傳感與檢測技術(shù)課程教學改革探索

曹原+曹婷

摘要：傳感與檢測技術(shù)課程是電子信息專業(yè)的一門專業(yè)平臺必修課，在分析傳感與檢測技術(shù)課程現(xiàn)狀之后，根據(jù)課程教學目標提出了課程改革的目的，并設(shè)計了課程改革的思路，包括教學模式改革、充分運用多媒體技術(shù)手段加強教學效果、注重實踐環(huán)節(jié)和考核方式改革等方案，實現(xiàn)傳感與檢測技術(shù)課程教學改革的探索。

關(guān)鍵詞：傳感與檢測技術(shù)；課程教學目標；實踐環(huán)節(jié)改革；考核方式改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）05-0117-02

傳感與檢測技術(shù)是一門以傳感器為研究對象，以數(shù)據(jù)的檢測、分析和處理為基礎(chǔ)的專業(yè)課，其廣泛應(yīng)用于電子信息工程、自動化、機械設(shè)計制造等各個專業(yè)，課程以模擬電路和數(shù)字電路知識作為基礎(chǔ)，融合單片機理論，在掌握各類傳感器的基本原理和結(jié)構(gòu)之后，設(shè)計實現(xiàn)面向應(yīng)用的傳感器模塊和系統(tǒng)，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各類電子電器設(shè)計、機械制造、物聯(lián)網(wǎng)等各個行業(yè)[1-2]。

一、課程現(xiàn)狀分析

傳感與檢測技術(shù)課程的教學內(nèi)容中除了各類傳感器的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用外，還有傳感器信號的采集、處理和運算，以及檢測部分中對數(shù)據(jù)的分析和處理，這部分內(nèi)容理論性強，且大部分都有復(fù)雜的函數(shù)推導(dǎo)，對于學生而言較難理解和掌握，其枯燥的內(nèi)容也容易引起學生厭倦的心理[3-4]。傳感與檢測技術(shù)課程的實踐環(huán)節(jié)一般是對給定傳感器和電路的機械模仿，無法進行創(chuàng)新設(shè)計，也無法調(diào)動學生的學習積極性。

從理論層面對傳感與檢測技術(shù)課程進行分析之后，為了更好地掌握課程的現(xiàn)狀，采取了對學生進行問卷調(diào)查的方式進一步了解學生對于課程的切身感受，對我校電子信息工程專業(yè)13級同學的調(diào)查結(jié)果如下圖所示。

由上圖中對學生在課程初期、中期和后期的調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，因為課程中傳感器的直觀生動以及在現(xiàn)實中的實用性等特點，有96.2%的學生在課程初期對課程的興趣很高，但是在課程中期時比例已經(jīng)下降到63.7%，而到課程后期已經(jīng)有31.8%的學生對課程失去了興趣，從問卷調(diào)查的結(jié)果說明傳感與檢測技術(shù)課程的教學改革已經(jīng)刻不容緩。

其次，傳感與檢測技術(shù)課程傳統(tǒng)的考核方式是通過期末考試“一考定終身”，這種模式既不科學又不全面，考核方式也需要把課堂表現(xiàn)、實踐動手能力、創(chuàng)新能力等考察加入到考核方案中來，從以前單純的理論書面考試，拓展為集理論、實踐、動手、創(chuàng)新等于一體的多層次多方位的考核模式。

二、課程教學目標

本課程在專業(yè)培養(yǎng)目標中的定位是培養(yǎng)能夠從事電子產(chǎn)品涉及傳感器的生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的操作、現(xiàn)場管理和技術(shù)管理，具有一定動手能力的技術(shù)人才，為后續(xù)進一步提升專業(yè)能力奠定良好的基礎(chǔ)，包括理論知識目標、動手能力目標和創(chuàng)新能力目標三個方面。

理論知識目標：理論知識要求學生掌握各類傳感器的概念、種類和結(jié)構(gòu)組成，了解傳感器的最新發(fā)展方向和水平，各類傳感器的特性、測量電路以及應(yīng)用；還需要掌握傳感器數(shù)據(jù)的采集處理方法，誤差的種類、影響和消除，了解傳感器的靜態(tài)特性和動態(tài)特性，以及其靜態(tài)標定和動態(tài)標定的校準等知識體系。

動手能力目標：動手能力是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要一環(huán)，目標體系要求學生能夠熟練地使用傳感器搭建測量電路，能夠?qū)﹄娐分挟a(chǎn)生的誤差和干擾進行處理；能夠?qū)σ粋€傳感系統(tǒng)進行分析，得到其測量的方法及工作的特點；最后，達到自主設(shè)計、自主實現(xiàn)、自主分析的能力。

創(chuàng)新能力目標：現(xiàn)代社會是一個創(chuàng)新的社會，國家鼓勵和推進創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)，學生的創(chuàng)新能力就顯得尤為重要。學生的創(chuàng)新能力首先是從思想上致力于打破傳統(tǒng)傳感器使用的固有思維，以現(xiàn)有傳感器設(shè)計出應(yīng)用的新領(lǐng)域和新環(huán)境；更進一步的創(chuàng)新是以應(yīng)用需求為導(dǎo)向，設(shè)計新型傳感器以應(yīng)對各種新興行業(yè)的環(huán)境及需求。通過這兩種創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使得學生具有更廣闊的思維和更澎湃的動力。

