羅毅 黃昆
摘 要:本文以應用型人才培養為目標,針對我校傳感器教學的現狀,從理論和實驗教學內容、教學過程、考核方式等方面對傳感器教學改革進行了一些相關的探討。
關鍵詞:傳感器;應用型;教學;改革;探討
當今社會轉型,大學也要轉型,轉型發展應適應社會的發展、市場的需求,因此,應用型人才培養理念應運而生。傳感器是新技術革命和信息社會的重要技術基礎,是現代科技的開路先鋒,傳感器技術是一項當今世界令人矚目的迅猛發展起來的高新技術之一,也是當代科學技術發展的一個重要標志,它與通信技術、計算機技術構成信息產業的三大支柱之一。本文從應用型人才培養為出發點,針對我校傳感器教學的現狀,對傳感器理論教學、實驗教學、教學過程、考核方法等方面進行了一些相關的探討,旨在提高學生的動手、實踐能力,培養創新型、可持續發展型人才。
一、傳感器教學的現狀
傳感器是測控技術與儀器、電子信息工程、自動化、應用電子技術、工業自動化等弱電專業的一門必修專業課程,如何讓學生學好這門課程,如何通過這門課程培養學生的動手能力、實踐能力、創新能力,一直都是我們高校相關教師在思索的一個課題。我校傳感器課程從開課至今歷經了幾次調整,但是在應用型人才培養方面的效果并不十分突出,究其原因主要有以下幾點:
(一)傳感器教學安排不夠合理
在教學中,過分強調理論的指導性,把實驗教學看成理論教學的附屬品,表現為重理論、輕實踐,重理論知識傳授、輕動手能力培養。理論教學與當今傳感器的實際應用聯系也較少,教學中教師主體地位太明顯,學生在實驗教學中基本上是被動地按老師的演示方法或實驗教材規定的步驟進行實驗結果的驗證,實驗教師在教學中基本上也是按部就班,很少去考慮專業培養的發展需要以及培養對象的個人興趣,致使學生基本處于一種被動學習的狀況,扼制了學生學習的積極性、主動性和創造性,難以實現學生在教學活動中的主體地位和個性差異,不利于應用技能以及創新精神、創造能力等綜合素質的培養。
(二)實驗條件還不夠完善,實驗內容應用性、創新性不夠
實驗室建設不足,存在實驗設備落后、實驗條件有限等困難,開設和開發綜合型和創新型實驗項目受到相應的制約。
目前,我校采用的傳感器實驗裝置是CSY3000型傳感器系統實驗儀,它所提供的實驗項目大多為驗證型實驗,缺乏設計型、綜合性;采用的傳感器實驗教材都是在廠家提供的儀器使用指南的基礎編寫的講義,缺乏創新性、拓展性。實驗模型基本確定,學生基本上是按教師和實驗講義要求的內容、步驟進行實驗,學生處于被動學習和機械操作的狀態,遏制了學生實驗的邏輯思維和創造性思維。
(三)課程考核太過傳統
我校該課程的考核主要傳統的考試為主,實驗部分也是以實驗報告的完成情況和教師的印象為依據。學生被動性學習現象嚴重。此種教學模式嚴重影響了學生的學習積極性,讓很多學生養成了一種上課混日子的現象。
二、傳感器教學改革的幾點思路
(一)優化理論課程教學
根據本課程的培養目標和培養定位,體現“工程應用型”人才培養的特點。
首先,建議對傳感器教材進行優選。教材的選擇對教學效果有著直接的影響。優選國內國家級規劃教材,緊跟信息技術領域變化及學科發展。“傳感器”教材的章節編排方法通常有兩種:一種是按照工作原理;另一種是按照被測參數。前者適合于理論學習,后者適合于應用型學習,選擇時應以“應用型”培養為參照。
其次,優選內容和方法。教師講課時應合理安排章節內容,不能完全照本宣科地講,要利用課外研讀大量的相關參考書籍、應用類相關雜志,結合自己的理解,采取啟發式和探究式的研究性教學方法,通過提出問題、學生參與討論等互動方式,使學生融入課堂教學過程,培養其發現問題、解決問題的能力。
再次,增加實物展示環節及動畫展示。教師在講授理論知識的同時,展示相應的實物或者動畫,能讓學生的學習不那么空洞,增加其對知識的理解。
