试论《微纳传感器原理与技术》课程教学的改革实践

（华侨大学信息科学与工程学院 福建厦门 361021）

对微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System，MEMS）的研究和应用开始于上世纪九十年代，对了解MEMS技术人才提出了大量的需求。我校在《微纳传感器原理与技术》课程中也设置了MEMS技术基础课程，注重提高学生对微纳机电系统制备工艺的了解，并培养学生在系统设计方面的创新能力。。

一、《微纳传感器原理与技术》课程

《微纳传感器原理与技术》是高校中的一门具有学科交叉性特点的课程，包括多种学科体系，主要有涉及MEMS技术的微制造、机械工程、材料加工与电气工程等。传统教学方式中一般采用填鸭式教学，主要通过流程图向学生讲解微纳传感器原理与技术的基本理论、生产加工方法与测试方法等，教学过程比较抽象，无法体现前沿科学技术在生产生活中的应用，导致教学效果也比较有限。同时，课程教学过程中缺乏具体实例的讲解，与实际生产脱离，难以充分激发学生的学习兴趣，不利于学生创新意识与创新能力的提升。因此需要对《微纳传感器原理与技术》课程教学进行一定改革[1]。

二、《微纳传感器原理与技术》课程教学的改革实践

1.改革理论授课方式

《微纳传感器原理与技术》课程中具有大量的理论知识，在教学过程中综合使用PPT与板书的教学形式，除传统的教师讲授外，充分发挥学生的主导作用，采用交互式教学方式，以提问、演示、讨论与答疑等方式促进学生对知识的理解与运用，促进学生真正地参与到教学活动之中。对传统填鸭式教学方式进行了很大改进与优化，将反映MEMS传感器件工作及制造过程的视频资料引入课堂，使学生直观了解微纳传感器的工作特点及制备过程，符合《微纳传感器原理与技术》课程理论知识的教学特点，改变了传统的单向传播的教学模式，有效提升了学生学习《微纳传感器原理与技术》课程的积极性与主动性[2]。

2.在教学中引进实物观测

《微纳传感器原理与技术》课程是一门复杂程度比较高的课程，单纯地理论讲解比较枯燥与抽象，所达到的教学效果比较有限，为了提升教学活动的直观性与有效性，教师通过开展演示实验及其他多种实验课程，如显微镜下MEMS芯片结构的观察与尺寸测量、微纳光纤的制备等，增加学生对基于MEMS的微纳传感器的实践认知，促进学生在传感器结构设计方面的理解及创新，这种教学方式的运用能够极大地提升学生们的学习兴趣。

3.对讨论课程的改革

讨论课程是《微纳传感器原理与技术》课程中的重要组成部分，目的在于加强学生与学生之间以及学生与教师之间就某一知识的讨论，加深学生对知识点的理解。讨论课程的开展具有多种形式：教师就某一知识点提问，学生以小组讨论的形式进行回答与讲解，完成之后，其他组的学生对这一问题的解答进行评价，教师针对学生的解答进行综合性评价并总结；或者由学生提问，以学生解答为主，由提问的学生对提问的效果进行评价打分，教师对学生在这一环节中的表现进行评价打分。对教学中的原理部分较适用上述两种讨论形式，可促使学生对MEMS传感器的原理有较为充分和全面的理解。此外，教师选取国际学术期刊中的研究论文，与课本内容相结合，采用师生共读的方式，对一项技术创新的过程及思考角度进行讨论，了解现代科学原理及技术在微纳传感领域中的应用，使学生建立前沿科技与实际生产之间的联系。

4.加强理论与实际的结合

《微纳传感器原理与技术》课程是一门应用性较强的课程，由此在教学改革过程中不能局限于对学生进行知识理论教学的改革，而是应当加强MEMS技术理论知识与应用背景之间的结合，探索研究型教学模式的运用。在本科教学活动开展中，充分融合进教师自身的科研兴趣与科研成果，达到教学与科研之间的互动，以此促进对《微纳传感器原理与技术》课程教学方式的改革，使得培养出的学生具有完善的系统知识结构与研究能力，具有较强的研究意识，能够真实实现MEMS技术与具体应用之间的结合。如此通过理论与实践活动之间的有效结合，促进教学质量的充分提升。

5.改革考核方式

传统的考试方式是采用一次性考试的方式来决定学生的学习成绩，这种考核方式具有一定的局限性，难以充分反映出学生日常的学习情况，比较善于应付考试的学生往往能够取得较为理想的成绩，但是对那些平时学习比较努力刻苦认真而最终考试成绩不理想的学生不够公平。因此《微纳传感器原理与技术》课程进行了一定改革优化，对传统的教学方式进行了改善，在传统的课程论文考核之外，添加了自主学习式与交流讨论式等多种考核机制。其中，自主学习式的考核方式指的是学生两人一组，结合教学中感兴趣的知识点，搜集整理相关资料，完成微型课程设计后，在结课考核时向任课教师及全体选课学生汇报并讨论，通过PPT汇报内容、答辩情况等的评价，由师生共同评分考核。学生在完成学习之后，通过文献综述、课程设计汇报和实验观测等方式总结MEMS技术的结构设计、微加工工艺流程和微纳传感器性能评价等，课程考核以课题报告、PPT答辩与实验报告三部分组成[4]。

三、结束语

《微纳传感器原理与技术》课程教学中教师采用了多种教学方式，对传统的教学方式进行了有效改革，极大地促进了学生学习主动性 与积极性的提升，实现了将《微纳传感器原理与技术》理论知识与应用之间的结合，充分巩固了学生的MEMS技术理论知识，提升了学生知识的应用能力。