基于技能大赛的高职“传感与检测技术”课程教学改革

朱丽　周宗斌　陈莲　王芳逸　龙晨

摘   要：文章针对“传感与检测技术”课程教学中存在的问题，结合专业人才培养目标和课程特点，探索适合高职院校开展“传感与检测技术”课程的教学模式创新和教学策略改革，提出基于技能大赛的“传感与检测技术”课程教学内容和教学实验改革的思路和措施，突出了教学内容与实验内容结合，课堂内容与产业需求相结合，更好地培养学生的专业知识综合运用能力和创新能力。

关键词：“传感与检测技术”;技能大赛;教学改革

1    “传感与检测技术”简介

“传感与检测技术”是电子信息专业的基础课程。目前，随着人工智能、物联网、工业机器人等产业的发展，其在智能控制、智能检测等领域也将发挥着举足轻重的作用，内容一般以常见传感器的基本结构原理、系统检测电路以及综合应用拓展为主[1]。目前传感与检测技术与射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）、电子、通信、自动化控制等技术相整合形成智能传输分析系统。因此，高职院校在该课程培养要求上应与实际应用相结合，培养综合应用型人才，以服务地区各大智能产业的发展需求。

职业院校技能大赛是选拔高技能、高素质人才，促进职业院校与行业企业产教结合的重要平台，其赛项设置与国家经济发展战略、产业结构调整、市场岗位急需人才密切相关。通过对近3年相关专业技能大赛的研究，如“湖北省高等职业院校技能大赛物联网技术应用项目比赛”“湖北省高等职业院校技能大赛电子产品设计与制作项目比赛”的赛项设置中，可以看出“传感与检测技术”在项目中占有极大的比重。因此，如何通过该课程的学习培养学生的设计能力、实践能力、探究能力和创新能力，促进学生综合素质的提升，对电子与通信行业人才的培养具有极其重要的意义。

2    “传感与检测技术”课程教学现状

“传感与检测技术”课程的以电子课件讲授为主，少量验证性实验为辅的传统教学模式无法提高学生的学习兴趣，导致课堂有效教学质量不高[2]。因此，有必要结合各专业的人才培养目标和课程特点，提出适合高职院校开展传感与检测技术课程的教学模式创新和教学策略改革[3]。目前高职院校的“传感与检测技术”课程教学出现的问题主要表現为以下几种情况。

2.1  教学模式严重滞后

随着智能化社会的发展，为了能够更好地适应物联网和大数据等技术性革命的进程，传感与检测技术的发展日新月异，但高职院校“传感与检测技术”课程教学仍旧是广泛采用传统的电子课件与验证性实验相结合的教学模式，教学中学生的学习兴趣并未得到有效激发，教学效果不理想，无法达到目前市场对技术型人才的技能要求。

2.2  教学方式无法适应现代社会发展需求

传统教学模式中，课堂教学以讲授法为主，课程注重理论教学，实践教学略有欠缺。授课过程中，教师将传感器的理论知识掌握作为课程的重点内容。而在传感与检测的实际动手能力培养教学中，教师通常采用演示法来完成教学，教学过程与实际情况严重脱节，难以实现对学生实践能力的有效培养。学生在学完课程后无法完成实际应用，创新性也严重缺乏，不能满足当前产业发展对该课程的基本要求。

3    “传感与检测技术”教学改革探讨

在“中国制造2025”“互联网+”以及“感知中国”的政策支持下，大数据、人工智能、物联网等高尖技术的融合形成新一代信息技术革命，正改变着世界的方方面面，而“传感与检测技术”正是实现多技术融合的基础。智能系统一般分为感知层、传输层和应用层，作为系统的神经末梢，传感和检测技术实现了智能信息采集功能，是智能技术的基础环节。因此，该课程的教学改革将以智能项目为核心，以技术发展为导向。

3.1  教学模式改革

基于技能大赛的“传感与检测技术”教学模式是对职业技能大赛的赛项内容进行分析，结合“传感与检测技术”的课程教学内容独立成单个的项目设计，从硬件、软件开发流程两方面着手，完成项目的设计。基于物联网技术的“传感与检测技术”教学模式是指围绕物联网系统项目，学习相对应的基础理论知识和专业知识，并将所学知识通过搭建系统，数据采集与分析进行能力验证。

