傳感器與檢測技術(shù)在高校的教學(xué)模式
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1引言
《傳感器與檢測技術(shù)》是電氣自動化專業(yè)必修的一門專業(yè)課，一般安排在大二第二學(xué)期。學(xué)生先修的課程有電工技術(shù)、電子技術(shù)、電機(jī)拖動、電氣控制與PLC等，涉及光學(xué)、電學(xué)、化學(xué)、磁學(xué)等知識[1-6]，綜合性很強(qiáng)，且與日常生活和工程實(shí)際聯(lián)系非常緊密，在電氣自動化專業(yè)人才培養(yǎng)中具有非常重要的作用。（1）知識目標(biāo)。掌握常用傳感器的基本結(jié)構(gòu)和基本工作原理，學(xué)會自行查找各類傳感器的相關(guān)資料，合理選擇和鑒別常用的傳感器。（2）能力目標(biāo)。能夠獨(dú)立完成傳感器實(shí)驗(yàn)的設(shè)計和驗(yàn)證，對常用的傳感器檢測系統(tǒng)具有一定的生產(chǎn)操作、故障分析和運(yùn)行維護(hù)及技術(shù)管理等職業(yè)能力。（3）素質(zhì)目標(biāo)。培養(yǎng)自我管理能力、自主學(xué)習(xí)的能力及創(chuàng)新意識。養(yǎng)成吃苦耐勞，勤學(xué)好問，實(shí)事求是的工作作風(fēng)。提高組織協(xié)調(diào)能力和團(tuán)隊(duì)合作能力?？偠灾褪且囵B(yǎng)出具有較強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)技術(shù)應(yīng)用型人才。
2存在的主要問題
2.1教學(xué)內(nèi)容
本課程總學(xué)時為60學(xué)時，其中實(shí)驗(yàn)學(xué)時10學(xué)時。教學(xué)上偏重理論，實(shí)驗(yàn)課時安排的不夠。教師對教學(xué)內(nèi)容把握不到位：比如有的教師缺乏企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在教學(xué)過程中偏向于講理論而脫離實(shí)際；有的老師理論知識不夠扎實(shí)，怕講錯，往往照本宣科；有的老師理論知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)都不足的，常常脫離教材，東拉西扯，應(yīng)付教學(xué)，教學(xué)效果差。教材偏重于傳感器工作原理相關(guān)公式的推導(dǎo)，抽象、難懂，而應(yīng)用部分的內(nèi)容過于簡略。?？圃盒５膶W(xué)生本來基礎(chǔ)知識就薄弱，很難掌握，導(dǎo)致很多學(xué)生學(xué)不會、不愛學(xué)。
2.2教學(xué)方法
授課方式比較單一，即使融入了信息化教學(xué)也只是板書加文字的PPT,枯燥無味，很容易使學(xué)生漸漸失去興趣。授課過程中，師生互動少，學(xué)生參與少，使得學(xué)生思路閉塞，缺乏獨(dú)立思考能力。缺少反饋環(huán)節(jié)。教師在授課過程中很少去關(guān)注和管理學(xué)生的課堂紀(jì)律和聽課效果，學(xué)生在課上睡覺，玩手機(jī)的現(xiàn)象嚴(yán)重，直接影響了教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)條件有待完善?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備是集成一體化平臺，學(xué)生看不到具體的傳感器器件，且實(shí)驗(yàn)的種類和內(nèi)容已經(jīng)被限定，全部是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生只能在實(shí)驗(yàn)臺上按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的步驟按部就班地完成接線，無法進(jìn)行設(shè)計性的實(shí)驗(yàn)。整個實(shí)驗(yàn)過程缺乏積極性和探索性，更談不上創(chuàng)新了，因此也無法提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。相關(guān)的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容也是如此，沒有很好地利用設(shè)備資源，影響了學(xué)生實(shí)踐動手能力的培養(yǎng)。
3理論教學(xué)的改革
3.1結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，優(yōu)化教材內(nèi)容
重新編寫適合我院電氣自動化技術(shù)專業(yè)的教材，新編教材在介紹各類傳感器基本原理的基礎(chǔ)上，應(yīng)更加注重傳感器的實(shí)際應(yīng)用，力求理論淺講、應(yīng)用多講、內(nèi)容要新穎，同時要突出專業(yè)特色和人才培養(yǎng)目標(biāo)。
3.2教學(xué)內(nèi)容要與時俱進(jìn)
知識的更新速度越來越快，教師在授課時要對教學(xué)內(nèi)容適時進(jìn)行調(diào)整，力求追蹤當(dāng)代檢測技術(shù)領(lǐng)域的最新成果，將檢測技術(shù)的新發(fā)展和新思想及時傳達(dá)給學(xué)生，為提高他們的創(chuàng)造力開闊思路。
