應用型高校《傳感器原理及應用》課程教學改革探索

于海瀾

（廣州商學院信息技術與工程學院 廣東·廣州 511363）

隨著近年來人工智能、物聯網、云計算和大數據等技術的飛速發展，傳感器原理及應用課程在相關專業的培養計劃中成為舉足輕重的重要課程。傳感器原理及應用是一門專業基礎課，實驗是本課程重要的教學環節之一，是理論聯系實際的重要手段，但在傳統的傳感器原理及應用課程教學中，偏重理論教學，對學生的實踐能力培養重視不夠。本文結合我院相關專業學生對傳感器原理及應用課程的學習情況，探索能夠提升學生實際動手能力的傳感器原理及應用課程實踐教學方式。在積極推進“新工科”建設的過程中，結合學校轉型發展目標任務，建設一批能夠體現產業和技術最新發展的核心課程，進而培養具有創新能力與創新思維的工程技術人才。

1 課程教學的現狀與問題

我院智能科學與技術、物聯網工程、應用電子等專業都開設了傳感器原理及應用課程，該課程主要介紹各類傳感器的基本原理及典型應用。通過實驗驗證和鞏固所學的理論知識，能夠運用所學的理論知識掌握并分析和處理問題的方法，培養學生動手操作能力和嚴謹、實事求是的科學態度。

由于該課程涉及的知識面廣、內容豐富，且與生產實踐聯系緊密，所以在教學上存在著一些問題，如教學方法單一、學生基礎薄弱、學生學習興趣及學習積極普遍不高、考核方式不完善等。除此之外，現行教材中各章節之間內容分布比較分散，介紹的概念大多比較抽象，這些因素很大程度上不能夠調動學生的積極性，形成自主學習的習慣。因此作者在教學過程中不斷摸索，希望能通過一系列相關的實驗課程，讓學生在實驗過程中潛移默化的理解和掌握重難點知識，培養良好的動手實驗能力，從而提高學生學習該課程的積極性和主動性。

2 實踐教學改革探索

2.1 實驗課程探索

傳感器原理及應用課程的理論知識繁多，在基礎理論教學中融入學科前沿研究熱點，實現教學內容的實時更新；讓學生多動手實驗，獨立或團隊完成實際實驗項目，從而激發學生的學習興趣。不僅能夠增加學生對傳感器的感性認識，加深對知識點的理解，還能培養學生的思維能力，動手實驗能力和團隊協作精神。

2.2 實驗條件建設

結合應用型人才培養的策略，我院組建有專門的傳感器原理及應用實驗室，購置杭州塞特傳感技術有限公司的實驗設備，實驗室有六十臺SET系列傳感器實驗儀和示波器，另外還有一大批傳感器原理及應用課程需要用到的實驗工具。這些硬性條件，基本能滿足進行傳感器原理及應用實踐的需求。

2.3 實驗課程設置

結合我院相關專業學生在傳感器原理及應用課程的學習情況，合理安排基礎性驗證實驗和綜合性應用實驗，實行分層次教學。

（1）基礎性驗證實驗。基礎實驗是必不可少的，目的是幫助學生理解和鞏固基礎理論知識。根據課程的理論知識點，共設置十個實驗。實驗項目有各類傳感器的靜態特性、動態特性、溫度特性等驗證實驗。實驗安排在相應的理論內容學習后進行，讓學生及時掌握傳感器技術最基本的工作原理和操作技能，為后續的綜合性應用實驗打下基礎。不同的專業可以根據教學內容的需要，選擇部分或全部實驗項目進行實驗。具體實驗項目如表1傳感器原理及應用基礎驗證性實驗表所示。

表1：傳感器原理及應用基礎驗證性實驗表

（2）綜合性應用實驗。綜合性應用實驗是驗證性實驗的基礎上，為了提高學生對所學理論知識的綜合應用能力而設置的，共設置三個綜合性應用實驗，供不同專業方向的學生選擇學習，在學生已具有完整的理論知識和基本技能的基礎上，鍛煉學生運用一門或多門課程的知識對所學內容進行設計應用的能力。教師提前對班級進行分組并給定合適的課題任務，各小組自行實驗方案的設計和論證，最后在教師的監督下進行實驗方案的過程實施，獨立操作并得出結論。為進一步提高實踐教學質量，還需根據專業要求和崗位需求不斷探索新的實驗項目，改進傳統的老師演示學生照做的實驗教學方式，這樣才能培養出既有扎實理論基礎又有較強實際動手能力的應用型人才。具體實驗項目如表2傳感器原理及應用綜合性應用實驗表所示。

