基于“三自主”育人模式下的高职学院传感器技术与应用课程教学改革

毛弋

摘 要：“传感器技术与应用”是物联网工程技术专业方向一门核心课程，然而在高职院校的教学中，存在诸多问题。本文通过分析物联网综合布线课程的特点，基于“三自主”育人模式，针对高职学院学生，进行教学改革实践，从课程教学中存在的改革的必要性、改革课程教学体系、调整教学设计思路、明确课程培养目标、突出教学项目化“普适性”、 体现物联网特色、立体化配套教学、多元化评价体系等八个方面进行研究和探讨。

关键词：教学改革；三自主；物联网；传感器技术与应用

《传感器技术与应用》作为物联网感知层的最主要的信息采集获取手段，掌握各种典型传感器的应用是物联网相关专业的核心技能。不同于现有的传统电子信息类传感器相关课程强调各种物理量检测方法技能，物联网相关专业要求培养学生传感器选型、传感器安装调试、传感器运维和系统集成等应用技术。本文以笔者所在物联网学院的具体情况对课程教学中的改革进行探索。

1 改革课程教学体系

（一）“三自主”育人模式体系构建

主要围绕“三自主”培养，从学生管理、专业教学两个方面双管齐下，研究“育人模式”。重点研究全时段（课内、课外）的“三自主”培养架构与措施，以及全主体（学生与教职员工）在“三自主”育人模式中的作用、职责与目标。“三自主”模式（如下图所示）以建构主义学习观和多元智力理论为基础，立足学生个性化发展需求和行业企业需要，以服务学生发展为宗旨，将“满足经济社会发展和人的全面发展需求”的质量目标融入人才培养模式中。

“三自主”模式由“自主管理”学生管理机制、“自主学习”课程教学方法、“自主发展”创新实践平台三部分组成，以“自主管理”机制为基础，规范学生行为习惯；以“自主学习”方法为抓手，提升学生学习能力；以“自主发展”平台为保障，促进学生可持续发展。自主发展平台为自主管理机制和自主学习方法提供环境保障，自主管理机制和自主学习方法互为支撑。“三自主”形成合力，实现学生综合职业能力与行业需求的匹配，满足学生多样化成长和可持续发展。

（二）构建可持续发展能力培养的教学全链条

围绕教师“主导”作用和学生“主体”地位，通过改造课程内容、教学方式、考核形式等教学全链条环节，实现学生“学有兴趣、学有乐趣、学有成效”，进而培养其自主学习能力，从而提高专业技能的内化、运用与迁移能力。授课内容覆盖行业多应用、多岗位需求，支撑学生学习并灵活运用知识/技能。在教学方式上，教师扮演三个角色：领导者、引导者、辅导者，为学生自主学习提供组织管理、氛围营造、关键点拨等服务。学生利用三种方式：计划记录总结、团队分工协作、课外技能强化，为自主学习提供习惯养成、方法建立、训练提升等支撑。在课程考核上，建立“以职业素养、学习态度、创新能力为导向”的考核标准，改变传统“整齐划一”的课程评价方式，激发学生的学习兴趣和学习自信心。

2 调整教学设计思路

针对物联网系统集成及工程岗位群，通过本课程培养学生对传感器选型和应用能力，同时注重将职业资格标准融入课程教学，以项目案例系统化理念为指导，以教学做一体化为典型特征，与行业企业合作共同开发与设计。在课程设计中我们遵循的理念是：

本课程组教师与行业、企业的专家（兼职教师）密切合作，企业兼职教师之间参与课程设计开发与教学实施的全过程，充分体现课程教学过程的开放性。课程在简要介绍各种典型传感器结构原理的同时，重点讲解传感器的选型、传感器的安装调试、传感器的运维和系统集成等应用技术。课程分为5个项目。项目一通过搭建一个图书馆安防系统，从总体上介绍传感器概念、组成结构、发展趋势等基础知识，通过传感器应用领域调研，了解传感器的分类和应用等；项目二～四分别通过智能大棚环境监测系统、智能物流运输系统和矿井安全监测系统系统为例，详细阐述了典型传感器选型、安装调试和运维；项目五以“智能家居系统集成与应用”为项目载体，将前3个项目中重点介绍的传感器进行集成综合应用。

