“传感器与检测技术”“理实一体化”教学改革与实践

孙凤娇 李安然 李跃宇 郑立乾

摘   要：为解决“传感器与检测技术”课程以往授课中理论与实践脱节、学生学习兴趣不高、实践经验不足等问题，文章提出了“理实一体化”教学改革设计方案，合理设置课程内容，举例说明教学实施过程，提出符合高职院校学生学情的教学方法和评价手段。选取试点班级，实施一体化教学，分析教学效果，探索了“理实一体化”教学的有效途径。

关键词：传感器与检测技术;理实一体化;教学改革

“传感器与检测技术”在自动控制领域和物联网领域有着广泛应用，学习这门课程对于帮助学生拓展职业空间具有非常重要的作用。然而，“传感器与检测技术”这门课程涉及知识面广、内容丰富且与生产实践联系紧密。由于缺乏生产实践经验，学生在学习中总是感觉理论知识抽象难懂，无法取得预期的教学效果。因此，本文致力于探究将“理实一体化”教学模式应用到“传感器与检测技术”课程教学中的方式、方法，力求通过理论与实践相结合的教学模式在教学中锻炼学生的动手能力，提高学生分析问题、解决问题的能力，培养学生团队合作意识，增强学生学习积极性。

1    “理实一体化”教学的必要性

高职院校以培养高等技术应用型专门人才为根本任务，传统的纯理论教学中，教学内容陈旧，课堂气氛枯燥乏味，学生学习兴趣不高，往往考试过关了，但走向工作岗位后却不知工作该如何做起。

“理实一体化”教学法即理论实践一体化教学法，突破以往理论与实践相脱节的现象，教学环节相对集中，强调充分发挥教师的主导作用，通过设定教学任务和教学目标，让师生双方边教、边学、边做，全程构建素质和技能培养框架，丰富课堂教学和实践教学环节，提高教学质量[1]。在整个教学环节中，理论和实践交替进行，突出学生动手能力和专业技能的培养，充分调动和激发学生学习兴趣，是一种新型教学方法。

通过对物联网专业的职业方向进行分析后得知，学生走向工作岗位后需要具备传感器选型、传感器硬件电路设计、传感器安装调试等技能，这些都需要在实践中锻炼。在“传感器与检测技术”课程中进行“理实一体化”教学模式的研究与实践是非常必要的，既符合现代职业教育规律，又是提高培养综合职业素质的有效方法[2]。

2    “理实一体化”教学改革设计方案

2.1  教学内容的构建

高职院校学生基础相对薄弱，为适应这一特点，本文以“实践为主，知识够用”为准则，进行课程设置。将教学内容设置为8个项目：传感器绪论、力的测量、位移的测量、温度测量、速度测量、位置的测量、环境量的测量、综合实验及考核。每个项目由多个模块构成，每个模块对应一种传感器和一到多次实验。

由于大型试验平台造价较昂贵，且需要专门的实训场地，为兼顾学习需求和专业发展现状及现有经费情况，本文以Arduino Uno傳感器实验套盒作为试验器材[3]。

本课程授课60课时，课程整体设计如表1所示。

2.2  教学实施

本文以声控灯的设计与制作模块为例，讲述传感器课程的教学实施过程。

以任务驱动方式，采用3段6步模式将整个教学过程分为课前、课中、课后3个阶段，共涉及课前准备、任务引入、知识点讲解、任务实施、总结评价、课后拓展6个步骤[4]。

（1）课前：学生准备阶段，教师发给学生一些生活中常用声控灯的视频和图片，供学生预习，学生通过自学的方式拓展知识面。

（2）课中：首先，引出任务、展示实物;其次，讲解主要知识点，在任务实施阶段进行分组、任务分配、巡回指导纠错工作，学生完成任务后引导学生对实践结果进行总结、点评任务完成情况、按小组打分。该过程中学生从了解做什么到知道怎么做，再动手做一做。最后，了解自己做得怎么样，符合学生认知规律。

（3）课后：教师布置小任务，如让学生根据所学知识设计一个声控风扇，以培养学生想象力和创造力。另外，课后教师及时做好教学反思，对不合适的地方在下次课上及时补充或修正，保证课堂教学内容的有效衔接。

2.3  教学方法和手段

高职院校的学生普遍存在着情商很高、但学习习惯差的问题。学生在教学的各个阶段表现也不同。针对各类问题，本文采取了不同的教学手段。比如针对学生兴趣不浓问题，教师可在任务引入阶段采用演示教学法，让学生看一看做好的声控灯实物。学生对教学任务有了直观感受，自然会产生兴趣。再比如针对学生爱动手不爱听课的问题，教师要利用好学生工作页，将实验用到的知识点有条理地写在学生工作页上，鼓励学生自学，让学生在学中做、在做中学。

整个学习过程中，学生采用了观察法、探究法、讨论法、小组合作法、读书学习法、归纳总结法。学生的学习积极性明显提高。

2.4  学业评价

学业评价是对学生知识和能力水平进行评价和判断的过程。可以让学生有效了解自己的不足和努力方向，对促进学生进一步发展有着重要作用。对于课中实践考核，教师可制定小组评分表，分别从小组成员参与程度、操作流程规范性、任务完成效果等方面给小组打分。

3    教学效果分析

为了验证“理实一体化”教学方案的合理性，物联网技术教学团队以2017级物联网班为试点，实施了一体化教学。课堂教学效果得到明显改善，课堂上学生精神饱满，热情高涨，跟着老师的指导认真完成项目任务。课后积极思考升级任务的解决方法，学生多次在课下找老师沟通，讨论其想法，请老师帮助解决问题。期末成绩平均分81.35分，教学效果良好[5]。

4    结语

经过一年的理论研究与实践探索，本文虽取得了一定的研究成果，但仍存在一些不足，在今后的教学过程中还需不断改进。

[參考文献]

[1]张立新.应用型本科院校《传感器》课程“理实一体化”教学改革与实践[J].吉林工程技术师范学院学报，2017（3）：91-93.

[2]周克辉.职业院校“传感器与检测技术”课程教学改革探讨[J].电子测试，2018（10）：51，133-134.

[3]王峰.基于项目驱动的“传感器原理及应用”课程教学改革研究[J].科技创新与生产力，2018（6）：119-120.

[4]钟晓虹.让传感器课程“动”起来—对“理实一体化”教学模式的探讨[J].科教文汇，2014（3）：138.

[5]李福东.传感器技术课程教学方法改进与探索实践[J].考试周刊，2018（30）：25.

Abstract：In order to solve the problems of disconnection between theory and practice in the course of sensor and detection technology， students interest in learning is not high， and their practical experience is insufficient， this paper puts forward a teaching reform design scheme of “Integration of Theory and Reality”. The course content is set up reasonably， the teaching implementation process is illustrated by examples， and the teaching methods and evaluation methods in accordance with the learning situation of students in higher vocational colleges are put forward. This paper selects the pilot class， implements the integrated teaching， analyzes the teaching effect， and probes into the effective way of the teaching of “Integration of Theory and Reality”.

Key words：sensor and detection technology; Integration of Theory and Reality; teaching reform