傳感器與檢測技術課程教學綜合改革初探

常靜 錢裕祿

摘 要 傳感器與檢測技術課程是我校電氣專業的一門專業基礎課，該課程包含較多的專業理論知識。針對往屆學生的學習情況和教學效果，作者認為很不樂觀，因此，作者在新學期對傳感器課程進行了教學綜合改革，本文從教學改革的方式和方法上進行了闡述，從實施的效果看，這次教學綜合改革，激發了學生的學習興趣，取得了較好的教學效果。

關鍵詞 傳感器與檢測技術教學改革 教學方式

中圖分類號：G424? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2019.12.054

On the Comprehensive Reform of the Course of Sensor and Detection Technology

CHANG Jing[1]， QIAN Yulu[2]

（[1] Huanghe S & t University， Zhengzhou， Henan 450000;

[2] Zhejiang Wanli University， Ningbo， Zhejiang 315100）

Abstract The course of sensor and detection technology is a professional basic course of electrical specialty in our university， which contains more professional theoretical knowledge. In view of the learning situation and teaching effect of the former students， the author thinks it is not optimistic. Therefore， the author has carried out a comprehensive teaching reform on the sensor course in the new semester. This paper expounds the ways and methods of the teaching reform. From the perspective of the implementation effect， this comprehensive teaching reform has stimulated the students' interest in learning and achieved better teaching effect.

Keywords sensor and detection technology; teaching reform; teaching method

為提高教學質量和培養學生的動手能力與創新意識，本學期針對傳感器課程進行了教學綜合改革，以案例教學為主，以研討環節、動手實踐環節和利用線上資源為輔，并對考核方式進行了改革。

1 改革目標

在“傳感器與檢測技術”教學中以案例式教學法為主，將案例與理論知識有機的結合起來，有意識、有目的的訓練學生分析問題和解決問題的能力，體現我校應用型人才的培養理念;案例式教學的目的是發揮學生的主體性、主動性、自主性，注重引導學生通過案例的分析和推導，并運用基本概念和原理來分析和解決實際問題，完成傳感器的設計和解決實際工程應用問題，并加強和提高學生的創新創業能力。本次綜合改革，除案例式教學法，融合了小組研討環節、實踐教學形式的改革、在線資源的利用，以及考核方式的改革。小組研討環節旨在增強學生的專業術語表達能力和團隊合作能力;實踐教學形式的改革旨在增強學生的動手能力，讓學生在熟悉創造的過程中收獲創造的成果;線上資源的利用，旨在加強學生碎片化時間的有效利用，將學生從被動學習轉換到主動學習狀態，充分發揮學生的積極性、主動性和創造性，進而達到最佳的學習效果;關于考核方式的改革，由于加大了體現學生學習過程的考核，旨在改變學生以往的觀念：及格萬歲。并且讓學生重視各考核環節的重要性。

2 教學改革的方式和方法

2.1 案例式教學

為提高教學質量和學生的學習效果，開展以學生為中心的案例式教學模式，在教學內容的設計上，弱化了傳感器的數學模型及公式推導、內部結構及制造工藝、復雜系統模型設計等內容，提煉了理論知識，并融入實際應用案例，做到“理”與“例”的結合。

講授課程知識點的載體是日常生活中的實際案例，本課程所選的教材模塊鮮明，利于我們進行案例式教學，授課過程中以“被測物理量為研究對象”，每類研究對象由若干個案例做支撐，而每個案例以某個具體傳感器應用設計為基礎。讓學生對典型傳感器、現代檢測技術和物聯網應用有一定的了解，熟悉各類典型傳感器的選型、基本工作原理、基本應用電路和注意事項等，能從“工程”角度獨立構建一個基本的檢測系統等;為了使學生對知識點的理解加深，加強學生對檢測系統應用的批判質疑能力培養，這一過程主要依據“案例化”內容的小組成員的協作研討、應用電路的制作及調試等過程進行落實。

在案例的選擇方面，本課程所選教材是錢裕祿老師主編的《傳感器技術及應用電路項目化教程》，教材中涵蓋了霍爾傳感器、超聲波傳感器、光電傳感器、紅外傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器、氣體傳感器和數字傳感器等日常生活中和各大工廠和公司中經常使用的傳感器，非常適合采用案例式教學法開展教學工作，通過分析傳感器課程教學大綱及現有的實驗室資源，整理并選取了一下多個具有代表性的案例，并制定了每個案例的教學目標、教學的重點與難點、案例分析與任務的實施以及知識要點的鏈接。

2.2 小組研討

本學期傳感器課程授課已結束，教師教授為輔學生研討為主的教學課時占理論學時的18%，學生研討的時間不少于80分鐘，教師引導在20分鐘以內。

在匯報式研討課程中，教師提前一周給兩個小組分配課題，課題圍繞傳感器的應用設計，每小組根據本組的課題進行深入的挖掘，準備匯報時用的材料，在匯報過程中，其他小組的同學針對該組同學的匯報內容可以自由發言，可以推出問題或進行討論，但要求提出問題或進行討論的同學的觀點和看法要精煉和簡潔。在研討課之前的時間，教師利用課余時間，對學生的PPT制作、匯報時的技巧和要點及知識點的挖掘等方面進行指導。研討課結束之后，每小組的每個成員填寫課堂討論情況記錄表，針對個人在匯報和研討環節中對知識點、表達、展示情況和回答問題等情況做總結，教師在對應成員后面給出分數，該分數計入課程的考核成績中。以下是部分學生的匯報總結：

