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摘要：對于自動化、機器人、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)而言，《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程對不同的傳感器結(jié)構(gòu)及工作原理、基本類型及應(yīng)用、參數(shù)和特性等內(nèi)容進行了介紹，對檢測及控制有一定的指導作用。該文依托學院學科競賽及產(chǎn)教融合，對該課程的教學案例、教學方法、評價標準等內(nèi)容進行了改革。在取得一定教學效果的基礎(chǔ)上，促進了學科競賽的發(fā)展和企業(yè)人才的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：學科競賽；《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》；教學改革；案例教學

近年來，世界各國對智能制造都高度重視，它代表了一個國家信息技術(shù)發(fā)展的綜合水平，而傳感器技術(shù)作為智能設(shè)備的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是智能工廠的感官系統(tǒng)、信號獲取的重要入口，也是發(fā)展智能制造的基礎(chǔ)和核心。在高校教學中，《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程涉及理論性知識較多，實踐性強，要求學生具有一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識儲備。通過課題組教師的授課經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，在進行傳感器原理類的知識講解時，學生的積極性較低，互動較少，而在講解傳感器應(yīng)用部分的內(nèi)容時學生興趣較高，分析具體原因：部分學生無法根據(jù)自己的知識積累去完成傳感器知識的學習，而在傳統(tǒng)的授課中，應(yīng)用類知識講述較少。特別是5G時代的到來，傳感器所發(fā)揮的功能極大[1]?！秱鞲衅骷夹g(shù)與應(yīng)用》案例教學模式應(yīng)改變以往單一的模式，豐富其教學形式。所以針對此問題，該文對依托學科競賽和產(chǎn)教融合設(shè)計課程案例，通過嘗試改進教學方法調(diào)動學生學習的主動性和積極性進行了分析和研究，旨在彌補當前教學中存在的不足之處，以達到提高學生綜合能力、并為社會提供先進的創(chuàng)新型人才的目標。

1《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》教學情況

信息技術(shù)的日新月異加大了對傳感器技術(shù)的需求，它是現(xiàn)代科學技術(shù)領(lǐng)域中尤為重要的組成部分?！秱鞲衅骷夹g(shù)與應(yīng)用》課程涉及理論知識較為豐富，在教學中教師若采用傳統(tǒng)的授課方法對理論知識進行推導和講解不僅不利于學生對課程的學習，而且學生無法將理論知識和實踐應(yīng)用相融合，很難真正意義上實現(xiàn)該課程的教學目標，與應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標差距也較大[2]。除此之外，當前的教學模式還存在以下問題。1.1理論知識枯燥、學生積極性不高。《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程的理論知識涉及高等數(shù)學、電路、模電等課程的內(nèi)容，對于部分同學而言，由于基礎(chǔ)不夠扎實，很難理解課程中的知識點。加上該課程涉及面廣泛，各節(jié)知識點之間缺乏連續(xù)性和整體性。因此在該課程基本原理的學習中感覺難度較大，且由于內(nèi)容較為枯燥，學習積極性不高。這就影響了教學整體效果。1.2驗證型實驗限制。學生的創(chuàng)新思維傳統(tǒng)的實驗授課主要是針對不同傳感器的應(yīng)用進行驗證，所以學生往往被動的根據(jù)實驗指導書按照步驟操作，缺少發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程，因此雖然安排了實驗課程，但是無法從根本上將學生學到的理論知識和實踐應(yīng)用進行結(jié)合，也較難實現(xiàn)為企業(yè)輸送所需的應(yīng)用創(chuàng)新型人才的目的。1.3評價方式與應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標脫離。傳統(tǒng)評價方式主要是通過平時出勤、作業(yè)和期中期末考試的方式進行，這種評價方式無法從客觀上評價學生的知識掌握能力，更沒有涉及對學生彼此間合作能力、挑戰(zhàn)創(chuàng)新能力、語言表達能力等方面的評價，而這些能力卻是當今應(yīng)用型創(chuàng)新人才所必備的。當前，在國家大力倡導高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的背景下，人們越來越意識到應(yīng)用型人才培養(yǎng)對學生提升個人職業(yè)素養(yǎng)和提高個人競爭力的重要性，而傳統(tǒng)教學模式雖然涉及實驗教學環(huán)節(jié)，但是實驗和理論二者缺乏溝通的橋梁，無法滿足應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標。因此對于應(yīng)用型高校一線教師而言，在教學中積極探索應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方式是必要的[3]。

