“做学教合一”教学模式应用于传感器与检测技术课程的研究

刘玉宏，王仲民

(天津职业技术师范大学，天津 300000)

绪论

“做学教合一”是继“教学做合一”后的一种新的教学模式，是近年江苏省教研部门在职业学校主推的一类教学模式，是当今职教领域的热门话题，开展专业课“做学教合一”的研究，对激发学生学习兴趣、增强动手能力、强化相关知识的学习产生积极的影响[1]。从文字位置的变化可以看出，其更注重“做”，这也更能体现职业学校技能训练的特点，技能的形成不能单纯依靠“教”来解决，更多地将依靠“做中学”“做中教”等方式，来激发学生学习兴趣，加速学生技能的形成，促使学生对专业的整体感悟与提高。“做学教合一”教学模式其内涵主要体现在“做”字当头，“学”贯始终，相机而“教”。“做”字当头，这就对学校的实训设备提出了更高的要求[2]。

一、课题背景

随着苏州高等职业技术学校机电工程系数控技术专业群被江苏省教育厅审批通过，以及与德国BBW教育集团共建中德职业教育培训中心，实训室条件比以前有较为明显的改善。这些专业实训室的建立(共29个实训室，如表1所示)，为数控技术、机电一体化技术、工业机器人技术专业服务，为开展“做学教合一”教学模式的相关教学活动的开展奠定了基础，从而催生了苏州高等职业技术学校机电类专业课程理论知识与实践操作教学方式的转变，对专业课程的教学提出更高的要求。

表1 实训室名称

二、“做学教合一”概念、课程定位

(一)“做学教合一”

“做学教合一”“做”字当头，“学”贯始终，相机而“教”，更能体现陶行知先生的指导思想。这里需要指出的是，“做”字放在前面，不要偏面地认为一定要先“做”，不能将“做”与“学”及“教”割裂开来，要体现“学”贯始终，相机而“教”。要在“做中学”“做中教”“学中做”“教中做”，实践引领理论的学习[3]。以问题、项目、案例等方法展开相关教学实践活动，引导学生参与相关问题的讨论、分析、实践等相关活动。通过使学生参与整个活动过程，促使学生加深对相关知识的理解，特别促进技能水平、解决实际问题的能力的提高。

(二)课程定位

传感与检测技术课程是根据教育部新一轮职业教育教学改革成果——最新研发的机电技术专业、数控技术专业人才培养方案中机床数控技术核心标准课程。传感器与检测技术是现代科技的前沿技术，是自动化和信息化的基础，是高职院校自动化、探测、测试等专业的重要基础课程[4]。学生通过本大纲所规定的全部教学内容的学习，可以获得误差理论、传感器、自动检测工程应用方面的基本知识，该课程的总体目标是介绍传感器与检测技术综合应用，培养学生的综合技术应用能力，使学生掌握检测系统的设计和分析方法，能够根据工程需要选用合适的传感器，使学生走上工作岗位后，能更好地提高研发、系统集成等方面的能力。

三、课程现状

为更好了解传感与检测技术课程教学现状和学生需求，分析解决目前该课程教学存在的问题，针对目前学过以及正在学习该课程的学生做了课堂效率和教学方法适用性的相关调研。课题组采取网络问卷调查的形式，选取苏州高等职业技术学校、苏州职业大学和苏州吴中中专三所职业学校机电类专业在校生作为调研对象。通过问卷星网站调研为期一周，共计183人参加，回收183份有效问卷。

(一)调研内容

调查问卷由16道单选题、1道多选题、1道填空题组成，主要围绕学生对传感与检测技术课程重要性、使用教材评价、课程实用性、知识掌握情况、课堂模式、课堂氛围、成绩重视度及改进措施等方面展开。根据183份有效问卷，汇总答卷情况基本如表2所示。

表2 传感与检测技术课程教学情况调查数据统计表

(二)调研统计结果的原因分析

该课程是一门理论性和实践性都很强的课程，处理好理论学习和技能培养的关系、激发学生学习的兴趣和动力是教学效果优劣的关键。通过对调查结果分析，可以看出目前中高职学校该课程的教学存在以下问题：

一是该课程学时安排不合理。以理论教学为主，验证性实验为辅。以苏州高等职业技术学校为例，每个年级机电专业有120多个学生，3个班级，受实验室场地限制，每个班实验、实训学时安排较少，因此只能以验证性实验为主，很难进行项目制作、调试这样的综合实训。

二是理论课堂教学模式过于传统，还是以 “教师讲，学生听”为主，学生上课积极性一般；课程内容以书本为主，教师过于注重定义的解释、公式的推导、原理的分析等内容，对于传感器实物的认知也是很有限；在实际应用中，拿到一个实物器件，学生还是很陌生；同时，学习内容没有与具体的工程实践项目结合起来，因学生无法做到运用传感器知识去分析和解决实际问题。

三是传感器类型及数量有限，实验设备落后。以苏州高等职业技术学校为例，受实验室场地及经费限制，传感器种类以最基础的为主，并且数量较少，学时很难做到独立实验，因此不能很好提高学生探究能力及创造力。

