面向創新意識和技能訓練的傳感器課程構建分析

蔡振

[摘? ? ? ? ? ?要]? 針對傳感器課程教學過程中存在的問題，通過從創新意識和技能訓練兩方面進行融合性分析，提出一種全新的傳感器課程教學內容、形式和考核等教學體系，有效解決了企業傳感器人才需求面臨的困難，提高了傳感器課程的教學效果。

[關? ? 鍵? ?詞]? 創新意識;技能訓練;傳感器

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）31-0148-02

一、引言

傳感器是目前新興技術物聯網和人工智能AI技術發展的基礎，它提供了基礎數據源，為上層各種應用提供數據支撐[1]。同時，傳感器種類繁多，涉及壓力、流量、位移量、重量、力、速度、轉速、溫度等物理量，需要各種轉換電路和檢測方法，將其轉換為電信號[2]。由于涉及面廣、知識多、實踐性強，因此，傳感器是一門工程實踐性很強的交叉學科。

面對信息社會的深刻變革，大數據、AI、深度學習等新型發展需求都對基礎數據的準確性提出了較高的要求，傳感器是提供基礎數據的載體，因此，傳感器的重要性不言而喻[3]。在電類專業教學過程中，傳感器課程一直都是教學討論的重點課程。由于傳感器涉及的種類以及應用場合很多，其理論教學和實踐教學課時的分配以及教學內容的設計等內容都是傳感器課程改革的重點。應對社會企業對傳感器人才的需求，如何培養出適應企業崗位需求的人才是目前傳感器改革最需要解決的問題。

二、問題分析

目前很多高校的傳感器教學仍然沿用傳統的教學模式，使學生缺乏創新行為意識，應用能力差、學生學習興趣不高、學習效果不理想[4]。傳統理論知識已經遠遠跟不上傳感器技術的發展速度，不利于學生了解和掌握新知識、新技術，無法與社會及企業的實際需要接軌，與企業所需技能差距甚遠。因此，傳感器課程面臨著學生能力訓練達不到企業要求、創新意識不強、應用能力差等問題。

結合實際教學情況，教學過程中存在三個主要問題。

1.課程目標不明。傳統的傳感器課程教學側重于各種傳感器原理和測量處理電路的講解，艱深難懂[5]，不符合高職高專學生實際，高職教育重動手能力和專業技能培養的要求。

2.教學內容滯后，不能貼近行業要求。目前，傳感器課程的理論教學內容相對陳舊，新的傳感器技術和發展涉及較少;實踐教學內容只涉及基礎驗證性實驗，與工程應用聯系不夠，缺少綜合性的應用實例[6]。

3.教學模式單一，不能突出能力培養。傳統教學形式以講授為主，對各種類型傳感器進行原理講解，理論知識很多，沒有直觀認識，過多相似的原理介紹讓學生在學習各類傳感器的興趣度不斷下降[7]。由于電子市場出現的傳感器實物模塊和陳舊的理論知識之間并沒有直接的指導聯系，因此，相關實驗內容并沒有直接實現對理論的指導實踐。

三、課程分析與構建

為使設計的課程內容符合企業需求，首先對企業需求進行分析，然后再進行課程內容設計，最后進行考核形式設計。

（一）課程目標

參照國際通行標準，結合傳感器課程的多學科知識點交融、技術更新速度快、實踐性強、與產業結合緊密等特點進行改革，課程設計目標如下。

1.學生創新行為意識。要培養學生的思辨與創造能力，快速適應社會的能力，職業素養、富有責任感，與人溝通的能力，以及具有持續再學習的能力。由于現在社會信息發展很快，對傳感器工作崗位提出了更高的要求，需要學生具備一定的創新意識才能更好地勝任相關工作。

2.學生獨立解決工程實踐能力。要讓學生具有對科學和技術的開發利用能力和創新能力，具備不斷自我學習的能力，掌握工程思維方法，能夠從實際需要中發現問題、解決問題。現在傳感器都是模塊形式，如果模塊出現問題，學生要具備獨立解決問題的能力。

3.完整傳感系統知識結構和知識層次。讓學生掌握與傳感器技術相關的科學、技術專業和社會科學等知識。由于傳感器課程具有交叉學科的特性，因此，將傳感器知識體系結構和知識層次講清楚是十分必要的，為學生從事傳感器崗位奠定基礎。

通過設定符合實際企業需求的能力目標，培養適合企業所需人才是目前高校專業人才培養的基礎。

（二）課程構建

根據高職院校培養技術技能型人才的目標要求，結合傳感器課程實踐性強的特點，將在面向創新意識與企業技能訓練的教學內容和方法等方面進行全面設計。

1.人才需求分析與能力要求。通過對相關企業進行走訪調研，準確獲取企業對傳感器人才的技術能力要求，根據一般能力層級的劃分，有專業能力、應用能力和創新能力三個層級，研究三個層級能力的具體需求。分析各層級能力與傳感器教學內容關系，做好教學內容模塊劃分及其對應關系，體現不同層次的能力培養。

