傳感與檢測技術課程教學改革探索

曹原+曹婷

摘要：傳感與檢測技術課程是電子信息專業的一門專業平臺必修課，在分析傳感與檢測技術課程現狀之后，根據課程教學目標提出了課程改革的目的，并設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手段加強教學效果、注重實踐環節和考核方式改革等方案，實現傳感與檢測技術課程教學改革的探索。

關鍵詞：傳感與檢測技術；課程教學目標；實踐環節改革；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

傳感與檢測技術是一門以傳感器為研究對象，以數據的檢測、分析和處理為基礎的專業課，其廣泛應用于電子信息工程、自動化、機械設計制造等各個專業，課程以模擬電路和數字電路知識作為基礎，融合單片機理論，在掌握各類傳感器的基本原理和結構之后，設計實現面向應用的傳感器模塊和系統，其產品廣泛應用于各類電子電器設計、機械制造、物聯網等各個行業[1-2]。

一、課程現狀分析

傳感與檢測技術課程的教學內容中除了各類傳感器的結構和應用外，還有傳感器信號的采集、處理和運算，以及檢測部分中對數據的分析和處理，這部分內容理論性強，且大部分都有復雜的函數推導，對于學生而言較難理解和掌握，其枯燥的內容也容易引起學生厭倦的心理[3-4]。傳感與檢測技術課程的實踐環節一般是對給定傳感器和電路的機械模仿，無法進行創新設計，也無法調動學生的學習積極性。

從理論層面對傳感與檢測技術課程進行分析之后，為了更好地掌握課程的現狀，采取了對學生進行問卷調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13級同學的調查結果如下圖所示。

由上圖中對學生在課程初期、中期和后期的調查可以發現，因為課程中傳感器的直觀生動以及在現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下降到63.7%，而到課程后期已經有31.8%的學生對課程失去了興趣，從問卷調查的結果說明傳感與檢測技術課程的教學改革已經刻不容緩。

其次，傳感與檢測技術課程傳統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、實踐動手能力、創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

本課程在專業培養目標中的定位是培養能夠從事電子產品涉及傳感器的生產各環節的操作、現場管理和技術管理，具有一定動手能力的技術人才，為后續進一步提升專業能力奠定良好的基礎，包括理論知識目標、動手能力目標和創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、種類和結構組成，了解傳感器的最新發展方向和水平，各類傳感器的特性、測量電路以及應用；還需要掌握傳感器數據的采集處理方法，誤差的種類、影響和消除，了解傳感器的靜態特性和動態特性，以及其靜態標定和動態標定的校準等知識體系。

動手能力目標：動手能力是應用型人才培養的重要一環，目標體系要求學生能夠熟練地使用傳感器搭建測量電路，能夠對電路中產生的誤差和干擾進行處理；能夠對一個傳感系統進行分析，得到其測量的方法及工作的特點；最后，達到自主設計、自主實現、自主分析的能力。

創新能力目標：現代社會是一個創新的社會，國家鼓勵和推進創新產業，學生的創新能力就顯得尤為重要。學生的創新能力首先是從思想上致力于打破傳統傳感器使用的固有思維，以現有傳感器設計出應用的新領域和新環境；更進一步的創新是以應用需求為導向，設計新型傳感器以應對各種新興行業的環境及需求。通過這兩種創新能力的培養，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知識、能力、素質的全面培養要求，為了達到學生能力提升的要求，需要從教學內容、教學模式和課程考核方式三個方面進行：

1.通過教學內容改革，重構和優化教學內容，根據應用電子信息工程專業工作崗位能力的實際要求將技術理論進行精練處理，擯棄一些陳舊的、實踐指導意義不大的知識理論，同時加強與企業技術專家的合作交流，及時把最新的內容引入課堂。

2.通過教學模式改革，把理論學習和實踐內容進行融合統一，二者交叉進行，相互促進；采用“翻轉課堂”和“角色互換”等方式改變傳統“灌輸式”教學方式，在科學的計劃下以引導學生自主學習，把課堂主角交給學生，激發學生的學習熱情和課堂活力。

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

經過上述方面的改革，最終為傳感與檢測技術課程教學目標的順利實現建立一套科學有效的教育機制，并在全校形成示范效應，帶動其他工科課程的改革和建設，提高全校應用型人才培養質量。

四、課程改革思路

緊緊圍繞應用型人才的培養目標，結合課程實踐性、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為多方法融合的模式，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造；然后通過翻轉課堂的方式，請學生思考其特點、應用等問題，并把思考的結果與大家分享，根據各自的理解，學生之間開展相關的討論，達到對所學知識的融會貫通；最后，要求學生實現一個與所學傳感器相關的預設項目或者學生自選項目，包括思路、目的、方案、結論和應用等，進一步提高其理解和應用的能力。

2.利用多媒體技術。根據傳感與檢測技術課程的特點，改變傳統的板書教學模式，充分利用多媒體教學的巨大優勢，提高教學質量。首先，制作精良的幻燈片，把核心的知識內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部結構和工作方式；最后，分析其應用，可以使用視頻播放當前最新的產品動態和具體案例。

3.實踐環節改革。傳感與檢測技術課程是一門應用性很強的課程，實踐環節是必不可少的部分。傳統的實踐環節基本上是按照給定的設計方案連接一個傳感器，這種方式刻板缺少創造，改革之后的實踐環節，實驗可以分為基礎電路實驗和基于單片機的設計實驗兩部分，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，結合傳感器實現被測對象的檢測；基于單片機的設計實驗是在以前基本電路的基礎之上，利用單片機來控制一個實際應用的傳感器模塊，基本貼近于現實的應用；在學期的末段，通過課程設計環節，把所學的各種傳感器結合起來，實現一個完整的系統，既是對所學知識的整體考察，又鍛煉了學生的創新能力。

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

近年來我校為適應本科教學提倡“素質教育”培養“應用型人才”的要求，需要對傳感與檢測技術課程進行改革，在分析了課程的現狀之后，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、創新能力，最終實現培養高素質應用型人才的目標。

參考文獻：

[1]梁森.自動檢測與轉換技術[M].北京：機械工業出版社，2007.

[2]蔣全勝.傳感器與檢測技術課程教學改革初探[J].巢湖學院學報，2009，11（3）：144-146.

[3]周玲.傳感原理與檢測技術》課程教學改革的探討[J].黑龍江科技信息，2015，（23）：134.

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