表2：傳感器原理及應用綜合性應用實驗表

經過這幾年改革實踐，學生普遍反映對課程內容掌握得比較好。學生學習的積極主動性得到較大提高。得出正確實驗結果的學生覺得很有成就感，有了學習的動力，教學效果也相應提高。

2.4 鼓勵學生參加專業競賽

在傳感器原理及應用課程教學的同時，大力引導學生開展課外創新活動，將課堂上學到的知識應用于實踐，學生參加比賽可以有效提高實踐教學效果，激發學生的積極性和熱情，開拓學生的興趣和愛好，不斷提高自己的實踐技能，為優秀人才的脫穎而出創造條件。同時可以彌補課堂教學因場所、實踐、形式等造成的局限性，為學生提供更廣闊的創造空間。為了培養具有創新精神、實踐能力強的應用型人才，我院積極鼓勵學生參與各類科研項目和設計競賽，指導學生申請廣東省各類大學生創新創業課題。

我院每年組織學生參加“全國大學生計算機作品賽”“全國大學生電子設計大賽”“廣東省電子設計大賽”“藍橋杯全國軟件和信息技術專業人才大賽”和“中國大學生服務外包創新創業大賽”等賽事，鍛煉學生的傳感器知識綜合應用能力和創造能力。每年積極組織教師指導學生申報廣東省大學生創新創業項目和廣東省大學生科研課題，培養學生的科研創新能力和團隊協作能力。

3 課程考核改革

傳統的考核方式通常是考查基本概念基本理論，對一般理論知識的理解及應用等，往往達不到檢驗學習的效果。為了進一步提高學生動手實驗的積極性，本課程提出“以考促學”的課程考核改革方法。具體做法是：

（1）實驗考核改革。通過一學期的實驗練習以后，在期末進行實驗操作考試（隨機抽取一個實驗），將實驗考核的成績按30%的比例計入總成績。加入實驗考試，不但可以避免“臨時抱佛腳”的傳統學習弊端，而且能促使學生平時認真動手做實驗，真正提高學生的實踐操作水平。

（2）把期末考試改為大作業的形式，讓學生綜合應用所學的知識，查閱文獻，設計出作品，提交論文，進行答辯、評分，評分結果作為期末考試的成績。命題來源于工程實際或科研項目，可給出五類題目，由學生自主選題，對傳感器領域最新技術進展的跟蹤調研，從而彌補課堂教學時間的不足。課程考核的期末成績分為三個部分，分別為：平時考勤成績、課程實驗成績、課程項目大作業成績（以論文形式答辯并提交），比例為20%：30%：50%。

考核中，對學生提交的論文，嚴格進行答辯程序，鑒別真偽，杜絕抄襲和蒙混過關現象。對學生設計的原創作品，即使有些粗糙，也會給予高分鼓勵，這樣能激發學生的干勁和創作激情，更加努力完善自己的作品。對于抄襲的作品，一定要“打假”，毫不留情地給予零分/不得分處理，保證學生的學習積極性和創作積極性。

采用“以考促學”的課程考核改革方法，在對學生基礎理論知識掌握程度進行考察的同時，考核結果也合理體現了學生的創新能力與創新思維，從而激發學生創新與創造的意識。

4 結束語

本文對傳感器原理及應用課程的教學改革進行探索，通過一系列的課程教學內容，不僅能讓學生掌握好一門課程的知識，同時對培養具有高水平實踐能力的應用型、創新型工科人才也有重大意義。通過“以考促學”的課程考核改革方法，全面考查學生對基礎理論知識的掌握程度及創新能力與創新思維。對該課程的改造優化，可為培養學生的創新創業能力及跨界整合能力，建設體現產業和技術最新發展的核心課程，提供一定的參考和依據。我院幾年的教學改革實踐證明，培養的學生良好的掌握了傳感器原理及應用課程的相關知識，相關專業的就業率有了顯著提高，參與過各類大賽和完成了省級課題的學生成為招聘企業的搶手人才。如何有效提高競賽和申報課題的學生參與度及普及度，也是我院一直在努力解決的問題。