)的理解及應(yīng)用等，往往達(dá)不到檢驗(yàn)學(xué)習(xí)的效果。為了進(jìn)一步提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的積極性，本課程提出“以考促學(xué)”的課程考核改革方法。具體做法是：

（1）實(shí)驗(yàn)考核改革。通過(guò)一學(xué)期的實(shí)驗(yàn)練習(xí)以后，在期末進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作考試（隨機(jī)抽取一個(gè)實(shí)驗(yàn)），將實(shí)驗(yàn)考核的成績(jī)按30%的比例計(jì)入總成績(jī)。加入實(shí)驗(yàn)考試，不但可以避免“臨時(shí)抱佛腳”的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)弊端，而且能促使學(xué)生平時(shí)認(rèn)真動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，真正提高學(xué)生的實(shí)踐操作水平。

（2）把期末考試改為大作業(yè)的形式，讓學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)，查閱文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)出作品，提交論文，進(jìn)行答辯、評(píng)分，評(píng)分結(jié)果作為期末考試的成績(jī)。命題來(lái)源于工程實(shí)際或科研項(xiàng)目，可給出五類(lèi)題目，由學(xué)生自主選題，對(duì)傳感器領(lǐng)域最新技術(shù)進(jìn)展的跟蹤調(diào)研，從而彌補(bǔ)課堂教學(xué)時(shí)間的不足。課程考核的期末成績(jī)分為三個(gè)部分，分別為：平時(shí)考勤成績(jī)、課程實(shí)驗(yàn)成績(jī)、課程項(xiàng)目大作業(yè)成績(jī)（以論文形式答辯并提交），比例為20%：30%：50%。

考核中，對(duì)學(xué)生提交的論文，嚴(yán)格進(jìn)行答辯程序，鑒別真?zhèn)?，杜絕抄襲和蒙混過(guò)關(guān)現(xiàn)象。對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的原創(chuàng)作品，即使有些粗糙，也會(huì)給予高分鼓勵(lì)，這樣能激發(fā)學(xué)生的干勁和創(chuàng)作激情，更加努力完善自己的作品。對(duì)于抄襲的作品，一定要“打假”，毫不留情地給予零分/不得分處理，保證學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)作積極性。

采用“以考促學(xué)”的課程考核改革方法，在對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)掌握程度進(jìn)行考察的同時(shí)，考核結(jié)果也合理體現(xiàn)了學(xué)生的創(chuàng)新能力與創(chuàng)新思維，從而激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新與創(chuàng)造的意識(shí)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)傳感器原理及應(yīng)用課程的教學(xué)改革進(jìn)行探索，通過(guò)一系列的課程教學(xué)內(nèi)容，不僅能讓學(xué)生掌握好一門(mén)課程的知識(shí)，同時(shí)對(duì)培養(yǎng)具有高水平實(shí)踐能力的應(yīng)用型、創(chuàng)新型工科人才也有重大意義。通過(guò)“以考促學(xué)”的課程考核改革方法，全面考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握程度及創(chuàng)新能力與創(chuàng)新思維。對(duì)該課程的改造優(yōu)化，可為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力及跨界整合能力，建設(shè)體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)最新發(fā)展的核心課程，提供一定的參考和依據(jù)。我院幾年的教學(xué)改革實(shí)踐證明，培養(yǎng)的學(xué)生良好的掌握了傳感器原理及應(yīng)用課程的相關(guān)知識(shí)，相關(guān)專(zhuān)業(yè)的就業(yè)率有了顯著提高，參與過(guò)各類(lèi)大賽和完成了省級(jí)課題的學(xué)生成為招聘企業(yè)的搶手人才。如何有效提高競(jìng)賽和申報(bào)課題的學(xué)生參與度及普及度，也是我院一直在努力解決的問(wèn)題。