3.3利用多媒體技術(shù)，豐富教學(xué)手段
將傳統(tǒng)的文字、圖片、PPT課件加入動畫和視頻，能夠把傳感器運(yùn)行時內(nèi)部復(fù)雜的電磁關(guān)系形象生動地表現(xiàn)出來，有助于學(xué)生更好地理解傳感器的工作原理，也彌補(bǔ)了由于硬件條件不足而無法進(jìn)行實(shí)物操作的問題。
3.4淺談理論，多講應(yīng)用
授課時，在講解電阻、電容、電感等傳統(tǒng)傳感器的基本工作原理的基礎(chǔ)上，著重介紹各類傳感器的實(shí)際應(yīng)用情況，存在哪些問題及解決方案，引導(dǎo)學(xué)生大膽發(fā)表自己的見解，培養(yǎng)學(xué)生的探索能力。
3.5確立個性化的高職教學(xué)理念
高職教育不是標(biāo)準(zhǔn)化的教育，而是尊重學(xué)生個體差異的個性化教育。在《傳感器與檢測技術(shù)》課程的教學(xué)中展開任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)，以學(xué)生為主體，因材施教，根據(jù)每個學(xué)生的特點(diǎn)給予不同的指導(dǎo)方式，讓他們在各自擅長的方面發(fā)揮主要作用。
3.6實(shí)例演示，形象教學(xué)
理論教學(xué)難免枯燥無味，為打破這一現(xiàn)象，教師可以在課堂上展示一些小型傳感器并設(shè)計一些簡單的小實(shí)驗(yàn)演示給學(xué)生看，也可以請學(xué)生親自參與演示，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
4實(shí)踐教學(xué)的改革
4.1改善實(shí)訓(xùn)條件
增加實(shí)驗(yàn)室的配套電腦并安裝教學(xué)軟件，添置一些小型傳感器器件。同時安裝多媒體教學(xué)設(shè)備，將實(shí)驗(yàn)室改造成理實(shí)一體化的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)場，全天開放，教師可以在實(shí)驗(yàn)室講授理論課，學(xué)生課后可以隨時預(yù)約使用。主動聯(lián)系相關(guān)招聘單位建立校外實(shí)訓(xùn)基地，每學(xué)期安排一周的參觀實(shí)習(xí)學(xué)時。
4.2優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
增加實(shí)驗(yàn)課學(xué)時，并合理安排基礎(chǔ)性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和綜合性應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，實(shí)行分層次教學(xué)。（1）基礎(chǔ)性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)是必不可少的，目的是幫助學(xué)生鞏固理論知識?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)在目前的4-YL2000實(shí)驗(yàn)臺上完成，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有各類傳感器的位移特性、測速特性、溫度特性等驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)安排在相應(yīng)的理論內(nèi)容講完后進(jìn)行，讓學(xué)生及時掌握傳感器技術(shù)最基本的工作原理和操作技能，為后續(xù)的綜合性設(shè)計實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。（2）綜合性應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)安排在期末，在學(xué)生已具有完整的理論知識和基本技能的基礎(chǔ)上，鍛煉他們運(yùn)用一門或多門課程的知識對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計應(yīng)用的能力。教師提前對班級進(jìn)行分組并給定合適的課題任務(wù)，各小組自行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計和論證，最后在教師的監(jiān)督下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的過程實(shí)施，獨(dú)立操作并得出結(jié)論。由于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備無法滿足綜合性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，而傳感器與檢測技術(shù)又是交叉性較強(qiáng)的學(xué)科，故計劃將我系其他相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合起來使用，如電氣控制，自動化生產(chǎn)線，可編程控制器等實(shí)驗(yàn)室。為進(jìn)一步提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，還需根據(jù)專業(yè)要求和崗位需求不斷探索新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，改進(jìn)傳統(tǒng)的老師演示學(xué)生照做的實(shí)驗(yàn)方法，這樣才能培養(yǎng)出既有扎實(shí)理論基礎(chǔ)又有較強(qiáng)實(shí)際動手能力的應(yīng)用型人才。
