《自动检测与转换技术》课程教学改革探索

房楠

摘要：《自动检测与转换技术》课程与实践结合紧密，具有较强的应用性和实用性，其教学效果对注重实践能力培养的高职类院校尤为重要。本文通过分析教学过程中存在的问题，针对目前高职教育教学的现状，结合课程内容，探讨课程内容与授课方式两方面的课程改革。

关键词：自动检测与传感技术；高职教学；课程改革

我国拥有世界最大的职业教育体系，随着国家走新型工业化道路以及科学技术的发展，技能型专门人才缺口增大，职业教育的重要性不断凸显，对职业教育教学效果的要求也逐渐提高。现代信息技术基础包含三个主要模块和步骤，分别是前端的信息采集模块、中间的信息传输模块以及最后的信息处理模块。其中检测与传感技术作为信息采集的主要技术手段，依靠的器件为传感器，其采集信息的准确与否关系到整个系统的准确性，也是整个系统采集信息的关键环节和最前端，是后續信息传输及信息处理环节的数据来源。《自动检测与转换技术》作为一门高职铁道机车专业学生必须掌握的专业课程，其教学质量的提高有助于高职教育达到“以就业为宗旨，以服务为导向”的目标。

1 课程特点及目前的教学问题

《自动检测与转换技术》是工科中一门典型的交叉学科，由于传感器种类繁多，其采用的工作原理也不尽相同，涉及的学科不仅有常见的电学、力学、光学、磁学还涉及热学、材料学、声学甚至生物学。在学习的过程中，不仅要求学生有丰富的物理、化学、数学等基础课程的知识储备，还需要计算机技术基础、电子技术基础、电工学、机械基础等工科基础课程的理论知识的支持。课程知识应用十分广泛，以铁路行业为例，测量列车速度的速度传感器，检测列车是否经过使用的感知传感器，轨距尺上应用的倾角传感器甚至车厢内热水器的水位及温度传感器等都是利用传感器对一些目标物理量进行监测和控制。

目前在教学过程中存在的教学问题主要表现在以下三点：第一，高等职业院校学生基础知识普遍较薄弱，在面对复杂多样的传感器类型及其涉及的学科知识时，往往会出现听不懂，不感兴趣的情况；第二，教学方式单一也是目前教学过程中的主要问题，老师授课方式主要以讲授为主，内容枯燥难以调动学生积极性；第三，实验效果差，验证性实验比例过高也是一大问题。实验教学是吸引学生的一个主要方法，大多数学校由于硬件设施不够完善，实验课内容安排受到很大限制。以我校目前的课程安排为例，《自动检测与转换技术》课程安排实验六个，分别为：应变片的性能检测，差动变面积式电容传感器的机台及动态特性，差动变压器的应用，光电传感器，压电传感器的动态响应，霍尔传感器。六个实验当中，验证性、原理性和性能测试类实验占5个，应用性实验1个，未涉及综合性的设计试验。

2 课程内容改革

针对行业岗位需求，为了培养出符合生产一线工作要求的高技能型人才，课程内容改革首先要从增加实践类课程学时入手。以我校目前的课程安排为例，《自动检测与转换技术》为专业选修课，学期正常教学时数为50学时，其中实验安排12学时，占24%，讲授安排38学时，占76%。在原本试验安排的基础上考虑增加4学时实验。在每个项目不同原理传感器进行性能测试的基础上，增加综合应用性试验。

其次，针对教学过程中的问题，考虑增加“光敏传感器路灯设计”与“热电偶温度测量电路设计”两个综合设计试验。通过实验过程中的每一个环节的实际操作，包括分析实验目的，提出实验方案，设计实验电路并仿真调试，电路实现等步骤，一方面能够增加学生的动手能力与分析解决问题的能力，另一方面增加的两个实验与生活结合紧密，能够帮助学生加强理解传感器的实际应用。

最后开展以项目驱动、任务导入的方式引入本课程的授课内容[2]。课程使用教材包含9个项目，分别按照工作原理对电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、热电偶、光电传感器、数字式传感器以及其他类型传感器做了分类介绍，每个项目内容在讲解基本工作原理的基础上还增加了对应转换电路及典型应用的内容。这种授课内容的划分方式突出性、实际性和针对性更强，更能适合教学内筒体系改革的大方向。

3 教学方式改革

教学的方式直接影响着教学效果，所以在内容改革的基础上进行教学方式的对应调整也是十分必要的。为了在整个授课过程中调动学生的积极性并提高学生的参与程度，教师要将授课的重点放在学生身上，利用学生的反馈信息调整教学方式及教学内容。

在授课方式上，要对传统的“满堂灌”式教学方式做出改革，利用开放式课堂进行教学。比如可以将学生分为与项目数对应的若干小组，每小组抽一个题目，由学生小组内部分任务对该项目涉及到的传感器其在现在社会的应用，发现发展的背景，典型人物介绍等资料进行收集，并在讲授到该项目时通过PPT或小组成员讲述、表演的形式呈现出来，计入平时成绩。这样一来，学生在课堂上的参与感会更强，通过自己动手查找出的知识印象也更加深刻，在了解了背景知识与应用的基础之上，听老师讲授原理及其他理论知识时，接受程度也会更高。

在老师讲授的过程中，要多利用多媒体设备，更加形象直观地反映出传感器在各个领域的应用，可以采取动画演示一些传感器原理，弥补了口头描述与板书的不足。也可利用丰富的网络资源，给学生演示一些无法课堂实现的趣味实验，增强学生对传感器学习的兴趣，鼓励学生课余时间开拓思维，多做创新。

4 总结

针对目前《自动检测与转换技术》教学当中出现的问题，从课程内容和课程方式两方面提出改革方案。课程内容方面主要增加实验课课时及综合性试验的比重，增强学生的动手能力；教学方式上采取开放式的课堂教学，增加学生的课堂参与感，并采取多手段教学方式，形象直观反映抽象问题。通过上述改革，提高课堂效果和学生综合素质，满足实践的要求和岗位的需求。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见[J].卫生职业教育，2008，26（8）：78.DOI：10.3969/j.issn.16711246.2008.08.002.

[2]林辉.自动检测与转换技术[M].第一版.重庆：重庆大学出版社，2012.

[3]姜利英，张法全，梁威. “传感器原理及应用”课程教学改革与实践[J].中国电力教育， 2009（1）：102103.