“传感器技术与应用”课程教学改革探讨

侯丽玲



“传感器技术与应用”课程教学改革探讨

侯丽玲

（漳州职业技术学院电子工程系，福建漳州363000）

针对高职院校“传感器技术与应用”课程的教学现状，为提高学生的电路应用及创新设计能力，考察研究了传感器应用及检测技术的发展现况及发展趋势，结合现实条件建立更为合理有效的教学体系，丰富教学内容，更新实验内容，改革教学方法，增设综合课程设计，提高学生的综合实践能力，并建立相对应的考核评价指标。

教学改革；传感器；综合实践；应用创新

1 引言

“传感器技术与应用”课程是高职院校应用电子、自动化技术、物联网等专业的基础课程，是一门多学科的交叉课程，主要涉及传感器的原理、特性、使用方法及测量电路等重要知识内容。随着电子科技的广泛应用，特别是物联网及工业自动化程度的迅猛发展，对电子类专业技能型人才提出了更高的要求，即要求学生具备一定的电路应用、设计及创新能力[1]。针对“传感器技术与应用”课程知识点涉及面广泛且晦涩难懂及实验器材陈旧等特点进行课程改革，紧跟科技前沿，丰富教学内容，更新实验内容及改革教学方法，制定项目教学方案，通过工学结合，提高学生的动手能力，培养学生传感器设计和创新应用能力[2]。

2 教学内容的改革

“传感器技术与应用”的课程教学内容理论性公式繁杂不易理解，知识点涉及面广，系统性较差，在实验条件匮乏的情况下，传统课程教学组织方式主要以理论讲解为主，内容抽象难懂，学生的课堂学习氛围也难以调动，不利于培养学生学习的独立自主性。

因此在教学内容上应不局限于教材，摈弃书中陈旧的传感器型号，根据实际应用情况及时更新传感器型号，如表1；同时教材中理论公式的推导宜简化，深入浅出，突出实用技术特性，通过实践强化理论知识[3]；根据学生的自身实际情况分层次丰富实验内容，以提高不同学生的工程实践能力和应用能力为特色的组织教学，精简理论知识和公式推导，重点突出实用技术的掌握和运用[4]。按项目任务组织教学，每个项目均选自工业生产应用及实际生活实践，每项可分解为多个小任务，具有较强的代表性和实用性，以常见的物理量检测为主线，介绍传感器的工作原理、类型、测量电路和具体应用方法。任务的设计与实施主要从传感器选型、测量电路设计和模拟调试三个环节完成，有较强的指导性和可操作性，易于安排教学，能够有效提高学生的传感器的实际应用技能。

表1 项目教学内容

3 教学方法改革

科技发展对应用型人才的需求使传统的以“教师为中心”的课堂教学方式必须改革。该门课程理论性强，教学学时数少，传统的课堂教授、板书、PPT等“填鸭”式的知识传授方法可接受性较弱，不利于培养学生思考问题、提出问题，解决问题的自主学习习惯。针对这种情况，课堂教学提倡使用“项目式”教学方法，以“学生为主，教师为辅”师生互动的方式完成一项具体的任务为目标。教师根据调研及学生的掌握情况，先易后难的原则从专业岗位实际需要出发设计教学项目，并将课程内容分解后蕴含于任务要求中，学生根据任务要求课前预先做好相关的资料查询，制定任务完成的方案并在课堂进行讨论分析，最后由教师进行归纳总结。这种融理论指导、实验示范、练习反馈于一体，教、学、做合一的方式[5]，强调学生的主导性、能动性，注重培养学生的学习兴趣及积极性，提高教学质量。

