新工科背景下《现代传感器技术》全英文课程主动实践式教学研究

摘 要：本文研究新工科背景下，針对《现代传感器技术》课程现状，在全英文授课过程中，对如何在主动实践式教学中进行科研成果转化的问题，提出由最新科研成果引领课程建设总框架，由学生主动实践推进课程讲授进程，由多元化教学互动方式带动新课程建设机制的新型授课模式。

关键词：现代传感器技术;实践;新工科;新型授课模式

基金项目：1.北京科技大学校级教改项目：专业导向的《电工技术》实验嵌入式翻转课堂研究（JG2018M26）;2.北京科技大学校级教改项目：电工技术MOOCS课程建设（JG2018ZZ02）;3.北京科技大学校级教改项目：新工科背景下混合式教学在电工电子技术课程中的应用探索（JG2018M28）;4.北京科技大学校级教改项目：促进立体化教学与传统课堂教学的有机融合，培养创新型工程人才（JG2019M25）。

在新工科的要求下，《现代传感器技术》内容需时时更新，注定是一门与时俱进的专业课程。而且作为专业选修课，其受众面很广，涵盖了自动化专业和智能专业的本科生。本文将研究如何调动学生的主动性上好这门重要的专业课这一课题。

一、传统的课堂授课模式

本文将重点研究传统的课堂授课模式如何引入最新的研究成果，提高学生对课程的兴趣;如何引导学生在实践过程中学会思考，并能做进一步研究;如何鼓励学生进行创新，参与相关竞赛。

二、主动实践式教学模式

主动实践式教学模式研究的是最新科研成果引领课程建设总框架，由学生主动实践推进课程讲授进程，由多元化教学互动方式带动新课程建设机制的新型授课模式。

（一）面向新工科，以立德树人为引领的人才培养模式研究

面向新工科的《现代传感器技术》课程，应针对不同专业培养需求，强化以立德树人为引领，三全育人为核心，专业育人为导向的人才培养模式。课堂授课结合当前时事，激发学生立志远大的责任感和使命感。通过发挥各专业优势，深入剖析重大事件发生，凸显现代传感器相关应用上的创新，充分激发学生创新创业的热情。在全英文的专业课教学中，以丰富的国际化知识为基础，健全学生人格，让学生拥有积极向上的健康心理，理解知识价值即是掌握人的价值的方法。

（二）前沿科学研究成果为导向的教学理念研究

在紧跟国内外对于该领域的最新研究进展的同时，教师积极与学生分享项目组自身的最新研究成果。以深入浅出的方式，让学生在课堂学习中自然而然地领略到科学研究的魅力，从而萌发动手动脑一试的兴趣，进而产生主动探究的动力。高校在充分调研和考察国内外相关课程改革的基础上，重新设置教学互动型大纲，充分发挥教师的引导作用和学生的主体作用。在既有共性又有针对性地让学生在主动实践的基础上，推动教学大纲和内容的调整，使整个教学框架逐步科学和完善。

（三）全英文授课主动实践式教学中进行科研成果转化的教学内容研究

高校通过开展前沿知识讲座的方式，来提高学生对本门课程的学习兴趣，培养科学的思维习惯。教师通过研究合理有效的教授方式及生动易接受的互动模式，让学生有机会展示自己的才华。以任务为驱动，利用小组讨论、课下合作和课堂演示相结合的模式，让学生有机会参与团队合作，并能有机会上台展示合作的成果。

（四）多元化实践为主的考核方法研究

成绩考核可结合校内外实验基地，针对不同学生的需求和兴趣，研究一套科学有效机动的考核机制，而不拘于课堂考试方式。教师采用丰富的教学手段，如通过网站、视频等多媒体的应用，再结合一些学生力所能及的科技创新项目，变教师课堂教授笔试为主为学生主动学习研究为主的考核方式。

三、实施过程中的成果转化实例分析

（一）结合竞赛，让学生化身老师

《现代传感器技术》开课期间，引导学生积极参与校内外的相关竞赛，密切关注他们的竞赛进展，给予指导;同时提供课堂展示的机会，让参与竞赛的学生讲述参赛经历、介绍开发过程，吸引更多的同学参与到动手实践中来。

（二）任务导向，促进科技创新

以结果为导向，通过前沿讲座和课堂上对前沿科技的实例进行分析，引导学生们发掘自己的兴趣所在，自定任务，自由组合，课下组队，通过团队合作攻克难题。充分利用学校对本科生科技创新的支持力度，指导学生确定科技创新课题，开展科技创新活动，并持续跟进，鼓励他们将科技成果转化为专利和论文。

例如，《现代传感器技术》课堂上介绍了智能手机上的各种传感器后，激发了同学们的强烈兴趣，有同学立刻组队，希望能设计出手机无线充电装置，并通过自行设计的手机App来监测手机电量使用情况，实现自动充电和断电功能。APP实时监测手机电量，通过手机蓝牙与单片机蓝牙板块进行通信，当手机电量低于用户所设最低电量时，通知单片机工作，为手机充电;当手机电量充足，通知单片机停止充电，并继续监控电量。流程图如图1所示。

APP界面设计：界面显示出当前手机电量、蓝牙连接情况与充电最低值。最终在团队的共同努力下，设计制作出了成品，实现了以下的功能：①采用蓝牙—单片机系统对充电电源进行控制，耗能低、操作简单、实用性强;②由手机APP对电量实时监测，并根据电量高低判断是否开启或关断充电，实现了智能控制与反馈;③用户可对充电阈值进行个性化设置，对充电过程进行个性化控制，同时可在电刚充满时断掉电源，实现节能;④接收端采用USB Type-C接口。Type-C接口是下一代智能手机的主要接口，同时也是下一代电脑的充电接口。Type-C接口的投入使用，将大大增加充电效率，同时充电目标也将变得多样化，智能控制则可实现远程化，如APP远程控制电脑充电，电脑智能控制手机充电等。

四、结语

本文提出了由最新科研成果引领课程建设总框架，由学生主动实践推进课程讲授进程，由多元化教学互动方式带动新课程建设机制的新型授课模式。此模式结合实际，开阔了学生视野，提高了学生获取新知识和跟踪前沿技术的能力，支撑了专业毕业要求中相应指标点的达成，为学生从事相应工作打下技术基础。

参考文献

[1]康瑞清，吴华怡，郝彦爽.传感器技术及应用[M].北京：机械工业出版社，2013.

[2]戴华，明志新，庞璐.现代化教学手段在“传感器与检测技术”课程教学中的应用[J].装备制造技术，2019（08）.

[3]刘珊.传感器应用技术课程教学改革与实践[J].中国新通信，2019， 21（16）.