三、課程改革的目的

課程改革的目的是實現(xiàn)知識、能力、素質(zhì)的全面培養(yǎng)要求，為了達到學生能力提升的要求，需要從教學內(nèi)容、教學模式和課程考核方式三個方面進行：

1.通過教學內(nèi)容改革，重構(gòu)和優(yōu)化教學內(nèi)容，根據(jù)應(yīng)用電子信息工程專業(yè)工作崗位能力的實際要求將技術(shù)理論進行精練處理，擯棄一些陳舊的、實踐指導(dǎo)意義不大的知識理論，同時加強與企業(yè)技術(shù)專家的合作交流，及時把最新的內(nèi)容引入課堂。

2.通過教學模式改革，把理論學習和實踐內(nèi)容進行融合統(tǒng)一，二者交叉進行，相互促進；采用“翻轉(zhuǎn)課堂”和“角色互換”等方式改變傳統(tǒng)“灌輸式”教學方式，在科學的計劃下以引導(dǎo)學生自主學習，把課堂主角交給學生，激發(fā)學生的學習熱情和課堂活力。

3.通過考核方式改革，打破一考定結(jié)果的局面，把項目教學成績加入到學生的最終成績中，結(jié)合學生的課堂表現(xiàn)、實踐動手能力、創(chuàng)新能力等，從以前單純的理論書面考試，拓展為集理論、實踐、動手、創(chuàng)新等于一體的多層次多方位的考核模式。

經(jīng)過上述方面的改革，最終為傳感與檢測技術(shù)課程教學目標的順利實現(xiàn)建立一套科學有效的教育機制，并在全校形成示范效應(yīng)，帶動其他工科課程的改革和建設(shè)，提高全校應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

四、課程改革思路

緊緊圍繞應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標，結(jié)合課程實踐性、綜合性較強的特點，確定改革思路如下：

1.教學模式改革。教學模式從單一的講授模式變?yōu)槎喾椒ㄈ诤系哪Ｊ?，對于各種傳感器的教學，首先通過理論講解，使學生掌握其基本原理和構(gòu)造；然后通過翻轉(zhuǎn)課堂的方式，請學生思考其特點、應(yīng)用等問題，并把思考的結(jié)果與大家分享，根據(jù)各自的理解，學生之間開展相關(guān)的討論，達到對所學知識的融會貫通；最后，要求學生實現(xiàn)一個與所學傳感器相關(guān)的預(yù)設(shè)項目或者學生自選項目，包括思路、目的、方案、結(jié)論和應(yīng)用等，進一步提高其理解和應(yīng)用的能力。

2.利用多媒體技術(shù)。根據(jù)傳感與檢測技術(shù)課程的特點，改變傳統(tǒng)的板書教學模式，充分利用多媒體教學的巨大優(yōu)勢，提高教學質(zhì)量。首先，制作精良的幻燈片，把核心的知識內(nèi)容和圖片展示給學生，提高教學的層次；其次，在講授傳感器的工作原理時，利用動畫的方式直觀演示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作方式；最后，分析其應(yīng)用，可以使用視頻播放當前最新的產(chǎn)品動態(tài)和具體案例。

3.實踐環(huán)節(jié)改革。傳感與檢測技術(shù)課程是一門應(yīng)用性很強的課程，實踐環(huán)節(jié)是必不可少的部分。傳統(tǒng)的實踐環(huán)節(jié)基本上是按照給定的設(shè)計方案連接一個傳感器，這種方式刻板缺少創(chuàng)造，改革之后的實踐環(huán)節(jié)，實驗可以分為基礎(chǔ)電路實驗和基于單片機的設(shè)計實驗兩部分，基本電路實驗是使用基本的電阻、電容、電感等元件搭建外圍電路，結(jié)合傳感器實現(xiàn)被測對象的檢測；基于單片機的設(shè)計實驗是在以前基本電路的基礎(chǔ)之上，利用單片機來控制一個實際應(yīng)用的傳感器模塊，基本貼近于現(xiàn)實的應(yīng)用；在學期的末段，通過課程設(shè)計環(huán)節(jié)，把所學的各種傳感器結(jié)合起來，實現(xiàn)一個完整的系統(tǒng)，既是對所學知識的整體考察，又鍛煉了學生的創(chuàng)新能力。

4.考核方式改革?？己?、評價學生成績是教學過程的一個重要環(huán)節(jié)，為了體現(xiàn)該門課程實踐環(huán)節(jié)的重要性，改革課程考核方式，建立一套科學、全面的課程考核體系。

近年來我校為適應(yīng)本科教學提倡“素質(zhì)教育”培養(yǎng)“應(yīng)用型人才”的要求，需要對傳感與檢測技術(shù)課程進行改革，在分析了課程的現(xiàn)狀之后，提出了改革的目標和改革的思路，通過改革可以鍛煉學生的動手能力、創(chuàng)新能力，最終實現(xiàn)培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的目標。

參考文獻：

[1]梁森.自動檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.

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[4]周榮艷.傳感與檢測技術(shù)_課程教學改革[J].軟件導(dǎo)刊，2017，（1）：33-35.endprint