《传感器原理与检测技术》课程教学改革与实践
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摘要：在研究了《传感器原理与检测技术》课程的特点和学习对象的特点的基础上，针对本课程教学过程中存在的问题，提出了一种主动式学习和项目式考核相结合的教学模式。这种教学模式适应了不同学生的不同培养目标，提高了学生的学习和实践能力，并且激发了学生的科研兴趣。
关键词：传感器;主动式;项目式;教学模式
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）51-0095-02
一、引言
《传感器原理与检测技术》课程是电子类专业的基础选修课程，是一门基础性、理论性、实践性、综合性很强的课程，更是一门交叉性学科[1]。课程每章内容相对独立，知识量大，涉及学科多。目前的授课方式主要是以教师讲授理论知识为主，辅助一些验证性的实验。一般的考核方式是采用试卷考试。而这样的传统的教学方式很难调动学生的学习积极性，其学习效率也是低下的，不适用于现在大学生的培养目标。为了解决这个问题，本文针对《传感器原理与检测技术》课程的特点，结合人才培养的模式，探讨该课程教学改革问题。
二、课程和学习对象的特点
1.课程特点。本课程涉及的传感器种类繁多，例如：应变式传感器、电容式传感器、压电式传感器、热电式传感器等，种类多达十种以上[2]。并且本课程涉及学科广泛，有材料学、光学、力学以及加工工艺等[3]。因此学生要学习的内容多，知识点分散。随着科学技术的不断发展，不断有新材料的出现、加工工艺的改进，因此新型的传感器不断地被开发。只专注于教材上的内容的学习不仅会造成学生学习的理论知识与实际应用脱节，而且会使学生跟不上社会和科技的发展，不利于学生的就业和继续深造。传感器的用途广泛，有很强的实用性。仅靠学习教材的理论知识，学生无法真正掌握不同传感器的原理和应用，因此学生要实际地接触传感器、使用传感器，才能掌握其原理和应用。
2.学习对象特点。本课程涉及的学科多，除了电子类课程外，还涉及材料学、光学、力学以及加工工艺等。本校学习《传感器原理与检测技术》课程的对象为电子类专业的大四学生。他们已经具备一定的电子类课程的基础，但对于材料学、加工工艺等学科则没有基础，因此对于本课程的某些内容难以理解，学习本课程的积极性低。大四的学生面临着就业和继续深造的问题。对于准备就业的学生，需要具有将本科所学理论知识灵活运用的能力以及增强实践能力。对于准备继续深造的学生则需要培养初步的科研精神和探究新知识的能力。因此，对于不同的学生有不同的培养目标。
三、目前存在的问题
1.教学内容存在的问题。目前高校关于《传感器原理与检测技术》课程的教材种类多，但都是大同小异，都是每一章描述一类传感器的结构、原理及其应用。教材中的传感器类型繁多，知识点分散，学生学习困难。而且教材中描述的都是传统的传感器，对新型的传感器少有提及。因此目前的教学内容存在内容多以及内容陈旧的问题。
2.教学模式存在的问题。本课程的传统的授课方式是老师讲解教材上的理论知识，布置习题给学生课后练习。《传感器原理与检测技术》是一门专业基础选修课，因为这是选修课，学生习惯性不重视。采用传统的教学模式，学生学习本课程的兴趣低下，学习效率不高[4]。仅仅依靠通过练习课后的习题也不能达到巩固知识的目的。因此，这种被动式、灌输式学习对大四的学生不适用。
3.考核方式存在的问题。传统的课程考核方式为试卷考试，学生往往只会在考试前通过死记硬背一些课本上的知识点来应对考试，考试结束后则对本课程没有任何印象。因此这种考核方式既不能提高学生的学习积极性，也不利于教师评估学生对本课程知识的掌握程度。
四、理论教学方法改革
