传感器与检测技术教学及考试方法改革的措施分析

杨万琼

［摘 要］本文首先提出当前传感器与检测技术课程中存在的教学方法和考试形式单一、教学反馈较少、内容抽象等问题，又提出了利用信息化技术、注重应用教学、结合学生实际情况进行知识延伸、优化课程实验内容、改革课程考核方式等多方面的改革措施，并详细阐述了这些措施的具体实施方法和取得的效果，意在为教学改革提供更加多元化的展望。

［关键词］传感器与检测技术；教学改革；考试方法；措施分析

［中图分类号］G64文献标志码：A

传感器与检测技术作为一门重要的专业课程，对学生的专业能力和就业前景具有重要影响。然而，传统的教学方法和考试形式已经难以满足现代教育的需求，需要进行改革。本文探讨传感器与检测技术教学及考试方法改革的措施，以期促进学生的综合能力和专业素养的提高。

1 传感器与检测技术教学目标及学习需求分析

1.1 教学目标分析

首先，学生需要了解传感器的基本工作原理，掌握传感器的分类和各类传感器的特点，如光电传感器、压力传感器、温度传感器等。同时需要掌握各类检测技术的基本原理，如电化学检测、光谱检测、质谱检测等，并能够理解各类检测方法的优缺点。其次，学生需要熟练掌握各类传感器的使用方法和注意事项，掌握各类检测技术的具体应用场景和操作流程，并能够使用相关的软件和工具进行数据处理和分析。还需要学生具备创新思维和解决实际问题的能力，能够根据具体的需求，设计和开发新型的传感器和检测技术，并能够解决实际问题和应用场景中的技术难题［1］。

1.2 学习特点分析

传感器与检测技术具有较强的实践性，学生希望在课程中有更多实践环节，通过实际操纵传感器等设备来掌握技能，但是实践教学模式并不可持续，因此还要注重教学形式的多样性和互动性，学生需要通过多样性和互动性的教学方式来激发自己的学习兴趣，从而更好地掌握知识。在实践调查中发现，很多学生希望了解传感器与检测技术在实际应用中的场景，学习如何应用其解决实际问题，同时也希望学习到的知识可以更好地应用于实际生活和工作中，增强自己的就业竞争力。因此，为了更好地满足学生的需求，传感器与检测技术的教学应该更加注重实践性和应用性，并采用多样性和互动性的教学方式，以激发学生的学习兴趣和主动性，提升课堂教学效果。

2 传感器与检测技术的社会发展趋势

传感器与检测技术是现代工业和社会生活中不可或缺的重要技术，其应用涵盖了从工业自动化、环境监测、医疗诊断到智能家居等众多领域，随着信息技术、物联网、人工智能等新技术的发展，传感器与检测技术也在不断发展和创新。因此，在傳感器与检测技术教学过程中也需要针对技术的发展趋势进行深入思考，尽可能为学生提供内容拓展，帮助学生奠定扎实的基础，并有意识地引导学生自主学习。首先，国内传感器与检测技术的发展趋势包含智能化、微型化、无线化、多元化等特点，传感器逐渐具有自适应性和自学习能力，能够实现更加精准的检测和控制，而且传感器将越来越小型化，实现微型化、集成化和模块化，以适应更多的应用场景，无线网络技术还为其向无线化方向发展提供了渠道，以实现更加灵活、便捷的数据采集和传输，进而不断拓展应用范围，涉及更多领域，如生物医学、环境监测、安防监控等。其次，国外传感器与检测技术的发展趋势与我国存在差异性，主要包括多模态、网格化、智能化、环保化，一方面传感器将向多模态方向发展，即一个传感器可以实现多种检测功能，提高了传感器的多功能性，且传感器将越来越智能化，以实现自动诊断和故障排除；另一方面传感器将与物联网技术紧密结合，实现传感器网络化和互联互通，并采用绿色环保材料，减少对环境的污染。总的来说，国内外传感器与检测技术的发展趋势都是向着智能化、微型化、无线化和多元化的方向发展，同时注重网络化、环保型等方面的创新和应用。

3 传感器与检测技术教学及考试现状

3.1 教学方法和考试形式单一

目前传感器与检测技术的教学方法和考试形式相对单一，通常以传统的课堂教学和笔试考试为主，缺乏多样性和灵活性，很多时候过多地强调理论教学反而适得其反，导致个别学生产生厌学情绪，从而造成学习效率下降，教师也无法得到更多的学习反馈。这种教学方法难以激发学生的学习兴趣和主动性，限制了其创新思维和实践能力的发挥。

