校企合作中项目式教学在传感器与检测技术课程教学里的应用

蔡剑华 郭杰荣 王先春 张勋

[摘 要]以校企合作为契机，推动项目式教学。项目式教学在传感器与检测技术课程中的应用，主要有根据教学大纲进行项目规划、讲授项目相关传感器与器件知识、制订项目任务、组织项目实施和项目考核与评价五个环节，并要善于应用项目式教学的其他补充形式。

[关键词]校企合作 传感器与检测技术 项目式教学 教学方法

[中图分类号] G424[文献标识码] A[文章编号] 2095-3437（2015）11-0125-02

传感器与检测技术是电子信息科学与技术、仪器仪表、自动化等专业的一门重要课程，涉及光学、电学、热学、磁学、材料学、化学等学科的交叉知识，就任一种传感器的工作原理及应用来说，内容又相对独立，是一门综合性和应用性很强的技术类课程。[1] [2]源于传统的教学方法和教学模式，目前该课程的教学仍以传感器工作原理的讲解和实验验证为主，无法适应现代传感器与检测技术的发展，所以，改变原有的教学内容和教学方式上的弊端，必将成为传感器与检测技术课程教学研究与改革的重要课题。[3]本文针对传感器与检测技术课程的特点，采用项目教学法开展此课程的教学改革研究，旨在探索一套适合该课程特点和要求的教学方法。

一、课程特点和教学现状分析

传感器与检测技术课程相比其他纯理论类和纯技术类课程，具有自己的特点：①该课程讲授的各种传感器，涉及光学、力学、热学、电学、生物和化学等原理，检测的对象又涉及电量、热量、机械量、化学量等，从内容构成上看显得比较杂乱，好像没有一条主线来贯穿课程的始终。②教学内容分传感器的工作原理和检测技术两部分，各自的线索不同，且内容有重复和交叉。而现行教学现状也存在一些不足：①课程教学内容讲授各种传感器的工作原理过多，没有表现课程实用性和技术型的特征;实验内容陈旧，实验采用组合实验箱，实验时学生主要根据步骤接线，手动记录实验结果，对学生的开放程度比较低，不利于学生的实践能力和创新能力的培养。②验证性的实验过多，可操作的创新技能训练过少，而各类新型传感器及其应用并没有设置在课程的实验内容中，与生产实践和工程实际应用严重脱节。③考核手段呆板，严重影响了学生的学习积极性。

二、项目式教学的实施

（一）项目教学法的教学方式

针对以上提出的传感器与检测技术课程的特点和存在的问题，拟采用项目教学法来改革传感器与检测技术课程的教学，每次教学均围绕一个项目进行各教学环节的组织。先对教学大纲中规定的教学内容，用项目的形式进行规划，整个教学内容蕴含在多个项目中完成，以项目目标为主线，进行各相关知识点和技能点的讲解。项目中用到哪种传感器就针对该传感器讲解，主要讲解其功能、组成、构造和工作原理，让学生不仅认识外形，而且明白传感器的工作原理、电路连接以及应用场合。再就是学生在老师的指导下，以项目为依托，应用这些传感器和一些元器件完成项目的研发，从而使每位学生既能深刻理解传感器的基本知识，又培养了其应用传感器解决实际问题的能力。项目教学法就是以老师和学生为主体，在教与学的过程中来共同完成一个完整项目而进行的教学活动。[4]

（二）项目式教学法的实施过程

项目教学法的具体过程如图1所示，左边为教师教学过程示意图，右边为学生项目推进示意图。下面以老师的工作为线索，给出项目教学法的具体实施过程：①项目规划。首先将教材内容按教学计划的要求，根据传感器的检测对象划分为温度传感器、压力传感器、物位与厚度传感器、流量检测传感器、位移及速度检测传感器、成分检测传感器等几大模块（宋文绪主编的《传感器与检测技术》），由这些模块进行项目规划，整个教学内容蕴含在多个项目中完成。②知识讲解。教师根据具体的项目，对所用到的基本知识进行必要的课堂教学和引导，每堂课都从项目的实际问题出发，将教学内容引入课堂，对所用到传感器、主要模块的工作、器件外形、使用的注意事项等进行讲解，使学生掌握必要的相关基础知识。③制订项目任务。全班按自由组合的形式，分成若干个小组，制订和布置项目任务。④组织项目实施。要求学生根据项目进行分组讨论，查找资料，给出方案，并进行方案论证;给出项目设计方框图、电路原理图，并列出元器件清单;最后按照确定的最佳方案完成焊接和调试的过程。每名学生都必须参与从方案论证、设计制作、调试和改进的全过程。⑤项目评价和考核。根据测试结果和过程中的表现给出考核成绩，以项目的方案论证和最终的软硬件调试为重点，注重过程考核。做到逐人考核，每个同学需逐一向老师解读设计的原理，测试的效果和碰到的问题，老师当面给出评价成绩。