2.傳感器教學內容項目模塊化設計。以任務驅動為切入點，結合典型案例分析，重新設計傳感器教學內容，這也是本課題的重點內容。模塊設計需要激起學生的學習興趣，在教學中設置任務，然后圍繞該任務目標展開各教學環節。根據日常接觸、競賽場合、實際工作等需要，傳感器教學內容涉及溫度傳感器、光敏傳感器、力敏傳感器、超聲波傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器等典型傳感器，同時緊跟時代發展潮流，還需要加入無線傳感網等新型內容。針對任務中所用到的傳感器，可講解其功能、組成、

構造。

為使教學“項目引導、任務驅動”模式突出“做中學”的基本理念，在對各大類傳感器基礎知識介紹基礎之上，通過引入各子類傳感器實用、典型的應用案例作為訓練項目，在增加對各子類傳感器感性認識的基礎之上，重點分析各傳感器的結構、特性與工作原理，加深對各傳感器應用技術的理解。

3.構建基于項目模塊的實踐教學體系。除了正常教學所需項目內容外，還需要設計一些實踐項目內容，如制作火災報警裝置。使學生學習完溫度傳感器后，再做一個傳感器系統，強化技能訓練。因此，構建全新的實踐教學體系，規劃如下：（1）設計各類趣味項目，激發學生的學習興趣。以日常生活中常見的被測量的傳感器為檢測對象，設計簡單的傳感器系統;（2）結合產業需求，精心組織課內實踐教學內容。根據企業對傳感器課程知識點的具體需求，需要積極修訂課程教學內容，目的在于培養學生運用各類方法研究各種傳感器原理及檢測系統的能力;（3）通過系列化的工程項目實驗，提升學生的綜合素養。我校非常重視學生實踐類項目的教學工作，因為實踐類項目活動是學生創新能力培養的關鍵環節之一，這類項目直接對學生參加電子設計大賽、技能大賽以及企業實際項目推進都起到重要的提升作用。實踐類項目表現形式主要通過教師講義和活頁發放給學生，通過發放任務清單，使學生仿佛置身于公司一般，按照企業的工作模式來完成任務，有利于促進學生實際動手能力的提升。

（三）課程考核

為使重構后的課程達到理想的教學效果，需要采用過程考核與期末考試考核并重的形式，采用平時成績與期末考試成績計分方式，使用百分制。期末考試重點是各種類型傳感器的基礎理論，實踐考核放在過程考核，體現企業項目化管理。

本課程期末考試的卷面分數按照30%計入本課程考核總評，平時成績按照70%計入本課程考核總評，滿分為100分，60分以下為不及格。同時，過程考核還需要體現學生出勤、項目完成情況以及報告撰寫情況，具體的考核標準分別體現在項目任務書中。過程考核成績主要由企業老師給出，期末考試成績主要由校內老師給出。整個課程成績能充分反映各個方面的情況，充分體現能力的差異化，對學生的能力培養和提高具有較好的指導作用。

四、結論

本文從創新意識和企業技能兩個方面進行融合分析，對現有傳感器課程教學問題進行剖析，提出了重構后傳感器課程的教學內容，以及教學形式和方法，為高校的電類專業傳感器教學提供一種參考方式。目前，相關企業對我校培養的傳感器人才給予高度評價，同時全新的教學內容和形式已經在教學過程中得到應用和推廣，相關研究內容會在后續論文中進行論述。

參考文獻：

[1]紀辛然.應用型高校轉型背景下傳感器課程改革的研究[J].辦公自動化，2017（20）：10.

[2]干雪.信息化教學手段在傳感器教學中的運用：以電阻應變式傳感器教學為例[J].職業，2016（17）：141-142.

[3]洪琴.應用型本科高校物聯網工程專業傳感器課程教學改革初探[J].當代教育實踐與教學研究，2017（3）：126.

[4]張立新.應用型本科院校《傳感器》課程“理實一體化”教學改革與實踐[J].吉林工程技術師范學院學報，2017，33（3）：91-93.

[5]吳譽.虛擬仿真技術在高職傳感器課程教學中的應用[J]. 高等職業教育：天津職業大學學報，2016（1）：52-55.

[6]鐘志群.基于翻轉課堂的《傳感器原理及應用》課程教學模式研究[J].智庫時代，2019（22）：151-154.

[7]趙煒杰，徐海洋.氣體傳感器的問題及解決對策[J].電子技術與軟件工程，2019（10）：75.

編輯 武生智