针对以上的教学内容、教学模式和考核方式存在的问题，根据本课程的特点和对学生培养的目的，对本课程进行了以下的改革。
1.教学内容的改革。本课程的教材一般的安排方式是，先讲解传感器的一般特性，然后分章讲解不同类型的传感器。本课程授课的对象为大四的学生，学生面临着就业或者继续深造。教材上讲解的都是传统的传感器，随着科学技术的发展，不断有新型的传感器被研发出来。在基于人才的培养模式下，仅仅教会学生教材上几种传感器的原理和应用是远远不够的。因此在教学内容上要紧跟学科前沿，将新型的传感器及其应用加入其中。
课程上的理论知识往往不能给学生很深刻的印象。因此除了理论知识的教授，还要带领学生参观本学院的微纳加工实验室，向学生展示传感器的制造过程，使学生能直观地看到传感器从无到有的制造过程以及传感器的性能测试，这样有利于激发学生的学习和科研兴趣。
2.教学模式的改革。传统的授课方式是老师讲解教材上的理论知识，布置习题给学生课后练习。采用传统的教学模式，学生学习本课程的兴趣低下，学习效率也低下。因此有必要将学生的被动式学习变为主动式学习。针对大四学生的培养特点，进行了相应的改革。
将传统的以教师讲授为主改为学生主动学习和团队式的共同学习。具体的措施为：针对教学内容将学生分为不同的小組，并且各个小组推举一名组长;每个小组负责一种传感器的讲授。
例如：以学习电容式传感器为例。A组的学生负责电容式传感器的讲授，小组学生分工合作自学电容式传感器这一章，查阅相关资料，做好课件，在课堂上给其他同学讲授。在课堂上其他同学有疑问，A组的同学负责解答。最后教师总结补充教材上电容式传感器的内容。学习完课本上的知识后，教师补充最新的电容式传感器的研究进展以及应用。
3.考核方式的改革。针对传统的课程考核方式存在的问题，对本课程的考核方式进行了相应的改革。减少对教材知识的死记硬背，增强平时的理解和应用。将考核方式以项目的方式进行。给每组同学布置一个项目，做一个相关传感器的应用。
例如：以A组的同学负责电容式传感器为例。A组的同学在课堂上讲授电容式传感器的相关知识后，组织其他同学给A组的同学打分：根据小组成员分工不同得分不同，负责在课堂上讲授的同学得分最高。在整个学期进行过程中，A组的同学还需要基于电容式传感器做相应的课题，整组同学一起做出有关电容式传感器应用的作品。在学期结束时，A组学生演示此作品，其他同学打分。因此学生的考核分为两部分，电容式传感器的讲授和基于电容式传感器的应用作品。这样的考核方式不仅有利于学生主动学习本课程的理论知识，还能培养他们灵活运用理论知识和提高实践能力，还能向他们传授科研的思想，为他们继续深造打下基础。
五、结论
经过实践，《传感器原理与检测技术》课程的教学改革效果明显。首先，教学内容的改进，扩展了学生的视野，培养了学生探索新知识、新事物的精神;其次，教学方式的改革，培养了学生主动学习的习惯，培养了学生的团队合作精神;最后，考核方式的改革，使学生灵活地将理论知识运用到实践当中，为未来的就业和继续深造打下基础。本课程的教学改革以及实践也使得教师不断地更新自己的知识。因此无论是对学生还是对教师而言，这样的改革是成功的。
参考文献：
[1]张玉，张烈平，李海侠.《传感器原理及应用》教学改革探索[J].大众科技，2018，20（02）：56-57.
[2]王波，赵彦平.“传感器原理”课程理论与实践相结合的教学模式探索[J].教育教学论坛，2018，（32）：145-146.
[3]王丽娜，王东.《传感器原理及工程应用》课程教学改革与实践[J].教育教学论坛，2018，（11）：108-109.
[4]韩飞，刘磊.《传感器原理及应用》教学改革探讨[J].黑龙江科技信息，2016，（01）：91.
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