传感器与检测技术课程教学综合改革初探

常静 钱裕禄

摘 要 传感器与检测技术课程是我校电气专业的一门专业基础课，该课程包含较多的专业理论知识。针对往届学生的学习情况和教学效果，作者认为很不乐观，因此，作者在新学期对传感器课程进行了教学综合改革，本文从教学改革的方式和方法上进行了阐述，从实施的效果看，这次教学综合改革，激发了学生的学习兴趣，取得了较好的教学效果。

关键词 传感器与检测技术教学改革 教学方式

中图分类号：G424                                      文献标识码：A    DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2019.12.054

On the Comprehensive Reform of the Course of Sensor and Detection Technology

CHANG Jing[1]， QIAN Yulu[2]

（[1] Huanghe S & t University， Zhengzhou， Henan 450000;

[2] Zhejiang Wanli University， Ningbo， Zhejiang 315100）

Abstract The course of sensor and detection technology is a professional basic course of electrical specialty in our university， which contains more professional theoretical knowledge. In view of the learning situation and teaching effect of the former students， the author thinks it is not optimistic. Therefore， the author has carried out a comprehensive teaching reform on the sensor course in the new semester. This paper expounds the ways and methods of the teaching reform. From the perspective of the implementation effect， this comprehensive teaching reform has stimulated the students' interest in learning and achieved better teaching effect.

Keywords sensor and detection technology; teaching reform; teaching method

為提高教学质量和培养学生的动手能力与创新意识，本学期针对传感器课程进行了教学综合改革，以案例教学为主，以研讨环节、动手实践环节和利用线上资源为辅，并对考核方式进行了改革。

1 改革目标

在“传感器与检测技术”教学中以案例式教学法为主，将案例与理论知识有机的结合起来，有意识、有目的的训练学生分析问题和解决问题的能力，体现我校应用型人才的培养理念;案例式教学的目的是发挥学生的主体性、主动性、自主性，注重引导学生通过案例的分析和推导，并运用基本概念和原理来分析和解决实际问题，完成传感器的设计和解决实际工程应用问题，并加强和提高学生的创新创业能力。本次综合改革，除案例式教学法，融合了小组研讨环节、实践教学形式的改革、在线资源的利用，以及考核方式的改革。小组研讨环节旨在增强学生的专业术语表达能力和团队合作能力;实践教学形式的改革旨在增强学生的动手能力，让学生在熟悉创造的过程中收获创造的成果;线上资源的利用，旨在加强学生碎片化时间的有效利用，将学生从被动学习转换到主动学习状态，充分发挥学生的积极性、主动性和创造性，进而达到最佳的学习效果;关于考核方式的改革，由于加大了体现学生学习过程的考核，旨在改变学生以往的观念：及格万岁。并且让学生重视各考核环节的重要性。

2 教学改革的方式和方法

2.1 案例式教学

为提高教学质量和学生的学习效果，开展以学生为中心的案例式教学模式，在教学内容的设计上，弱化了传感器的数学模型及公式推导、内部结构及制造工艺、复杂系统模型设计等内容，提炼了理论知识，并融入实际应用案例，做到“理”与“例”的结合。

讲授课程知识点的载体是日常生活中的实际案例，本课程所选的教材模块鲜明，利于我们进行案例式教学，授课过程中以“被测物理量为研究对象”，每类研究对象由若干个案例做支撑，而每个案例以某个具体传感器应用设计为基础。让学生对典型传感器、现代检测技术和物联网应用有一定的了解，熟悉各类典型传感器的选型、基本工作原理、基本应用电路和注意事项等，能从“工程”角度独立构建一个基本的检测系统等;为了使学生对知识点的理解加深，加强学生对检测系统应用的批判质疑能力培养，这一过程主要依据“案例化”内容的小组成员的协作研讨、应用电路的制作及调试等过程进行落实。

在案例的选择方面，本课程所选教材是钱裕禄老师主编的《传感器技术及应用电路项目化教程》，教材中涵盖了霍尔传感器、超声波传感器、光电传感器、红外传感器、湿度传感器、温度传感器、气体传感器和数字传感器等日常生活中和各大工厂和公司中经常使用的传感器，非常适合采用案例式教学法开展教学工作，通过分析传感器课程教学大纲及现有的实验室资源，整理并选取了一下多个具有代表性的案例，并制定了每个案例的教学目标、教学的重点与难点、案例分析与任务的实施以及知识要点的链接。

2.2 小组研讨

本学期传感器课程授课已结束，教师教授为辅学生研讨为主的教学课时占理论学时的18%，学生研讨的时间不少于80分钟，教师引导在20分钟以内。

在汇报式研讨课程中，教师提前一周给两个小组分配课题，课题围绕传感器的应用设计，每小组根据本组的课题进行深入的挖掘，准备汇报时用的材料，在汇报过程中，其他小组的同学针对该组同学的汇报内容可以自由发言，可以推出问题或进行讨论，但要求提出问题或进行讨论的同学的观点和看法要精炼和简洁。在研讨课之前的时间，教师利用课余时间，对学生的PPT制作、汇报时的技巧和要点及知识点的挖掘等方面进行指导。研讨课结束之后，每小组的每个成员填写课堂讨论情况记录表，针对个人在汇报和研讨环节中对知识点、表达、展示情况和回答问题等情况做总结，教师在对应成员后面给出分数，该分数计入课程的考核成绩中。以下是部分学生的汇报总结：