4.3鼓勵學(xué)生參加電子設(shè)計比賽
學(xué)生參加比賽可以有效提高實(shí)踐教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的積極性和熱情，拓寬視野，不斷提高自己的實(shí)踐技能，為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。（1）開放實(shí)驗(yàn)室。開放實(shí)驗(yàn)室有利于學(xué)生個性化培養(yǎng)，學(xué)生可以自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)，鍛煉他們的創(chuàng)新應(yīng)用能力，以此來挑選基礎(chǔ)好實(shí)力強(qiáng)的學(xué)生參加比賽。（2）教師要利用課程設(shè)計，實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)，畢業(yè)設(shè)計等實(shí)踐環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)際問題，獨(dú)立查閱資料，完成給定任務(wù)，逐步提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，以適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的用人需求。（3）指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計產(chǎn)品。教師可以設(shè)計一系列簡單的傳感器應(yīng)用設(shè)計項(xiàng)目（如節(jié)能照明燈、感應(yīng)門鎖等）并指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)踐。也可以將歷年電子設(shè)計大賽的題目稍做修改修改進(jìn)行再創(chuàng)作，加深對傳感器檢測系統(tǒng)的理解。
5考核方式的改革
傳感器與檢測技術(shù)課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，其考核應(yīng)該是理論與實(shí)踐并重的。傳統(tǒng)的考核項(xiàng)目有三大塊，平時成績（考勤，課堂表現(xiàn)），理論考試成績（期中考、期末考），技能成績（實(shí)驗(yàn)課）。改革后一方面是重新調(diào)整三大模塊的分值比例（適當(dāng)提高技能考核的比重），另一方面增加一個附加分模塊（獨(dú)立設(shè)計實(shí)驗(yàn)，參加電子設(shè)計大賽等）。
6教學(xué)資源庫的建設(shè)
為方便學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，我們開設(shè)了《自動化檢測技術(shù)》精品課程的課程網(wǎng)站，學(xué)生可以登入網(wǎng)站自學(xué)和預(yù)習(xí)。課程網(wǎng)站主頁包括課程基本信息，課程標(biāo)準(zhǔn)，以及課件、教案、習(xí)題、模擬卷等教學(xué)資源，后續(xù)還將開發(fā)師生互動（在線提問、留言區(qū)）和傳感器科技前沿等模塊。
7教師素質(zhì)的提高
目前高校專業(yè)課教師教學(xué)任務(wù)和科研任務(wù)重，對教學(xué)投入的精力少。然而傳感器與檢測技術(shù)課程的專業(yè)性強(qiáng)，實(shí)際應(yīng)用廣，技術(shù)更新快，這就要求教師首先要提高自身的專業(yè)水平，增加知識儲備，使自己站在該專業(yè)領(lǐng)域的前沿，讓自己的授課內(nèi)容有廣度有深度。同時，作為高校教師，要提高教學(xué)責(zé)任感，本著為學(xué)生服務(wù)的原則認(rèn)真對待教學(xué)工作，力爭培養(yǎng)出一批優(yōu)秀的專業(yè)人才。
8結(jié)語
隨著發(fā)展的需要，國家日益重視對技術(shù)型應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。高職院校的教育改革逐步加強(qiáng)，像傳感器與檢測技術(shù)這樣與工程實(shí)踐結(jié)合緊密的技術(shù)類課程教學(xué)難度相對較大，故對其進(jìn)行教學(xué)改革的探索是非常必要的。本文針對我院《傳感器與檢測技術(shù)》課程的教學(xué)問題，結(jié)合我院學(xué)生的實(shí)際情況，提出了理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、考核方式等方面的改革，重點(diǎn)加強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)的整改，相信對于傳感器技術(shù)及其他相關(guān)專業(yè)課的改革有較好的指導(dǎo)意義。
作者：黃麗晶 單位：福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院