2案例模式教學改革

為了順應(yīng)新時期教學改革的要求，以及達到培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標，針對《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》在當前教學過程中存在的問題，本次依托學科競賽為紐帶的案例教學模式探索主要涉及以下幾個方面。2.1以學科競賽及產(chǎn)教融合為依托的案例設(shè)計。該環(huán)節(jié)根據(jù)學生的學習情況將課程的重點和難點按等級分類歸納，將學科競賽及企業(yè)生產(chǎn)融入案例教學模式探索中。目前，本學院學生參與的學科競賽項目包括“西門子杯”智能制造挑戰(zhàn)賽，全國電子設(shè)計大賽，“博創(chuàng)杯”電設(shè)大賽、“恩智浦杯”智能汽車競賽等賽項，學科競賽活動不僅可以激發(fā)學生的學習興趣，促進實踐能力提升，而且可以有效培養(yǎng)和鍛煉學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。在以學科競賽為載體設(shè)計教學案例時，需要授課教師對各賽項的賽題、比賽情況等進行預先調(diào)查分析，同時和各賽項負責教師對該賽項中學生存在的問題進行討論，找到教與學的結(jié)合點，以便在案例設(shè)計時將問題融入進去，在利用學科競賽推動課程教學改革的同時也以教學改革促進學科競賽成績的提高，兩者相輔相成，相互促進。在基于產(chǎn)教融合的案例設(shè)計方面，需要通過教師到企業(yè)鍛煉、與企業(yè)導師溝通等方式進行，主要由企業(yè)導師對企業(yè)中存在的問題和具體的人才需求進行歸納，以此為依據(jù)，授課教師根據(jù)自身授課經(jīng)驗和學生的學習情況對相關(guān)問題進行整理并設(shè)計合理的教學案例，從而實現(xiàn)產(chǎn)教學三者融合。以產(chǎn)教融合為載體設(shè)計的教學案例能夠讓學生對所學課程在企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用進行了解，從而提高學生學習的主動性，增加學習動力。在教學改革中，案例設(shè)計環(huán)節(jié)是一個逐步積累的過程，需要教師在教學中能夠根據(jù)學生對案例的理解情況和案例相關(guān)任務(wù)的完成情況進行調(diào)整和改進，為更好地進行案例教學打下基礎(chǔ)。2.2案例教學過程實施。對于《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程而言，采用“以教師為中心”的灌輸式教學模式難以調(diào)動學生的學習興趣，學生在學習知識的過程中較為被動，缺少獨立思考問題的能力及自主學習的動力，因此很難達到較好的教學效果。在本次教學改革中，課題組教師嘗試對教學過程進行了設(shè)計和改進，針對不同類型的傳感器設(shè)計不同案例，同時將學生以分組的形式進行案例任務(wù)的分配和案例相關(guān)資料的查閱，在進行分組時，在確保每個學生能夠在各個方面的能力都得到訓練和提升的前提下，采用交叉分組的形式，即在不同的案例中，讓學生參與到不同的組別中，既培養(yǎng)學生的溝通能力和團隊精神，又能從完成案例的過程中挖掘每位學生的潛力。案例教學過程的實施引導學生積極地參與其中，這樣發(fā)揮了學生的主觀性，重要的是培養(yǎng)了學生解決問題的能力。2.3線上輔助教學。由于《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程涉及的原理性內(nèi)容較多，而每位學生的知識儲備情況不同，線上輔助教學環(huán)節(jié)要求教師提前通過調(diào)查問卷等形式對學生的課程預備知識掌握情況進行了解，錄制微視頻在線上平臺對線下授課內(nèi)容涉及的理論知識進行預先復習和講述，從而使得線下授課更有針對性，提高上課效率[4]。由于本次教學改革重點采用案例教學的方式，因此在進行案例題目布置和案例方案驗收及評價時，主要采用線上方式進行；教師在進行線下理論知識授課前提前在線上平臺相應(yīng)的案例題目、案例要求及所需的知識儲備，同時設(shè)定案例方案提交時間，從而激勵學生課上認真對相關(guān)理論知識進行學習、課下對完成對案例所需知識和資料的學習和查閱，增強學生主動進行知識探索的動力。2.4實驗環(huán)節(jié)改進。在《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》理論教學基本完成后會安排實驗教學，傳統(tǒng)實驗教學的形式往往偏驗證性，設(shè)計類實驗較少，因此在本次教學改革中，對實驗部分的內(nèi)容進行了改進，在保留部分驗證型實驗的基礎(chǔ)上，增加了綜合實驗內(nèi)容的設(shè)計，而由于綜合設(shè)計實驗涉及與其他課程的交叉，需要課下查閱資料較多，因此往往采用小組形式進行，將學生2-3人分成一個小組，實行組長負責制，負責本組成員任務(wù)分配、進度監(jiān)管等內(nèi)容。綜合設(shè)計實驗要求同學們完成傳感器選擇、電路設(shè)計、信號處理、曲線仿真等內(nèi)容，因為需要學生課下對相關(guān)知識進行調(diào)查并通過彼此配合才能在有限時間內(nèi)完成，因此對學生們的團隊合作能力、合理規(guī)劃時間能力及自學能力都提出了一定的要求，對各課程間知識的融合應(yīng)用能力的要求也較高[5]。2.5課程考核方式改革。傳統(tǒng)的《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程考核方式為實驗10%，平時成績20%，期末成績70%，而期末考試涉及題型一般包含名詞解釋、計算題、選擇題等，很多同學為了能夠取得好的成績，往往進行考前突擊學習，這種突擊式學習更多的是采用死記硬背的方式，且不談是否能夠取得好的成績，即使取得好的成績也無法客觀判斷學生掌握知識的能力。為了激發(fā)學生學習積極性，達到真實評價學生學習效果的目的。在本次教學改革中，對考核方式進行了改革，改革后的評價方式包括案例評分（20%）、平時成績（15%），實驗（15%），期末考試（50%）幾個部分，分別從“課程知識、創(chuàng)新能力、職業(yè)素養(yǎng)”三個方面進行綜合評價；其中案例評價方面，主要通過與企業(yè)導師合作，評價學生對案例的完成情況，明確評價標準，從而更有針對性的改進教學，提高教學質(zhì)量；針對實驗部分的評價，除了傳統(tǒng)實驗的評分外重點增加了綜合實驗的評價標準，通過組內(nèi)評分和小組間評分的形式對每個學生綜合實驗的完成情況、團隊合作情況進行評價；在期末考試題型的安排上，增加設(shè)計類題目及傳感器技術(shù)應(yīng)用類題目的占分比例，重點考查學生對知識的應(yīng)用能力[6]；通過對以上內(nèi)容的考核在一定程度上實現(xiàn)多方面評價學生傳感器知識應(yīng)用能力的目標。