(二)優化實踐教學
1、實驗室基礎建設的切實跟進
根據課程教學計劃和課程教學大綱,加強傳感器實驗室建設。現有的設備大部分只能進行一些比較基礎的驗證型實驗,以及一些簡答的綜合型實驗。要引進一些符合目前傳感器應用的、能開展綜合型、設計型、拓展型實驗的設備。
2、實驗教材的切實跟進
作為實驗教學中不可缺少的一環,實驗教材體現了實驗課程的教學方式、教學內容、教學思想等多方面,其重要性不言而喻。前面講到目前使用的實驗教材是在廠家提供的儀器使用指南的基礎上所編寫的,在新穎性和實用性方面有所缺乏,應根據目前高校實驗教學狀況和該學科地不斷發展更新充實實驗教學內容和方法,做到實驗教材的切實跟進。
3、提升實驗內容的多樣性和設計性
目前我們沿用的基本上還是傳統的傳感器實驗教學內容和方式,而傳感器技術是一種綜合性應用技術,隨著新材料、新工藝以及各門類技術的發展,新型傳感器不斷涌現,為了體現實踐教學的作用,培養學生理論用于實踐的能力,原有基礎上的大量驗證型實驗應有所改變,一方面要保留必要的基礎驗證型實驗,如電阻式傳感器、電渦流傳感器、光電式傳感器實驗等,讓學生通過這些實驗,更進一步理解傳感器的基本原理和特性,進一步消化教學內容;另一方面增加些設計型實驗,如采用電容式傳感器設計成糧食水分監測傳感器,用電渦流式傳感器設計厚度檢測儀,以及用溫度傳感器測油溫等,還可以在此基礎上設計綜合性實驗,每學期提出幾個方向讓學生自主選擇,以設計論文的形式設計一套測試系統方案,包括:可能采用的方法;自己設計的方案;實現該設計方案需要進行的實驗內容及時間安排;希望得到的實驗結果及可能得到的結果預測等方面。如有條件鼓勵學生動手制作該測試系統的某些部分或者是全部。綜合型實驗比如有:變壓器油溫監控系統、居室環境舒適度監控系統、汽車安全氣囊測控系統等等。通過設計型實驗和綜合型實驗,可以培養學生的工程設計能力、解決實際問題能力,激發學生的學習熱情和創新意識,并且為將來寫論文打下基礎。
4、教學過程中注重對學生的引導
作為目前主要的一種驗證理論、應用理論、鍛煉學生動手能力的教學方式,實驗課應該具備引導學生、在教學中給學生啟發的特點,故在實驗教學的過程中,我們應該因材施教,采用啟發式教學方法,而不是灌入式地讓學生被動地進行試驗,每個實驗在任務給出后,讓學生獨立完成實驗乃至設計,教師在必要時才給予提示,為了活躍學生的思路,可以大部分實驗只提出實驗任務和要求,而不規定具體的實驗方法及步驟,這樣一來,讓每個學生都親自動手完成實驗的過程,這樣不僅有利于提高學生的獨立操作能力,更有利于增強實驗教學的效果。
(三)制定適合應用型人才培養模式的考核方案
成績是學生對該課程掌握情況的一個重要反饋,理論成績和實驗成績的評定方法關乎學生對待課程的態度,我們要充分利用學生的這一心理特征來促進我們的傳感器教學,既達到考察學生學習情況的目的,又能使學生強化自身的知識、實踐能力以及創新能力。成績的評定不應該僅僅是知識的掌握與否,還應該將操作過程情況和熟練程度、靈活運用知識程度、應用技能、創新性程度等納入評定范疇。同時還引導學生在創新性思維和創新型設計的基礎上,撰寫設計論文,可鍛煉學生的整體構想能力,為將來的科技論文打下基礎。
三、結束語
本文分析了我校傳感器教學的一些現狀,然后根據近年來的教學嘗試和探索,從應用型人才培養的角度出發,提出了作者的幾點粗淺的教學改革思路。我們將繼續加大傳感器教學模式的探索,為培養應用型、創新型人才多做努力。
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(作者單位:攀枝花學院電氣信息工程學院,四川 攀枝花 617000)