针对项目式教学，以DTH11温湿度传感器检测设计为例实施六步教学法。第一步，资讯: 教师按知识目标布置任务，让学生清楚了解本次任务的能力目标、完成要求和执行注意事项，通过图书馆、网络等途径查找资料。第二步，计划: 按学生的知识储备情况及学习能力将学生分成不同小组，并合理分工，根据DTH11传感器的应用领域、性能特点、封装信息及使用注意事项、线路原理图等，提出实施计划，小组讨论后再与教师探讨并确定实施方案。第三步，决策: 学生按小组对DTH11传感器应用进行分析、DTH11传感器检测效果及精度分析、传感器电路选择分析，列出实施清单等，画出原理图并结合仿真软件（Multisim, proteus, keil 等）做可行性试验分析，老师对学生进行指导与建议，帮助学生纠正不合理的决策结论[6]。第四步，实施: 小组按各自的分工准备所需的器材和工具，完成DTH11温湿度检测电路的设计与制作、编写数据处理及显示代码，以及应用电路的调节与测试。第五步，检查: 学生通过自查互查并讨论分析，完成温湿度检测调试、故障排查、精度分析，不断优化电路设计。第六步，评估: 学生根据小组确定的方案完成电路设计、调试，并撰写项目实施报告，进行电路功能、精度和规范评价。最后，教师对学生的设计方案、电路设计、创新思维、小组成员协作情况等进行评价，各小组进行自评、互评。如此，很大程度激发了学生的学习兴趣、分析问题解决问题和团队协作能力，提高了学生的学习积极性、自主性。

4 课程考核改革、考核标准

为适应高职高专院校工学结合的培养模式，该门课程注重对学生进行过程考核，采用多元化的评价体系，将理论、实践教学有机结合，单个项目考核标准如表2所示，可根教学项目的考核侧重点调节各实施过程的分值或权重。

表2 单个项目考核标准

每个项目独立评分，具体分值比例根据实验难易程度不同而有所区分，学生最终得分由公式（1）计算得到。

该门课程最终成绩由项目总评成绩、平时表现情况（含考勤、作业等），及期末作品成绩组成，三者按一定比例构成。期末作品通过以实物作品为载体，由作品设计、作品工艺和作品说明书三部分成绩组成，在完成作品的过程中，使学生加深理解所涉及传感器的理论知识，还考核了学生对产品装配、调试、检测、技术管理、维护与维修等方面的职业能力。

5 结束语

课程革新注重“以人为本”，理论与实践紧密结合，以学生为主导、教—学—做一体化的教学模式，使教学内容更加灵活、丰富，课堂氛围更加活跃，大大提升了学生对电路设计的兴趣，培养了学生专业的实践操作能力、设计创新能力、团队协作能力，大大提高了教学质量。随着物联网关键技术的不断发展与成熟，传感器的应用亦将更加多样化、智能化，该课程的教学方法与教学内容也将不断的更新完善。我们将持续关注探索，使“传感器技术与应用”这门多学科的交叉课程能更好的适应学科及专业的发展要求，不断提高教学质量。

[1]曹良足. 传感器原理与工程应用的综合实验教学改革探讨[J]. 景德镇学院学报,2016(6): 93-95.

[2]姜丕杰,任国臣,郑春娇.实践教学创新能力培养模式下的传感器与检测技术课程教学改革[J]. 教育教学论坛,2016(42): 112-113.

[3] 王艳,张晨,陈姝君. 传感器技术的理论与实验教学改革[J]. 中国现代教育装备,2016(19): 74-76.

[4] 孟翔飞,谢启,李鑫. 《传感器原理与检测技术》课程教学改革实践探索[J]. 高教学刊,2016(17): 78+80.

[5] 敖邦乾,熊飞峤. 探索高校传感器与检测技术教学改革[J]. 大学教育,2016(8): 177-178.

[6] 冯文妍. 传感器应用技术课程教学改革与实践[J]. 职业,2015(9): 55-56.

（责任编辑：马圳炜）

The teaching reform of Sensor Technology and Application

HOU Li-ling

(Department of electronics, Zhangzhou Institute of Technology, Zhangzhou 363000, China)

In view of the teaching situation of "Sensor Technology and Application" course in higher colleges, aimed at improving the students' ability of circuit application and innovation design, the development status and development trend of sensor application and detection technology are studied, teaching system, teaching content, experiment content and teaching method are more reasonable. In addition, the purpose of integrated curriculum design is to improve students' comprehensive practical ability, finally, the corresponding evaluation index is established.

teaching reform; sensor; comprehensive practice; application innovation

1673-1417（2017）03-0085-04

10.13908/j.cnki.issn1673-1417.2017.03.0017

G712

A

2017－07－05

全国职业院校电子信息类专业教研项目（GXH2016-7）。

侯丽玲 (1982—)，女，福建霞浦人，讲师，工程硕士，研究方向：应用电子技术，嵌入式应用。