“传感与测试技术”课程案例驱动式教学法分析

刘芳，张金，郑玲玲，丁俊香，赵婷

（陆军炮兵防空兵学院，安徽 合肥 230000）

军队院校的学员是未来部队建设和发展的基础，是军队的未来和希望。所以，军队院校要发挥好军事人才的摇篮作用，培养出更多受部队欢迎的人才，必须抓好以教学为中心的各项工作，而基础教学又是第一任职所需，提高课堂教学质量至关重要。为了能够让学员扎实地掌握专业课程的原理与技术知识，教员不仅要调动学员的学习积极性，而且应用合适的教学和实践方法。针对专业基础课理论知识抽象、学员难以理解等问题，案例式教学模式为有效提升专业课教学质量提供了有效的方法和手段。

本文针对“传感与测试技术”课程教学现状，结合其课程特点提出融入军事特色的案例驱动教学，并阐述了实施案例驱动教学的步骤和应注意的问题。

1 军队院校“传感与测试技术”课程的地位及教学现状分析

1.1 “传感与测试技术”课程的地位

“传感与测试技术”课程是军队院校测控技术与仪器专业学员的专业基础必修课,该课程是与炮兵保障分队指挥方向精确对接的任职衔接的专业基础课。本课程根本任务是对学员进行系统的信息感知和概念、方法、途径的教育，引导学员理解与掌握传感器、测试信号调理、典型兵器测试的方法和技术途径；对于学员理解实战化训练过程中涉及的传感、测试领域，提高分析信息感知问题的能力具有重大意义。为进一步学习测量技术基础、测控系统原理、炮兵侦查装备操作与使用等后续课程，掌握第一任职岗位装备原理，操作、维护保障技能打下扎实的专业技术基础。

1.2 “传感与测试技术”课程教学现状分析

当前，我军正由机械化、半机械化向信息化建设转变，“传感与测试技术”课程作为信息化时代不可或缺的智能科学技术，其课堂教学主要存在几个问题：

（1）教学手段单调，教法传统，学员中心地位不突出。对本专业全体学员调研问卷发现，87.5%认为缺乏充分的自主学习时间，课堂参与度低。在课堂中与授课教员互动少。在课堂上，往往出现教员独自讲、学员各自忙的情况，课堂中无法很好地调动学员的学习积极性，课堂往往变成教员的一言堂。

（2）缺乏军事应用背景，没有特色。问卷中有79%的学员认为课堂教员与首次任职岗位结合不紧密，教员仍然没有摆脱传统的以知识为重的教学模式，在教学过程中，不注重将理论知识与军事案例相结合，授课没有军味。

（3）专业课课程学时少，重点不突出。问卷中学员针对本课程学时展开了讨论，有65.2%的学员认为，课程课时不够、概念分类多、工作原理深，很难吃透，且内容枯燥，重点内容不突出，如果不能有很契合的案例讲解，缺乏感性认识，直接影响学习兴趣。当今随着武器装备更新换代进程加快，知识密集程度不断提高，这就要求军校教育要具有前瞻性，培养的学员必须是瞄准未来战场，进行超前培养是军院校人才培养应思考的问题。

“传感与测试技术”是一门多学科交叉、具有前沿性、与装备紧密融合、实践性强、应用前景广阔的重要基础课程，因此，在教学过程中军校教员应将理论分析应用案例结合起来，引导学员了解知识并运用知识。例如，讲解各种典型传感器时，不能直接进入传感器原理、概念的讲解，教员从讲授知识点应用实际出发提出相关案例，引导学员分析问题，当学员掌握当堂课的知识点后，分析案例并引导学员解决问题。通过提出问题-分析问题-解决问题的流程，帮助学员掌握当堂课的知识点。此外，通过该案例的解决又可以加深对当堂课内容的掌握。最重要的是，学员知道为什么要学，学了能干什么，从而提高学员的获得感。

2 “传感与测试技术”课程案例驱动式教学实践

如何在专业基础课教学过程中体现军事特色，重点是在教学内容上多引用军事案例进行分析。

2.1 融入军事元素、彰显特色，提升学习热情

比如，在讲传感器章节时，授课内容可结合坦克灭火系统等军事装备用到的传感器案例，其中坦克灭火系统就用到了热电式传感器，举实例讲应用时尽量和军事装备结合起来，如图1所示。

图1 “传感与测试技术”课程军事案例

在“传感与测试技术”课程授课过程中，融入军事元素的讲解，使授课内容由抽象理论知识转化为学员感兴趣的部队实际需求应用案例分析，极大地提升了学员的学习热情和学习积极性。学员通过应用案例的学习，可以更加对实战化训练过程中涉及的传感、测试领域有所了解和掌握，并为进一步学好后续专业课程打下坚实基础。