3.2 教学反馈较少，理论教学过多

目前在传感器与检测技术的教学过程中，教师对学生的教学反馈较少，更多的是对理论知识的灌输。教学反馈是教师了解学生的重要渠道，不仅能够为后期的教学方案调整提供重要的数据基础，而且也能有针对性地对教师综合能力进行考察。同时，学生缺乏与实际相结合的学习体验，不了解学习效果和个人优劣势，教学效果难以达到最优状态。

3.3 内容抽象，难以调动学生兴趣

传感器与检测技术的教学内容相对较为抽象，需要学生具备较高的数理基础和计算机技能，对部分学生来说难以理解和掌握，难以调动学生的学习兴趣。因此，需要针对学生不同的需求和实际情况，因人而异地设计教学方法和内容，提高学生的学习积极性和主动性［2］。

3.4 考核形式单一，未能激发学生主动性

传感器与检测技术是一门重要的技术课程，但目前的教学往往只采用考试的方式来考核学生的掌握程度，缺乏对实践和实验环节的考核，导致学生对传感器与检测技术的应用理解不够深入。一方面是缺乏互动和参与性，导致学生被动接受知识，难以激发学生的主动性和创造性；另一方面是实践性不足，教学缺乏实践环节，无法使学生了解传感器的实际应用场景，难以培养学生的实际操作技能。

4 传感器与检测技术教学及考试方法改革措施

4.1 利用信息化技术丰富教学内容，注重应用教学

传感器与检测技术是一门注重实践应用的学科，信息化技术可以帮助教师更好地开展教学活动，丰富教学内容，提高教学效果。

第一，采用虚拟仿真技术。可以利用虚拟仿真技术，搭建传感器和检测技术的仿真实验平台，让学生在虚拟环境中进行实验操作和数据处理，提高学生对实验内容的理解和掌握能力。

第二，使用教学视频。可以利用教学视频，展示传感器和检测技术的实验过程和实际应用场景，使学生能够更加直观地了解学科内容，增强学习兴趣和主动性。

第三，开展应用案例教学。可以利用信息化技术，收集和整理传感器和检测技术的实际应用案例，让学生了解学科知识与实际应用之间的联系，提升学生的实际应用能力［3］。

第四，利用互动课堂。可以利用信息化技术，构建互动式的教学平台，让学生参与课堂互动，交流學习心得和问题，促进学生之间的交流与合作，提升教学效果。

4.2 把握教学难点，结合实际进行知识延伸

传感器与检测技术是一门较为复杂的学科，其中存在着一些难点，如传感器原理、信号处理、噪声消除等。教师在进行教学时，应该把握教学难点，采取有效的方法，结合学生的实际情况进行知识延伸。

第一，强化基础知识的讲解。传感器与检测技术的基础知识是学生掌握这门学科的前提。教师应该重点讲解基础知识，并结合实际应用案例进行说明，使学生更容易理解和掌握。

第二，注重实验教学。实验教学是传感器与检测技术教学中的重要环节，可以让学生更加深入了解传感器原理、信号处理等难点知识。教师可以根据实验的实际情况，引导学生深入探究传感器的原理和信号处理方法。

第三，引导学生思考问题。教师应该引导学生对传感器与检测技术中的难点问题进行深入思考和探究，鼓励学生提出问题并给予解答，以此提高学生的思维能力和创新能力。

第四，结合实际应用案例进行知识延伸。教师可以通过收集实际应用案例，让学生了解传感器与检测技术的实际应用情况，从而深入了解和掌握传感器原理和信号处理的相关知识。

4.3 优化课程实验内容，体现出专业特点

传感器与检测技术是一门实践性很强的学科，课程实验是教学中不可或缺的一部分，通过实验可以让学生更深入地了解传感器与检测技术的原理和应用。

第一，突出实践应用。课程实验应该围绕实际应用场景进行设计，如温度、压力、流量等实际检测场景，可以让学生深入了解传感器在实际应用中的原理和使用方法。

第二，建立实验平台。建立专业的实验平台，包括传感器测量、数据采集、信号处理等设备和软件，让学生亲身体验实验过程，加深对传感器与检测技术的理解。

第三，结合本地产业特点。教师应针对本地产业特点设计相关的课程实验，例如，针对某个行业的传感器应用情况设计相应的实验内容，让学生能够更好地了解当地产业特点，并掌握传感器的应用。

第四，引入新技术。引入新的传感器与检测技术，如MEMS、光电传感器等，以及新的检测方法和工具，如机器学习、数据挖掘等，让学生了解并体验这些新的技术，提高专业水平［4］。

4.4 借助虚拟技术，帮助学生进行内容拓展

随着数字虚拟技术的不断发展，传感器与检测技术教学得以借助虚拟技术进行拓展。教师可借助以下虚拟技术帮助学生进行学习内容的拓展。

第一，虚拟实验室：传感器与检测技术教学中的实验环节非常重要，但实验室设备和场地都有一定的限制。利用虚拟技术，可以搭建虚拟实验室，提供实验环境和设备，使学生可以随时随地进行实验操作和学习。