图1   项目教学法实施过程示意图

（三）项目式教学的考核

传统的出卷考核、采用实验结果和实验报告的实验考核方式不适合于传感器与检测技术这门课程的特点，为此我们设计了考核方案，重视考核实验过程。具体做法如下：①学生平时的到课率和上课表现，作为素质考核的一部分，采用签到的形式进行。②项目的方案论证和最终的软硬件调试作为过程考核和综合应用能力考核的重点。做到逐人考核，每个同学需逐一向老师解读项目设计的原理，选择器件的依据，测试的效果，碰到的问题以及解决方法和思路。哪怕是同一组的同学，也必须这样做，杜绝抄袭别人项目成果的行为。项目的结果考核采用检验、演示和现场答辩的方式进行，并当面给出评价成绩。③理论素养考核。对理论知识的考核，采用项目论证的方式进行，考核基本理论、基本知识和应用知识的能力，教师只给出设计题目和要求，要求学生以项目的形式给出规划、原理框图和设计思路。

三、项目式教学的补充形式

（一）参与学科竞赛、申报学生项目

以各种科技竞赛和学生科研项目来带动项目式教学的开展。现在每年都有诸如“全国大学生电子设计大赛”、“机器人大赛”、“挑战杯”等的多种国家级、省级和校级学科竞赛活动，鼓励学生参加这些学科竞赛，使之变为项目式教学的一种常态。鼓励学生申报省级、校级等各类学生科研项目，一是可以训练学生撰写项目书的能力，二是获得项目资助后，使学生获得了一个项目研发实践训练的平台。湖南文理学院学院物理与电子科学学院为此开辟了学生创新实验室，配备了空调、工作台以及仪器仪表，并从经费上保证了低值易耗品的开支。近两年我院获批省级学生创新实验项目6项，获挑战杯省级奖3项，很好补充了传感器与检测技术课程项目式教学的落实。

（二）融入教师项目

教师以自己的科研项目为背景，从中提炼出一些内容、难度和工作量适中的技术问题，作为学生项目式教学的内容;将学生纳为课题组的一分子，培养学生的研究和动手能力，既可以帮组老师完成部分科研工作，又锻炼了学生，是项目式教学一个很好的补充形式。湖南文理学院学院物理与电子科学学院在去年一年时间内，以教师项目为载体，以学生为主体申报了国家专利4项。

（三）校企合作

各类新型传感器的不断涌现和广泛应用，使得传统的传感器与检测技术实验教学内容与工程实际应用脱节，而企业站在生产的第一线，在人力，仪器设备等方面弥补了学校的不足。校企合作，共建实验室，共建协同创新中心，共建实习基地等，为传感器及检测技术项目式教学提供了条件。以这些平台为依托，教师仅提出实验项目要求和实验条件，学生以小组为单位查阅相关资料，提出项目方案论证，由教师和企业确认即可在企业或实验室完成项目。湖南文理学院与中央驻常德企业华南光电集团成功申报了协同创新中心，与国家级经济开发区德山经济开发区的湖南三升光电、湖南哲能赫新能源等多家公司和企业建立了产学研基地。每期都聘请这些企业的高工作为我们项目式教学的导师，和任课教师一起指导学生在企业或实验室完成课题，取得了良好的效果，促进了学生由学堂到工程技术岗位的转换。

四、结论

项目式教学将基本知识讲解、动手能力培养、综合能力提高融为一体。在传感器与检测技术课程教学中采用项目式教学法，教师的教学和学生的学习均以项目为中心，有明确的任务，改革了该课程传统的教学方法和教学模式，提高了传感器与检测技术课程的教学质量。

[ 注 释 ]

[1] 赵小灵.项目教学法在传感器课程中的应用[J].企业科技与发展，2009（12）：17-21.

[2] 郑东旭.传感器与检测技术课程的项目教学及思考[J].科技信息，2009（34）：32-35.

[3] 蔡则祥，刘海燕.实践教学理论研究的几个角度[J].中国大学教学，2007（3）：22-23.

[4] 吴国智，邢旭佳.项目教学在服装专业课程教学中的应用[J].教育探索，2012（7）：69-70.

[责任编辑：钟 岚]