《傳感器與檢測技術》課程改革探索

李全福，彭慧玲，朱 君，李廷會，蔣品群，湯清光，羅旭東

(1.廣西師范大學電子工程學院，廣西 桂林 541004；2.廣西師范大學職業技術師范學院，廣西 桂林 541004)

1 引言

人工智能和物聯網是當前及未來相當長一段時間內最為前沿的科研熱點，而人工智能和物聯網的實現都有賴于傳感器技術的發展與進步，由此可知傳感器技術的重要性。高校開展傳感器技術相關課程，不僅是學科建設、人才培養的需求，更是對國家發展戰略的支持。因此，《傳感器與檢測技術》是電子工程、通信工程、機械設計以及自動化等專業非常重要的一門專業課。

隨著傳感器技術的發展，《傳感器與檢測技術》融合了眾多學科的內容，是一門綜合性非常強的課程。由于傳感器這門課的綜合性強的特點，要做好這門課的教學、讓學生學有所得其實并不容易。為了提高高校傳感器課程教學的質量，本文將對當前高校傳感器課程教學的教學現狀進行簡單的分析，并針對性地提出改進思路和建議。

2 傳感器課程傳統教學現狀分析

2.1 教學內容更新不及時、甚至不更新

《傳感器與檢測技術》的教學內容由理論學習和實踐應用兩部分組成，理論學習主要以現有的教材內容為基準，而當前國內可選的教材基本上是根據傳感器的工作原理分類，依次介紹各個傳感器的基本工作原理、結構、測量電路及部分應用。這樣的教材編排在一定程度是可以滿足傳統教學的需求的，但是在科技日新月異的今天，大部分教材的內容更新不及時，有的甚至不更新。如果單以現有的教材內容作為教學內容，那么學生無法在課堂接觸、了解到最新的傳感器技術及其發展動態，無疑是落后的，對學生能力的培養也是不利的。此外，傳統的教學手段以課本理論知識講授為主，內容繁雜、枯燥乏味，學生學習興趣不濃，教學效果不佳。

2.2 教學實踐形式單一、內容單調

當前，高校傳感器課程實踐基本上以實驗為主，而實驗內容相對固定，且以驗證性實驗為主。此外，為了教學方便，實驗設備多被設計成集成模塊化的實驗箱，學生做實驗的過程中只需要簡單地接線和體驗式地使用相關傳感器測量相對簡單的數據。這樣的單一、缺乏創新的實踐教學，學生能夠從從中學到的知識非常有限，而且也激發不了學生創新應用的興趣和熱情，稱之為“走過場”式的教學也不為過。當然，我們也知道當前國內多數高校沒有足夠的條件去滿足讓學生自主設計和應用傳感器的教學需要。因此，急需在現有的條件下，以培養學生的創新能力為目標，摸索新的實踐模式，靈活教學。

2.3 考核模式缺乏靈活性

為了檢驗學生的學習效果，考核是每一門課程的必不可少的環節。傳感器課程的傳統考核方式主要是以試卷考試為主，以適量的課后作業練習為輔。在這樣的考核模式下，學生大多奔著考試的目標而學，重理論而輕實踐，對課程實踐敷衍了事，如此一來學生對傳感器的認識基本上停留在相對空洞的理論知識上，對傳感器沒有深刻的認識和理解，這與我們培養實用、創新性人才的目標相背離。

3 傳感器課程教學改革探索

面對當前傳感器課程教學過程中存在種種不足之處，我們將以現有的條件為基礎，充分發揮教師作為課程主導者的優勢，積極發散思維，摸索新的教學模式、方法，以期解決傳統教學中存在的部分問題，進一步提升教學效果，也希望我們的工作可以為高校培養人才提供些許思路和建議。

3.1 教學內容更新不及時、甚至不更新

由于教材內容存在更新不及時甚至不更新的問題，在設置教學內容的時候應以現有教材內容為基礎，緊跟傳感器的發展，在授課過程應及時的補充相關傳感器的技術發展動態和最新的應用實例，讓學生對傳感器的認識始終保持在最新的狀態。傳感器的理論知識涉及大量的數學、物理內容，公式很多，單純的講授這些理論的內容往往顯得枯燥乏味，學生的學習興趣不高，應轉變傳統的教學形式，采用更加靈活的教學方式：1）在講解理論知識的過程中，盡量的精簡公式內容，一些工作原理的講解盡可能設計動態圖輔助講解、或者聯系生活實際使學習內容生動化，甚至可以設計簡單游戲幫助學生理解學習內容，并鼓勵學生參與課程講解；2）每次理論課都組織一次以學生為主的課堂討論，鼓勵學生自由討論關于傳感器的任何問題；3）組織學生進行主題報告，指定相關主題，讓學生以小組的形式參與主題匯報，并撰寫主題報告。

3.2 實踐形式多樣化

做實驗當然是學生應用所學的較好的實踐方式，但是應不局限于單純的實驗實踐。應給予學生一定的自主權，自由的選擇實驗項目，鼓勵學生自主設計或者應用傳感器，例如讓學生自己購買一個傳感器，然后利用購買的傳感器做一些自己感興趣的實驗或者對傳感器進行分解；組織學生參觀傳感器企業的生產過程，了解傳感器是怎么實現從理論設計到產品的；創建簡單的傳感器實驗工作室，組織簡單的傳感器設計比賽，水平、內容不限，只要與傳感器相關都可以。此外，有條件的教師，還可以鼓勵學生參與到自己的科研項目中來，共同開展與傳感器相關的研究。這樣學生不僅可以從實踐中學到更多傳感器的知識，更能激發和培養學生對于傳感器的興趣。

3.3 靈活、多樣的考核方式

在新的教學模式中，對學生的學習考核應該做到多樣化，弱化試卷考試的概念，采用多種考核方式組合的形式來檢驗學生的學習效果。首先，允許學生選擇考核模式，學生可以自主選擇參加考試、提交設計報告或者綜述論文等形式作為最終考核成績的評定方式。其次，將考核成績分流到平時的教學過程中，例如將學生自主設計實驗、討論課PPT報告、行業調查報告的成績計入最終成績，讓學生在有學業壓力的情況能夠感受到所學即所得的心理激勵。最后，提高小組合作的成績在考核成績中的比例，同時對小組內成員的成績實行差異化，以培養學生合作互助、極性進取的學習習慣。

4 展望

本文作者一直從事與傳感器相關的科研工作，并承擔本科生《傳感器與檢測技術》這門課，故針對包括作者在內的教學工作者在教學過程中存在的問題和不足之處，在教學內容、教學方法以及考核方式等方面提出一些改進的思路和建議。以期在教學過程中能夠調動學生的學習主動性，培養學生的創新精神、團隊合作精神等。同時作者也期望在后續的教學實踐中能夠檢驗本次改革內容的可行性和有效性。