第二，虚拟互动：利用虚拟技术，可以搭建虚拟互动平台，通过虚拟会议、虚拟实验、虚拟互动等方式，增加学生的互动性和参与感，帮助学生更好地掌握传感器与检测技术的知识。

第三，分层教学：传感器与检测技术作为一门复杂的学科，通常需要进行分层教学。虚拟技术可以为学生提供多样化的教学资源，比如不同难度的实验、案例、视频等，从而满足不同层次学生的需求，使得学生在不同层次之间灵活转换，提高学生的学习效率。传统的教学形式往往采用统一的教学模块，忽略了学生的主体地位，因此教师应该考虑打破时间与空间的限制，借助虚拟现实技术进行分层教学，对于部分学生重点考虑夯实技术知识，对于另一部分学生则考虑进行知识拓展。

总之，借助虚拟技术，可以为传感器与检测技术教学提供更加多样化、灵活化、便捷化的学习渠道，为学生的学习内容拓展提供更多的可能性和机会，进而提高学生的学习效率和学习体验。

4.5 加强校企合作，为学生提供更多的实践机会

为了更好地推进传感器与检测技术教学及考试方法的改革，提升学生的实践能力和就业竞争力，加强校企合作是非常重要的。

第一，制定合作协议：学校和企业可以制定一份校企合作协议，明确合作目标、内容、方式、责任等方面的事项，为后续合作提供明确的依据。

第二，建立实习基地：学校可以与企业合作，建立实习基地，为学生提供更多的实践机会，让学生能够更深入地了解传感器与检测技术的应用。

第三，实施项目合作：学校和企业可以共同策划和实施传感器与检测技术相关的项目，让学生在实践中学习技术、提升能力，同时也为企业提供技术服务和解决问题的能力。

第四，提供实习、就业机会：企业可以为学生提供实习和就业机会，让学生能够更好地掌握实践技能，同时也满足企业的用人需求。

（5）开展技术培训：学校和企业可以共同开展技术培训，为企业员工提供技能提升的机会，同时也为学生提供了解企业实际需求的机会。

4.6 改革课程考核方式，注重构建多元化评价体系

在传感器与检测技术教学中，考核方式的改革至关重要，传统的单一考核方式已经无法满足现代教育的需求，应该注重多元化评价体系的构建，具体可参考以下考核方式。

第一，多元化考核方式。传感器与检测技术涉及多个方面的知识和技能，因此应该采用多种不同的考核方式，包括笔试、实验报告、课堂演示、设计作品、项目实践等，以全面评价学生的综合能力。

第二，项目实践考核。传感器与检测技术是一门实践性很强的学科，因此应该引入项目实践考核，让学生在实际应用中运用所学知识和技能，完成真实的项目实践，以此来评价学生的实践能力和专业水平。

第三，学生自评与互评。学生可以通过自我评价的方式来反思自己的学习过程和成果，同时也可以通过互评的方式来了解其他同学的学习情况和成果，促进学生之间的交流与合作。

第四，个性化考核。不同学生具有不同的学习和发展需求，应该针对不同的学生特点和学习能力，制定个性化的考核方式和评价标准，让每个学生都能够得到公正的评价和发展机会。

第五，利用信息化技术。利用信息化技术，可以构建在线考试和自动化评分系统，提高考核效率和考核准确性，同时也可以开发在线交互式教学系统，让学生通过在线交互式教学系统完成课程学习和作业提交。

5 结语

综上所述，传感器与检测技术教学及考试方法的改革是一个长期而复杂的过程，需要得到全社会更加广泛的关注和支持。本文提出的改革措施是初步的尝试，还需要在实践中不断完善和优化。只有坚持不懈地推进改革，才能够实现传感器与检测技术教育的创新与发展，为社会培养更多的高素质专业人才。

参考文献

［1］张新贺，曲强，高闯，等. “以学生为中心”的传感器与检测技术课程教学改革探讨［J］. 电子测试，2019（2）：122-123，84.

［2］陈茂林，刘杰，冯雪娇. 传感器与检测技术课程教学现状与改进策略［J］. 南方农机，2021，52（6）：173-174.

［3］廖旋芝，朱剑锋. 基于OBE理念的“传感器与检测技术”课程教学改革与实践［J］. 科教导刊-电子版（上旬），2022（2）：160-161.

［4］张琼，郭红英. 传感器与检测技术课程的教学改革探索与实践［J］. 电脑知识与技术，2021，17（27）：228-229.