基于“三自主”育人模式下的高職學院傳感器技術與應用課程教學改革

毛弋

摘 要：“傳感器技術與應用”是物聯(lián)網(wǎng)工程技術專業(yè)方向一門核心課程，然而在高職院校的教學中，存在諸多問題。本文通過分析物聯(lián)網(wǎng)綜合布線課程的特點，基于“三自主”育人模式，針對高職學院學生，進行教學改革實踐，從課程教學中存在的改革的必要性、改革課程教學體系、調(diào)整教學設計思路、明確課程培養(yǎng)目標、突出教學項目化“普適性”、 體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)特色、立體化配套教學、多元化評價體系等八個方面進行研究和探討。

關鍵詞：教學改革；三自主；物聯(lián)網(wǎng)；傳感器技術與應用

《傳感器技術與應用》作為物聯(lián)網(wǎng)感知層的最主要的信息采集獲取手段，掌握各種典型傳感器的應用是物聯(lián)網(wǎng)相關專業(yè)的核心技能。不同于現(xiàn)有的傳統(tǒng)電子信息類傳感器相關課程強調(diào)各種物理量檢測方法技能，物聯(lián)網(wǎng)相關專業(yè)要求培養(yǎng)學生傳感器選型、傳感器安裝調(diào)試、傳感器運維和系統(tǒng)集成等應用技術。本文以筆者所在物聯(lián)網(wǎng)學院的具體情況對課程教學中的改革進行探索。

1 改革課程教學體系

（一）“三自主”育人模式體系構建

主要圍繞“三自主”培養(yǎng)，從學生管理、專業(yè)教學兩個方面雙管齊下，研究“育人模式”。重點研究全時段（課內(nèi)、課外）的“三自主”培養(yǎng)架構與措施，以及全主體（學生與教職員工）在“三自主”育人模式中的作用、職責與目標。“三自主”模式（如下圖所示）以建構主義學習觀和多元智力理論為基礎，立足學生個性化發(fā)展需求和行業(yè)企業(yè)需要，以服務學生發(fā)展為宗旨，將“滿足經(jīng)濟社會發(fā)展和人的全面發(fā)展需求”的質(zhì)量目標融入人才培養(yǎng)模式中。

“三自主”模式由“自主管理”學生管理機制、“自主學習”課程教學方法、“自主發(fā)展”創(chuàng)新實踐平臺三部分組成，以“自主管理”機制為基礎，規(guī)范學生行為習慣；以“自主學習”方法為抓手，提升學生學習能力；以“自主發(fā)展”平臺為保障，促進學生可持續(xù)發(fā)展。自主發(fā)展平臺為自主管理機制和自主學習方法提供環(huán)境保障，自主管理機制和自主學習方法互為支撐。“三自主”形成合力，實現(xiàn)學生綜合職業(yè)能力與行業(yè)需求的匹配，滿足學生多樣化成長和可持續(xù)發(fā)展。

（二）構建可持續(xù)發(fā)展能力培養(yǎng)的教學全鏈條

圍繞教師“主導”作用和學生“主體”地位，通過改造課程內(nèi)容、教學方式、考核形式等教學全鏈條環(huán)節(jié)，實現(xiàn)學生“學有興趣、學有樂趣、學有成效”，進而培養(yǎng)其自主學習能力，從而提高專業(yè)技能的內(nèi)化、運用與遷移能力。授課內(nèi)容覆蓋行業(yè)多應用、多崗位需求，支撐學生學習并靈活運用知識/技能。在教學方式上，教師扮演三個角色：領導者、引導者、輔導者，為學生自主學習提供組織管理、氛圍營造、關鍵點撥等服務。學生利用三種方式：計劃記錄總結、團隊分工協(xié)作、課外技能強化，為自主學習提供習慣養(yǎng)成、方法建立、訓練提升等支撐。在課程考核上，建立“以職業(yè)素養(yǎng)、學習態(tài)度、創(chuàng)新能力為導向”的考核標準，改變傳統(tǒng)“整齊劃一”的課程評價方式，激發(fā)學生的學習興趣和學習自信心。

2 調(diào)整教學設計思路

針對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成及工程崗位群，通過本課程培養(yǎng)學生對傳感器選型和應用能力，同時注重將職業(yè)資格標準融入課程教學，以項目案例系統(tǒng)化理念為指導，以教學做一體化為典型特征，與行業(yè)企業(yè)合作共同開發(fā)與設計。在課程設計中我們遵循的理念是：

本課程組教師與行業(yè)、企業(yè)的專家（兼職教師）密切合作，企業(yè)兼職教師之間參與課程設計開發(fā)與教學實施的全過程，充分體現(xiàn)課程教學過程的開放性。課程在簡要介紹各種典型傳感器結構原理的同時，重點講解傳感器的選型、傳感器的安裝調(diào)試、傳感器的運維和系統(tǒng)集成等應用技術。課程分為5個項目。項目一通過搭建一個圖書館安防系統(tǒng)，從總體上介紹傳感器概念、組成結構、發(fā)展趨勢等基礎知識，通過傳感器應用領域調(diào)研，了解傳感器的分類和應用等；項目二～四分別通過智能大棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、智能物流運輸系統(tǒng)和礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)系統(tǒng)為例，詳細闡述了典型傳感器選型、安裝調(diào)試和運維；項目五以“智能家居系統(tǒng)集成與應用”為項目載體，將前3個項目中重點介紹的傳感器進行集成綜合應用。