2018級電氣姬澤兵同學：經過自己主動學習，.學習到了紅外線感器是利用紅外線進行數據處理的一種傳感器，有靈敏度高等優點，紅外線傳感器可以控制驅動裝置的運行。常用于無接觸溫度測量，氣體成分分析和無損探傷，在醫學、軍事、空間技術和環境工程等領或有廣泛用，也認真學習紅外線報警電路的工作原理及其她應用方面的知識。另外，利用校外在線平臺資源，我自己可以掌控自己的學習，課前，我可以利用教學資源根據自己的時間安排進行碎片化的學習，并且和同宿舍同學之間可以互相交流并且互相督促學習。

2018級張方潔、王樂凱、尹文龍和劉旗四位同學：張方潔與王樂凱對光敏元件及在生治中的應用進行PPT的準備及講解，尹文龍與劉旗對108頁第7題進行學習與講解;我們在課下一起對光電傳感器及其應用進行復習。認真學習了課本中的知識，在學習后我們各個準備各自的講解內容，在這個過程中、我們有遇到不會的問題，我們向同班級同學求助，但效果并不是很好，我們又在一起進行了激烈的討論，經過不懈努力最終解決了問題，其中劉旗功勞最大。他聰明的把兩個圖的問題解出答案，雖說其中一個分析錯了，但我們進行了努力的學習。經過這次小組的探討，我們學會了更多的的知識，也體驗都了團過共同協作的重要性，感謝老師的這次教學安排，希望以后的其他課程可以有更多的機會進行這樣的研討形式。

2.3 實踐教學的改革

過去的實踐教學專指課程內的驗證性實驗，實驗簡單且無趣。本次課程教學改革采用以案例式教學模式為依托，案例不能只講而不做，在實踐教學部分中除基本的課內驗證性實驗之外，加入了傳感器應用的實用電路的設計與制作環節，和綜合性創新實驗。重點突出電路的設計與制作，讓學生DIY典型傳感器的應用電路，這一環節可采用分組的形式進行，并與小組研討結合進行。例如，其中兩個小組對同一個傳感器進行應用設計與制作，然后兩個小組對其進行的設計進行講解并互相提問和討論;實踐教學中的綜合設計實驗是選做內容，不要求每位同學都參與，參與自愿的形式進行，當然，這個環節還要依據現有的實驗條件和設施而定。

2.4 線上資源的利用

本學期傳感器課程所選教材的主編是錢裕祿老師，錢老師在浙江省高等學校在線課程平臺開設有線上授課視頻，所以這學期，除了授課教師在線下授課，也鼓勵同學在線上平臺進行注冊，并督促學生完成觀看線上授課視頻，并在線上進行章節測試及期中測試。在學期末，學生觀看視頻和線上測試的總成績記入課程的考核成績中。學生在線上觀看視頻及進行測試的分數在平臺上會有排名并且每天會更新，這也促進和提高了學生利用線上資源的熱情度。

2.5 考核方式的改革

常規的課程考核方式為考試成績70%+平時成績20%+實驗成績10%，三部分的綜合，本學期打破了傳統的考核方法，考慮到學生在課程的學習中增加了幾部分環節：小組研討、實物制作和線上資源的利用，所以將上述幾個環節的成績融入到平時成績當中，并增加平時成績所占比例，降低考試成績比例，驗證性實驗成績比例不變，這樣將考核方式中各部分比例進行了調整，打破了以往以試卷定勝負的現象。

3 教學效果反饋

在學期結束后，教師針對傳感器課程綜合改革的教學效果，對39名學生進行調查、討論與總結，分析數據結果如表1所示。可見，本次傳感器課程教學改革具有較好的效果。

4 總結與反思

進過了本學期傳感器課程的這次綜合教學改革，教學效果比預期效果要好，綜合改革涵蓋的內容和方式比較豐富，教學方式以案例式教學為主，并融合了小組匯報研討、實物制作、在線平臺資源的利用以及結合了考核方式的改革，這么多環節構成了整個課程的教學整體，比以往的傳統教學方法比較，從多方面考慮，加重了學習過程的考核，而減少了卷面成績的比重。教師和學生的角色發生了微妙的變化，教師從知識的講授者，轉變為知識的促進者，學生從被動接受知識到主動參與到學習中去，既增強了師生之間互動，又給學生提供了足夠的空間和時間，也提高了教學質量。

在本學期的傳感器教學改革中，雖然整體效果比預計要好，但也存在很多不足，比如，在教學中，特別在小組研討環節中，教師的全局掌控能力有待提高，相信在以后的課程中，隨著教師授課經驗的增加，對課堂的掌控能力會增加。

參考文獻

[1] 常靜.電類基礎課程在民辦高校教學的探討與改革[J].科技視界，2012.9（25）：85-86.

[2] 王陽，錢裕祿，楊亞萍，等.項目引領與模塊化整合教學模式在數電課程中的實施與應用[J].浙江萬里學院學報，2016.29（6）：104-108.

[3] 曹原，陳華敏.基于項目“紅外傳感器設計”的《傳感與檢測技術》 課堂教學改革[J].內燃機與配件，2019.1（1）：243-244.