3.2  教学方式改革

3.2.1  理论教学

课程“传感与检测技术”涉及的知识面广，非常注重前期专业基础课程的掌握程度，课程中常见基础电路应用比较多，同时，该课程涉及各类传感器的基本工作原理、性能指标等专业知识，无论基础理论知识还是专业知识对于高职学生来说都是相当枯燥。因此，为提高学生参与课程的主观能动性，教师应介绍传感技术的发展历程和趋势，并让学生参考省赛内容，就生活实际应用制定本课程的学习目标，即完成一个简单物联网或智能系统的设计。

完成项目的设计需要扎实的基础，因此课堂教学设计尤为重要。课堂上，根据学生确定的项目进行专业知识的梳理，使学生主动接受知识，有意识地利用所学知识完成项目设计，真正做到“教、学、做”三位一体。

3.2.2  实践教学

根据学生选择的项目如智能家居、智慧农业等典型项目，进行项目分析，选择合适的器件，搭建数据采集系统[4]。通过实验学习，使学生理解“传感与检测技术”在实际工程中的应用和设计方法。智能家居的传感与检测技术项目设计方案如图1所示。

在实验教学中，该系统由学生进行分组模块化实现，最终实现整合和联合调试。

3.2.3  课程考核

目前实践教学考核采用“三基一通”的测试方式，注重单个学生的能力体现。在电子类技能大赛中，通常3个学生为一组，共同探讨完成比赛，注重团队协作能力，体现当前产业公司对学生团队合作能力的重视。

为实现课程内容与产业需求对接，教学过程与生产过程对接，在课程考核中参照技能大赛的评价体系，从学生的行为准则、习惯养成，从原理机制、技术标准以及学生的综合素质，多角度、全方位地进行考核，从而促使学生在动手能力、合作能力、创新能力、习惯养成等方面有意识地进行提高，培养出受企业欢迎的合格的技能人才。同传统的教学方式相比，该方案具有如下优点：

（1）实验针对具体的行业对象进行，兼顾了传感器原理、检测技术实际应用。

（2）方式灵活，能够激发学生的学习兴趣，培养学生主动学习能力、从系统的角度思考问题、解决问题的能力以及创新能力和团队配合能力。

（3）相对于传统单一的知识面，新的教学方式下知识面的综合性强，与实际应用联系紧密，学生学习有主动性、成就感。

（4）参照职业技能大赛的评价体系，有利于学生良好的职业技能、职业习惯的培养。

4    结语

经过教学改革与实践研究，电子、通信等涉及物联网及人工智能的专业的“传感与检测技术”课程可参照职业技能大赛，理论联系实际，对教学中出现的问题进行改革，使教学内容和实验能够适应专业技术发展;利用项目完成环节的认识、理解、应用，与课程教学内容相结合，加强学生对“传感与检测技术”的掌握。该改革措施，不仅让学生掌握了传感器的基本原理和技术，更锻炼了其专业素养，培养了工程能力和创新能力，为后续的学习和工作打下坚实的基础。

[参考文献]

[1]聂卓赟，郭东生，王飞.物联网架构下的现代检测技术课程教学改革探讨[J].中國现代教育装备，2016（17）：69-71.

[2]李成，樊尚春，钱政，等.传感器课堂与实验教学的一体化建设与实践[J].实验室研究与探索，2011（10）：132-135.

[3]谭为民.《传感器与测试技术》教学探讨与实践[J].西南师范大学学报（自然科学版），2016（6）：195-198.

[4]张凤琴，林晓珑，王逍.创新人才培养下的大学物理实验教学改革研究[J].大学物理，2017（3）：36-37.

Abstract：In view of the problems existing in the teaching of“Sensing and Detection Technology”course， combined with the training objectives and characteristics of professional talents， this paper explores the teaching mode innovation and teaching strategy reform suitable for higher vocational colleges to carry out the course of“Sensing and Detection Technology”， puts forward the ideas and measures of the teaching content and teaching experiment reform of“Sensing and Detection Technology”course based on skill contest， and highlights the combination of teaching content and experimental content. Combining classroom content with industrial demand， students comprehensive application ability and innovation ability of professional knowledge can be better cultivated.

Key words：“Sensing and Detection Technology”; skill competition; teaching reform