2.2 案例驱动式教学实施流程

以“压电传感器”章节为例，其授课内容包含物理学中的应变效应、电工学中的电路连接及控制理论中的传递函数等，原理知识涉及面广、各学科知识交叉融合，学员不能系统归纳整合知识。若授课时一味地原理分析、公式推导，其中烦琐的过程就很难使学员集中精力，更别提学习的热情和兴趣了。因此，在授课时应围绕相关的军事案例引导学员分析问题，“压电传感器”章节开篇通过“破甲弹攻击坦克”视频引入，激起学员的兴趣，授课过程中逐步引导学员从“为什么破甲弹可以攻击坦克”——“是什么原理”——“怎么应用”这样层层递进剖析的方式带领学员学分析问题，解决问题，以此促进学员的学习习惯与方法的养成、能力的提高、思维的发展等。本课程授课采用自学、导学、翻转课堂、教学效果评价的模式进行授课，教学样式如图2所示。

图2 课程教学样式

（1）课前预习，分组讨论。立足专业课基础教学，充分利用校园网便捷媒体，组建了MOOC平台教学资源。使学员可以利用碎片化的时间学习，有利于学员提前自主学习，反复学习；例如，讲解各种典型传感器时，针对某型传感器让学员有所准备地预习，通过MOOC平台教学资源开展预习微课指导。这种“微课”与传统课堂教学相结合，打破课堂教学长期以来形成的“先教后学”“在教室交，回寝室学”的教学流程和模式，教员利用微课辅助讲解与阐释教学中的重点、难点和疑点，或者以生动有趣的演示实验激发学员学习地兴趣。课堂上就可以根据学员前期学习情况，先分组讨论一下新内容知识要点。

（2）新课引入，提出任务。通过一段视频动画演示引入课程，如图3所示，动画中显示的是破甲弹攻击坦克的画面，作为军事院校的学员，有了相关军事案例作为引导，就更能激发学员的学习兴趣，从而能更深地了解相关知识。

图3 破甲弹攻击坦克的演示画面

由破甲弹视频的引入，引导学员思考，当破甲弹接触到坦克的一瞬间会爆炸的工作原理，从而引出视频中破甲弹的爆炸是由于使用了压电引信，如图所示。而压电引信是一种弹丸引爆装置，是一种压电式传感器。

（3）分析任务，提出解决思路。这阶段教员带领学员分析压电式传感器相应知识点，对学员的分组安排。突出学员责任感与自主性，以预学习为特征，定好教与学的起点。在讲解时多次引入实例，通过实例分析压电传感器的特性。并结合古诗中与压电效应相关的现象如图4所示，提出压电材料所产生的压电现象，帮助学员解析分析目标任务。

图4 古诗中与压电效应相关的现象

（4）自主、协作学习。该阶段主要让学员通过交流协作，自主解决问题，教员作为辅助者，提供一些关键性线索。例如，典型传感器应用章节的学习，引导学员自主讨论典型环节的应用场合、作用及具体功能，对于在解决问题过程中突显的问题，留足时间让学员自己思考，突出学员自主学习能力的培养。

（5）效果评价。效果评价实行过程化、多元化的评价，由教员共同参与，制定评价标准，一方面，对学员是否完成当前问题的解决方案的过程和结果的评价，即所学知识的意义建构的评价；另一方面，对学员自主学习及协作学习能力的评价。教员利用网络授课平台通过作业的发布，课前讨论、课后测试等，及时统计学员本阶段课程质量信息，便于对每个学员的学情进行跟踪评价。

（6）学习反馈。在控制系统中，传感器作为测量元件出现在反馈回路中，“传感与测试技术”的教学中将反馈控制的思想引入其中，教学方案为控制器；教员和学员充当执行器；教学考核起传感器的作用；良好的教学质量为期望的输出；实际的教学效果为被控量。在教学反馈控制系统中，通过每堂课的课前预习、课堂随机提问或小测、课后作业及测试，及时掌握学员学习情况，根据反馈积极改进和丰富教学方法，实现对教学效果偏差的实时调节。

3 结语

当今是一个高科技大发展、大突破、大应用的时代。在世界范围内的军事变革进行得如火如荼时，军队院校承担的培养任务更加艰巨，我们必须下大力气研究新时期军事变革的特点，结合我军发展的特色，来改革和完善学院的培养体系，提高专业课教学质量。我室专业基础课教学以“传感与测试技术”课程为支撑，结合多种军事案例，以俱乐部创新实践平台为基础，开设多项与课程相关的科技实践项目，通过“传感与测试技术”课程中案例的分析讲解，有意识地将军事科技知识融入军校专业基础课教学中，坚持以战领教，培养军校学员的高科技意识，使之成为合格的新时代高科技军事英才。