3結(jié)論

傳感器作為智能制造的核心，對當前我國大力發(fā)展智能制造起著舉足輕重的作用。本文針對如何以學科競賽和產(chǎn)教融合為紐帶進行《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程的教學改革進行了介紹，分別從案例設(shè)計、案例教學實施過程、實驗教學改革、線上輔助教學和教學效果評價幾個方面進行了說明，此次改革的目的在于使學生在了解傳感器基本原理的基礎(chǔ)上，能夠綜合應(yīng)用其他課程知識進行檢測系統(tǒng)及控制系統(tǒng)的設(shè)計，在提高學生學習能力和綜合運用知識能力的同時也為應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)打下了基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]洪琴.應(yīng)用型本科高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)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):156.

[2]關(guān)宏強.高校傳感器與檢測技術(shù)教學改革研究[J].科技經(jīng)濟導刊,2020,28(4):162.

[3]彭學勤.新技術(shù)背景下“傳感器技術(shù)與應(yīng)用”課程教學創(chuàng)新[J].河南教育(職成教),2020(Z1):50-52.

[4]祝開艷,吳曉雪,梁策,等.基于混合式教學的“傳感器原理與應(yīng)用”課程教學研究[J].教育教學論壇,2020(24):267-268.

[5]陳敏.運用多種教學方法,提高傳感器教學有效性[J].科教文匯(中旬刊),2017(4):88-89.

[6]陶銘,曲超,洪小宇.“新工科”背景下物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案探索[J].現(xiàn)代計算機(專業(yè)版),2017(21):39-43.

作者:常文慧 白彥霞 單位:燕京理工學院信息科學與技術(shù)學院