“傳感器與檢測技術”課程模塊化教學模式探討

李鵬偉 ，蔡安輝 *

（1.湖南理工學院機械工程學院，湖南 岳陽 414000；2.電磁裝備設計與制造湖南省重點實驗室，湖南 岳陽 414000）

0 引言

專業化人才的需求使得學校教育教學發生了巨大改變。以往的傳感器與檢測技術課程教學模式已經無法滿足當前學生學習需求、教學改革要求，因此，本文引入模塊化教學方式，促使基礎理論知識高度與技能訓練有效融合，意在提升傳感器與檢測技術專業學生綜合能力。基于模塊教學法，不僅可以有效增強學生實際操作能力、提升動手實踐能力，而且也有助于增強學生對專業知識的理解、記憶，促使學生構建模塊化知識體系。由此可見，本文對“傳感器與檢測技術”課程模塊式教學模式探究，具有重要意義。

1 “傳感器與檢測技術”課程內容特點

傳感器與檢測技術作為工程類專業重要基礎課程，具有承上啟下的作用，學校開設此門課程的主要目的就是培養專業技術型人才，能夠勝任生產一線、檢測維修工作的應用型人才。分析該課程內容可知，主要就是研究各類傳感器的機理、結構、測量電路以及應用方法，此類內容不僅具有較強的理論性、也極具實踐性特點，因此，在教學過程中，除了要保證學生所學專業基本原理“必須”“夠用”之外，還要突出培養學生的實踐能力，引導學生能夠自主分析、解決問題，強化學生動手實操能力，進而為學生日后步入工作崗位奠定扎實基礎[1]。

2 “傳感器與檢測技術”模塊化教學體系

在構建模塊化教學體系過程中，模塊作為最為基本的構成單位，與傳統教學體系下的課程有著明顯區別。在模塊化教學中融合了能力培養與教學活動，教師結合課程內容劃分成不同的模塊，對學生實施更具有針對性的能力培養，一項專業能力的培養通過一個或多個模塊來實現支撐。在具體構建模塊化教學體系時，必須根據專業人才培養進行準確定位，而后充分了解專業人才所需能力以及行業主流技術發展趨勢，在此基礎上再結合專業教學具體要求，最終確定對應的專業能力。基于確定的專業能力，再次進行細化，分解成各個能力要素，并將對應的知識點用來作為支撐，最終組建成相應的模塊，形成特定專業模塊化教學體系。這種教學體系區別于按學科知識體系構建的傳統專業課程體系[2]。

3 “傳感器與檢測技術”課程模塊構建

3.1 課程模塊特點

檢測技術在信息技術中發揮著重要作用，是工程技術領域發展的重要技術支撐，無論是質量控制、實驗研究還是產品開發、生產監督，都涉及檢測技術。高校開設的傳感器與檢測技術課程，主要涉及非電量測量技術、其他測試技術等知識，不僅包含了信號獲取、信號傳輸、信號顯示存儲、信號處理等內容，還涉及了電子技術、自動控制技術、信息技術、傳感器技術等。涵蓋了多個領域多個學科知識，而不同專業、不同教學內容及要求有著一定區別，因此，高校在實際構建“傳感器與檢測技術”模塊化教學時，應當結合具體的專業合理架構，在保證具備共性的前提，突出不同專業的個性、特色[3]。

3.2 課程模塊支撐要素

例如，對于機械類專業而言，傳感器與檢測技術課程模塊教學的主要支撐要素就是研究能力，通過實施相應的模塊化教學，促使學生具備研究意識和能力，具體來說，就是在實驗教學過程中，學生可以將實驗方案轉換為可行性的操作，在部署后執行。學生在整個操作過程中可以正確采集、整理實驗中所需的數據，并將其進行關聯、建模，最大程度上與實驗結果連接。完成上述操作后，學生能夠分析、解釋實驗結果，并與理論模型進行對比，與此同時，還要考慮到用戶實際需求，最終得出評估結果。

3.3 課程模塊基本架構

傳感器與檢測技術課程模塊中，除了基本的理論學習、實踐學習環節之外，還需要引導學生學會自主學習。在具體實踐中，針對各個環節的教學目標的確定，需要根據傳感器與檢測技術課程模塊支撐的專業能力以及能力要素培養實際要求確定，而后依照對應的模塊完善相應的教學內容、教學方法、考核方式等內容。其中具體教學內容的設計，應當結合具體的專業要求、專業預備知識等，合理選擇，從而保證知識結構完整性。由于檢測技術并非一成不變，而是日新月異發展，因此，教師在實際教學中，應當注重知識的融合性，在原有技術從技術上，引導學生關注最新、最先進的技術，鼓勵學生在學習實踐中自主搜集資料，擴充知識面。除此之外，教師可以充分利用科研項目，組織學生參與其中，強化理論知識與實踐的結合，并將科研項目作為案例合理應用到課堂教學中，發揮“科研促教學”的作用，更好地為應用型人才培養提供服務[4]。

3.4 教學實踐案例分析

綜合考慮不同專業的傳感器與檢測技術課程教學要求、培養目標，始終離不開實踐能力和研究能力。對此，在開展該課程模塊化教學過程中，可以按照三個階段實施：

首先，實驗教學環節。這部分教學主要在實驗室內完成，在老師的帶領下，學生通過了解各種傳感器的種類、組成、功能、技術定義、發展方向等內容，掌握傳感器基本原理，這部分教學，可以采用課堂教學和現場認識教學相結合的方式進行。在此基礎上，教師引導學生以小組合作的方式開展電路連接、信號檢測等實驗，通過實驗，學生進一步加深對理論知識的理解，而后教師為學生布置相關作業，如找出家庭中的傳感器；探索農業、工業應用的傳感器；搜集交通、電子等領域應用的傳感器，拓展學生知識面，增進對傳感器種類、功能的了解，進而為教學實驗做準備。

其次，教學實習環節。當學生初步了解、認知傳感器后，教師可以利用學生搜集到各種家用領域應用的各種傳感器，比如家用電器、遙控智能玩具等，組織學生認識、識別，而后合作探究拆卸、檢測，并重新安裝調試，通過這一實踐教學實習，學生在真實的情景中動手參與，提升了課程學習興趣，鍛煉了動手實操能力，與此同時，也更加了解了電子、電路原理等知識。

最后，教學實訓環節。在此部分教學中，主要以學生為主教師為輔的方式開展實訓教學。而后按照上文劃分的八大模塊，即位移的測量、力的測量、振動的測量、物位的測量、流量的測量、溫度的測量、接近的測量以及圖像的測量制定八大類項目模塊教學實訓。組織學生分成八個小組，并利用不同傳感器、相關電子器件，自主搜集相應的電器部件、電氣工程結構系統功能內容，完成組裝、電子、電路連接，并對傳感器的控制功能進行檢測。整個過程，不僅有效鍛煉學生實踐動手能力，也增進了學生合作能力，有效激發了學生創造想象力、學習積極性[5]。

4 結語

總而言之，通過本文對傳感器與檢測技術課程模塊化教學模式的分析，不難發現，此種劃分不同模塊的學習方式，可以有效提升學生實踐能力，鞏固專業基礎理論知識，強化實踐操作性，有利于學生適應崗位工作。對此，高校應當積極落實模塊化教學模式，強化教學質量，提升學習效果，為學生日后在工作崗位中，開展有關各類傳感器的檢測、維修工作提供指導，促使學生真正成為應用型技術人才。