2018级电气姬泽兵同学：经过自己主动学习，.学习到了红外线感器是利用红外线进行数据处理的一种传感器，有灵敏度高等优点，红外线传感器可以控制驱动装置的运行。常用于无接触温度测量，气体成分分析和无损探伤，在医学、军事、空间技术和环境工程等领或有广泛用，也认真学习红外线报警电路的工作原理及其她应用方面的知识。另外，利用校外在线平台资源，我自己可以掌控自己的学习，课前，我可以利用教学资源根据自己的时间安排进行碎片化的学习，并且和同宿舍同学之间可以互相交流并且互相督促学习。

2018级张方洁、王乐凯、尹文龙和刘旗四位同学：张方洁与王乐凯对光敏元件及在生治中的应用进行PPT的准备及讲解，尹文龙与刘旗对108页第7题进行学习与讲解;我们在课下一起对光电传感器及其应用进行复习。认真学习了课本中的知识，在学习后我们各个准备各自的讲解内容，在这个过程中、我们有遇到不会的问题，我们向同班级同学求助，但效果并不是很好，我们又在一起进行了激烈的讨论，经过不懈努力最终解决了问题，其中刘旗功劳最大。他聪明的把两个图的问题解出答案，虽说其中一个分析错了，但我们进行了努力的学习。经过这次小组的探讨，我们学会了更多的的知识，也体验都了团过共同协作的重要性，感谢老师的这次教学安排，希望以后的其他课程可以有更多的机会进行这样的研讨形式。

2.3 实践教学的改革

过去的实践教学专指课程内的验证性实验，实验简单且无趣。本次课程教学改革采用以案例式教学模式为依托，案例不能只讲而不做，在实践教学部分中除基本的课内验证性实验之外，加入了传感器应用的实用电路的设计与制作环节，和综合性创新实验。重点突出电路的设计与制作，让学生DIY典型传感器的应用电路，这一环节可采用分组的形式进行，并与小组研讨结合进行。例如，其中两个小组对同一个传感器进行应用设计与制作，然后两个小组对其进行的设计进行讲解并互相提问和讨论;实践教学中的综合设计实验是选做内容，不要求每位同学都参与，参与自愿的形式进行，当然，这个环节还要依据现有的实验条件和设施而定。

2.4 线上资源的利用

本学期传感器课程所选教材的主编是钱裕禄老师，钱老师在浙江省高等学校在线课程平台开设有线上授课视频，所以这学期，除了授课教师在线下授课，也鼓励同学在线上平台进行注册，并督促学生完成观看线上授课视频，并在线上进行章节测试及期中测试。在学期末，学生观看视频和线上测试的总成绩记入课程的考核成绩中。学生在线上观看视频及进行测试的分数在平台上会有排名并且每天会更新，这也促进和提高了学生利用线上资源的热情度。

2.5 考核方式的改革

常规的课程考核方式为考试成绩70%+平时成绩20%+实验成绩10%，三部分的综合，本学期打破了传统的考核方法，考虑到学生在课程的学习中增加了几部分环节：小组研讨、实物制作和线上资源的利用，所以将上述几个环节的成绩融入到平时成绩当中，并增加平时成绩所占比例，降低考试成绩比例，验证性实验成绩比例不变，这样将考核方式中各部分比例进行了调整，打破了以往以试卷定胜负的现象。

3 教学效果反馈

在学期结束后，教师针对传感器课程综合改革的教学效果，对39名学生进行调查、讨论与总结，分析数据结果如表1所示。可见，本次传感器课程教学改革具有较好的效果。

4 总结与反思

进过了本学期传感器课程的这次综合教学改革，教学效果比预期效果要好，综合改革涵盖的内容和方式比较丰富，教学方式以案例式教学为主，并融合了小组汇报研讨、实物制作、在线平台资源的利用以及结合了考核方式的改革，这么多环节构成了整个课程的教学整体，比以往的传统教学方法比较，从多方面考虑，加重了学习过程的考核，而减少了卷面成绩的比重。教师和学生的角色发生了微妙的变化，教师从知识的讲授者，转变为知识的促进者，學生从被动接受知识到主动参与到学习中去，既增强了师生之间互动，又给学生提供了足够的空间和时间，也提高了教学质量。

在本学期的传感器教学改革中，虽然整体效果比预计要好，但也存在很多不足，比如，在教学中，特别在小组研讨环节中，教师的全局掌控能力有待提高，相信在以后的课程中，随着教师授课经验的增加，对课堂的掌控能力会增加。

参考文献

[1] 常静.电类基础课程在民办高校教学的探讨与改革[J].科技视界，2012.9（25）：85-86.

[2] 王阳，钱裕禄，杨亚萍，等.项目引领与模块化整合教学模式在数电课程中的实施与应用[J].浙江万里学院学报，2016.29（6）：104-108.

[3] 曹原，陈华敏.基于项目“红外传感器设计”的《传感与检测技术》 课堂教学改革[J].内燃机与配件，2019.1（1）：243-244.