以实际项目主线，串联各个典型传感器应用项目，便于教师采用项目教学法引导学生展开自主学习，掌握、建构和内化知识与技能，强化学生自我学习的能力的培养。。

3 明确课程培养目标

《传感器技术与应用》是高职物联网技术应用专业的核心专业课程，是针对物联网系统集成及工程岗位而开设的。通过学习本课程，要求学生能达到如下教学目标：

1、知识目标：

（1）掌握传感器的概念、组成；（2）了解传感器的发展趋势；（3）掌握传感器的分类；（4）了解传感器的应用；（5）了解传感器静态特性；（6）掌握传感器的信号输出形式；（7）熟悉典型传感器的选型依据；（8）了解传感器信号采集常见设备；（9）了解电气工程的安装规程、操作规程和安全事项；（10）掌握传感器的安装概念及方法；（11）掌握传感器安装的常见工具；（12）掌握传感器硬件接口；（13）了解传感器的协议；（14）了解各个应用场景的概念和组成。

2、能力目标：

（1）能搭建传感器的应用系统；（2）能撰写传感器应用领域调研报告；（3）能识别传感器应用场景的环境特点并对传感器选型；（4）能识读典型传感器的技术参数和相关标准；（5）能撰写应用场景需求分析报告；（6）能编制传感器施工文档；（7）能按照具体操作步骤进行传感器安装和调试；（8）能撰写传感器安装调试报告；（9）能检测传感器电路板和程序；（10）能下载和配置传感器的数据采集和运算处理程序；（11）能识别传感器工作状态；（12）能检测传感器工业输出信号；（13）能分析并处理传感器的电源和输出信号故障；（14）能对传感器进行校验等日常维护；（15）能对具体领域中传感器的应用系统进行总体设计与功能设计。

3、素质目标：

（1）培养职场安全意识

（2）培养良好的工作作风

（3）培养清晰描述工作问题、确定工作目标的能力

（4）培养信息分类、加工处理能力

（5）培养书面表达观点的能力

4 突出教学项目化“普适性”

教材以温湿度传感器、气体检测传感器、光电传感器、压力传感器、加速度传感器等典型传感器应用技能组织学习单元（项目），设计智能家居传感器综合应用学习单元。在每个学习单元中，实现了各类传感器从基本检测原理、传感器选型、检测接口电路设计到传感器信号采集、处理、传输软件设计等感知设备设计“全过程”，突出对“应会”能力要求的完整性；同时，考虑不同地域院校教学条件上的差异性，将教学内容可拆分为“基础部分”和“增强部分”，确保本教材不僅可适用于项目教学法，同时可适用于传统的教学方法，体现“普适”性。

5 体现物联网特色

以智能家居为应用主线，本教材最后一个学习单元以物联网典型应用——智能家居作为项目载体，设置了一个传感器综合应用，构建物联网，将之前各个学习单元详细讲解的温湿度传感器、气体检测传感器、光电传感器、压力传感器、加速度传感器等典型常用传感器进行集成应用。

6 立体化配套教学

提供多维度（文本、视频、虚拟仿真、动画等）的情景化教学素材，包括：职业标准、技术标准、业务流程、作业规范、教学文件（电子课件、电子教案、模拟试题库）等文本，生产工具、生产对象、生产场景、校内教学条件等图片、文档、录像；传感器内部结构等图片、动画；虚拟企业、虚拟场景、虚拟设备以及虚拟实训项目，企业案例、企业网站链接等。

7 多元化评价体系

为催进学生职业核心技能、基本素质、创新精神、创造能力、个性培养和发展等全方位的发展；养成物联网应用的职业素养，具有职业道德和社会责任感，培养学生综合素质和职业能力。本课程将上述内容巧妙穿插在各个学习单元中，同时安排“自评互评”环节，对其进行综合评价。

参考文献

[1]侯丽玲."传感器技术与应用"课程教学改革探讨，《漳州职业技术学院学报》，2017年19期（3）

[2]王选于振文.农业院校传感器与检测技术课程项目模块化教学改革初探，吉林农业科技学院学报，2017年26期（2）endprint