《传感器与检测技术》课程改革探索

李全福，彭慧玲，朱 君，李廷会，蒋品群，汤清光，罗旭东

(1.广西师范大学电子工程学院，广西 桂林 541004；2.广西师范大学职业技术师范学院，广西 桂林 541004)

1 引言

人工智能和物联网是当前及未来相当长一段时间内最为前沿的科研热点，而人工智能和物联网的实现都有赖于传感器技术的发展与进步，由此可知传感器技术的重要性。高校开展传感器技术相关课程，不仅是学科建设、人才培养的需求，更是对国家发展战略的支持。因此，《传感器与检测技术》是电子工程、通信工程、机械设计以及自动化等专业非常重要的一门专业课。

随着传感器技术的发展，《传感器与检测技术》融合了众多学科的内容，是一门综合性非常强的课程。由于传感器这门课的综合性强的特点，要做好这门课的教学、让学生学有所得其实并不容易。为了提高高校传感器课程教学的质量，本文将对当前高校传感器课程教学的教学现状进行简单的分析，并针对性地提出改进思路和建议。

2 传感器课程传统教学现状分析

2.1 教学内容更新不及时、甚至不更新

《传感器与检测技术》的教学内容由理论学习和实践应用两部分组成，理论学习主要以现有的教材内容为基准，而当前国内可选的教材基本上是根据传感器的工作原理分类，依次介绍各个传感器的基本工作原理、结构、测量电路及部分应用。这样的教材编排在一定程度是可以满足传统教学的需求的，但是在科技日新月异的今天，大部分教材的内容更新不及时，有的甚至不更新。如果单以现有的教材内容作为教学内容，那么学生无法在课堂接触、了解到最新的传感器技术及其发展动态，无疑是落后的，对学生能力的培养也是不利的。此外，传统的教学手段以课本理论知识讲授为主，内容繁杂、枯燥乏味，学生学习兴趣不浓，教学效果不佳。

2.2 教学实践形式单一、内容单调

当前，高校传感器课程实践基本上以实验为主，而实验内容相对固定，且以验证性实验为主。此外，为了教学方便，实验设备多被设计成集成模块化的实验箱，学生做实验的过程中只需要简单地接线和体验式地使用相关传感器测量相对简单的数据。这样的单一、缺乏创新的实践教学，学生能够从从中学到的知识非常有限，而且也激发不了学生创新应用的兴趣和热情，称之为“走过场”式的教学也不为过。当然，我们也知道当前国内多数高校没有足够的条件去满足让学生自主设计和应用传感器的教学需要。因此，急需在现有的条件下，以培养学生的创新能力为目标，摸索新的实践模式，灵活教学。

2.3 考核模式缺乏灵活性

为了检验学生的学习效果，考核是每一门课程的必不可少的环节。传感器课程的传统考核方式主要是以试卷考试为主，以适量的课后作业练习为辅。在这样的考核模式下，学生大多奔着考试的目标而学，重理论而轻实践，对课程实践敷衍了事，如此一来学生对传感器的认识基本上停留在相对空洞的理论知识上，对传感器没有深刻的认识和理解，这与我们培养实用、创新性人才的目标相背离。

3 传感器课程教学改革探索

面对当前传感器课程教学过程中存在种种不足之处，我们将以现有的条件为基础，充分发挥教师作为课程主导者的优势，积极发散思维，摸索新的教学模式、方法，以期解决传统教学中存在的部分问题，进一步提升教学效果，也希望我们的工作可以为高校培养人才提供些许思路和建议。

3.1 教学内容更新不及时、甚至不更新

由于教材内容存在更新不及时甚至不更新的问题，在设置教学内容的时候应以现有教材内容为基础，紧跟传感器的发展，在授课过程应及时的补充相关传感器的技术发展动态和最新的应用实例，让学生对传感器的认识始终保持在最新的状态。传感器的理论知识涉及大量的数学、物理内容，公式很多，单纯的讲授这些理论的内容往往显得枯燥乏味，学生的学习兴趣不高，应转变传统的教学形式，采用更加灵活的教学方式：1）在讲解理论知识的过程中，尽量的精简公式内容，一些工作原理的讲解尽可能设计动态图辅助讲解、或者联系生活实际使学习内容生动化，甚至可以设计简单游戏帮助学生理解学习内容，并鼓励学生参与课程讲解；2）每次理论课都组织一次以学生为主的课堂讨论，鼓励学生自由讨论关于传感器的任何问题；3）组织学生进行主题报告，指定相关主题，让学生以小组的形式参与主题汇报，并撰写主题报告。

3.2 实践形式多样化

做实验当然是学生应用所学的较好的实践方式，但是应不局限于单纯的实验实践。应给予学生一定的自主权，自由的选择实验项目，鼓励学生自主设计或者应用传感器，例如让学生自己购买一个传感器，然后利用购买的传感器做一些自己感兴趣的实验或者对传感器进行分解；组织学生参观传感器企业的生产过程，了解传感器是怎么实现从理论设计到产品的；创建简单的传感器实验工作室，组织简单的传感器设计比赛，水平、内容不限，只要与传感器相关都可以。此外，有条件的教师，还可以鼓励学生参与到自己的科研项目中来，共同开展与传感器相关的研究。这样学生不仅可以从实践中学到更多传感器的知识，更能激发和培养学生对于传感器的兴趣。

3.3 灵活、多样的考核方式

在新的教学模式中，对学生的学习考核应该做到多样化，弱化试卷考试的概念，采用多种考核方式组合的形式来检验学生的学习效果。首先，允许学生选择考核模式，学生可以自主选择参加考试、提交设计报告或者综述论文等形式作为最终考核成绩的评定方式。其次，将考核成绩分流到平时的教学过程中，例如将学生自主设计实验、讨论课PPT报告、行业调查报告的成绩计入最终成绩，让学生在有学业压力的情况能够感受到所学即所得的心理激励。最后，提高小组合作的成绩在考核成绩中的比例，同时对小组内成员的成绩实行差异化，以培养学生合作互助、极性进取的学习习惯。

4 展望

本文作者一直从事与传感器相关的科研工作，并承担本科生《传感器与检测技术》这门课，故针对包括作者在内的教学工作者在教学过程中存在的问题和不足之处，在教学内容、教学方法以及考核方式等方面提出一些改进的思路和建议。以期在教学过程中能够调动学生的学习主动性，培养学生的创新精神、团队合作精神等。同时作者也期望在后续的教学实践中能够检验本次改革内容的可行性和有效性。