以實際項目主線，串聯(lián)各個典型傳感器應用項目，便于教師采用項目教學法引導學生展開自主學習，掌握、建構和內(nèi)化知識與技能，強化學生自我學習的能力的培養(yǎng)。。

3 明確課程培養(yǎng)目標

《傳感器技術與應用》是高職物聯(lián)網(wǎng)技術應用專業(yè)的核心專業(yè)課程，是針對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成及工程崗位而開設的。通過學習本課程，要求學生能達到如下教學目標：

1、知識目標：

（1）掌握傳感器的概念、組成；（2）了解傳感器的發(fā)展趨勢；（3）掌握傳感器的分類；（4）了解傳感器的應用；（5）了解傳感器靜態(tài)特性；（6）掌握傳感器的信號輸出形式；（7）熟悉典型傳感器的選型依據(jù)；（8）了解傳感器信號采集常見設備；（9）了解電氣工程的安裝規(guī)程、操作規(guī)程和安全事項；（10）掌握傳感器的安裝概念及方法；（11）掌握傳感器安裝的常見工具；（12）掌握傳感器硬件接口；（13）了解傳感器的協(xié)議；（14）了解各個應用場景的概念和組成。

2、能力目標：

（1）能搭建傳感器的應用系統(tǒng)；（2）能撰寫傳感器應用領域調(diào)研報告；（3）能識別傳感器應用場景的環(huán)境特點并對傳感器選型；（4）能識讀典型傳感器的技術參數(shù)和相關標準；（5）能撰寫應用場景需求分析報告；（6）能編制傳感器施工文檔；（7）能按照具體操作步驟進行傳感器安裝和調(diào)試；（8）能撰寫傳感器安裝調(diào)試報告；（9）能檢測傳感器電路板和程序；（10）能下載和配置傳感器的數(shù)據(jù)采集和運算處理程序；（11）能識別傳感器工作狀態(tài)；（12）能檢測傳感器工業(yè)輸出信號；（13）能分析并處理傳感器的電源和輸出信號故障；（14）能對傳感器進行校驗等日常維護；（15）能對具體領域中傳感器的應用系統(tǒng)進行總體設計與功能設計。

3、素質(zhì)目標：

（1）培養(yǎng)職場安全意識

（2）培養(yǎng)良好的工作作風

（3）培養(yǎng)清晰描述工作問題、確定工作目標的能力

（4）培養(yǎng)信息分類、加工處理能力

（5）培養(yǎng)書面表達觀點的能力

4 突出教學項目化“普適性”

教材以溫濕度傳感器、氣體檢測傳感器、光電傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器等典型傳感器應用技能組織學習單元（項目），設計智能家居傳感器綜合應用學習單元。在每個學習單元中，實現(xiàn)了各類傳感器從基本檢測原理、傳感器選型、檢測接口電路設計到傳感器信號采集、處理、傳輸軟件設計等感知設備設計“全過程”，突出對“應會”能力要求的完整性；同時，考慮不同地域院校教學條件上的差異性，將教學內(nèi)容可拆分為“基礎部分”和“增強部分”，確保本教材不僅可適用于項目教學法，同時可適用于傳統(tǒng)的教學方法，體現(xiàn)“普適”性。

5 體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)特色

以智能家居為應用主線，本教材最后一個學習單元以物聯(lián)網(wǎng)典型應用——智能家居作為項目載體，設置了一個傳感器綜合應用，構建物聯(lián)網(wǎng)，將之前各個學習單元詳細講解的溫濕度傳感器、氣體檢測傳感器、光電傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器等典型常用傳感器進行集成應用。

6 立體化配套教學

提供多維度（文本、視頻、虛擬仿真、動畫等）的情景化教學素材，包括：職業(yè)標準、技術標準、業(yè)務流程、作業(yè)規(guī)范、教學文件（電子課件、電子教案、模擬試題庫）等文本，生產(chǎn)工具、生產(chǎn)對象、生產(chǎn)場景、校內(nèi)教學條件等圖片、文檔、錄像；傳感器內(nèi)部結構等圖片、動畫；虛擬企業(yè)、虛擬場景、虛擬設備以及虛擬實訓項目，企業(yè)案例、企業(yè)網(wǎng)站鏈接等。

7 多元化評價體系

為催進學生職業(yè)核心技能、基本素質(zhì)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)造能力、個性培養(yǎng)和發(fā)展等全方位的發(fā)展；養(yǎng)成物聯(lián)網(wǎng)應用的職業(yè)素養(yǎng)，具有職業(yè)道德和社會責任感，培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)和職業(yè)能力。本課程將上述內(nèi)容巧妙穿插在各個學習單元中，同時安排“自評互評”環(huán)節(jié)，對其進行綜合評價。

參考文獻

[1]侯麗玲."傳感器技術與應用"課程教學改革探討，《漳州職業(yè)技術學院學報》，2017年19期（3）

[2]王選于振文.農(nóng)業(yè)院校傳感器與檢測技術課程項目模塊化教學改革初探，吉林農(nóng)業(yè)科技學院學報，2017年26期（2）endprint