四是学生自主学习意愿不强，自信心不强。学生已经习惯“填鸭式”地学习，忽略了“我”是学习主体这一根本；而教师对待专业课程一般也常用“布置任务、分析任务、讲解知识点、提醒重难点、讨论、实验”这样的课堂模式，实际课堂效果一般，因此，针对传感器这样专业特性分明的课程，可以探究更有自主性的课堂模式。

五是传感器仿真平台的利用率不高，教学效果不明显。以苏州高等职业技术学校为例，目前使用的是天科教仪——传感器实验室仿真平台，教学过程中多以教师投影演示为主，没有安排专门的机房课进行仿真学习。如果能设计用于手机的传感器仿真APP，可以提高学生的学习积极性。

六是可以创新传感器课堂教学模式。首先学生尝试制作传感器，在制作过程中，学习传感器的原理、特点，然后分团队设计的实验装置，可以用于多批次实验教学，通过实验内容的丰富加强学生对知识的理解掌握，学生能利用实验装置开展应用系统的自主设计，教师针对学生做、学的情况，最后总结讲评，这样可以提高学生课堂参与积极性及工程技术创新性。

中高等职业学校传感器与检测技术课程教学模式和实训实施方法等内容亟待调整。紧扣传感器应用性强这一特点，以提高学生自主学习意愿为入手，构建“做、学、教”的课堂模式，改变传统的教学模式和教学方法，从而解决课程教学存在的现实问题，最终有效提高课程教学效果。

四、“做学教合一”应用于课程的实施

(一)校本教材

课题组成员编写了传感与检测技术课程校本教材，该教材以项目的形式呈现，每个项目阐述一种传感器，该教材目前包含电容传感器、电感传感器、霍尔传感器、光电传感器和声音传感器等。每个传感器项目内容都包含三个任务，分别是学生制作传感器、传感器的应用与测试和传感器的结构形式和工作原理。每个项目的编排内容就是按照学生先做后学、教师再教的过程呈现的。其具体内容为：

1.“先做”

在制作传感器任务中，首先是根据教师布置的任务描述和每种传感器的电路图，在面包板焊接实际电路，学生根据已有的操作工具，在面包板上合理布局，焊接相应的电子元器件和传感器，并对焊接好的电路进行测试，然后对其进行任务分析，总结使用的工具、需要的电气元器件和焊接知识，这体现了“做学教合一”教学模式的“先做”。

2.“后学”

根据所给的任务，学生通过检索法、枚举法，查找传感器的相关知识点，然后将制作好的传感器，放置在实训装置中进行应用，由于学生对传感器的选型和调试不清楚，为了做好该实训任务，解决“先做”过程中出现的一系列问题，学生会去主动学习该传感器的使用、测试方法和实际应用。在这一过程中，体现了“做学教合一”教学模式中的“后学”。

3.“再教”

当学生完成实训装置的组装，并按照要求进行调试，完成规定的任务后，老师再通过多媒体教学课件和实训装置将该传感器的结构和基本工作原理进行阐述，将学生在组装、调试和学习过程中碰到的问题都罗列出来，一一解答，使得学生更加系统地掌握该传感器的知识。在这一过程中，体现了“做学教合一”教学模式 “再教”。

(二)实训课程

现在大部分职业学校都改变了传统职业教育重理论、轻实践，重知识、轻技能这种理念，重新定位，重新发展，从而实现由传统职业教育向现代职业教育的转变，由原来的理论型向日益发展的理论与实践相结合型教学模式的转变。因此本课题在目前的传感器检测技术基础上，增加了让学生制作传感器的训练，并能够对制作好的传感器进行测试，检验其好坏，同时能对传感器安装的位置和性能参数进行调试。其具体步骤为：首先让学生做传感器，使得学生不仅对传感器有个基本认识，同时对传感器内部的结构能够更好地掌握；然后再让学生自己去测试传感器的好坏，学生在此过程中能够自己去学习仪器仪表的使用，并对检测的结果进行分析，判断传感器是否有问题；接着将传感器安装在实训装置的位置进行调整，并对该位置上的性能参数进行调试，等学生安装调试好传感器后，通过整个实训装置对实训任务进行测试，看是否存在问题；最后老师对该传感器进行讲解，将制作传感器的内部电路原理图进行解释，对传感器的工作原理进行阐述，并对传感器的安装与调试进行说明，使得学生在这一过程中碰到的问题能够解决。

真正体现了“做学教合一”的教学策略，相比于传统教学只让学生去安装调试、忽视了内部结构和工作原理的讲解，本课题研究的实训装置能够让学生更好地掌握传感器内部结构、工作原理和安装调试，达到了教学效果。制作的传感器和实训装置如图1所示，包含了传感器检测印制电路板和实训装置整体实物图。

图1 教学实训装置

结语

本论文首先介绍了近年江苏省教研部门在职业学校主推的 “做学教合一”教学模式，随着系数控技术专业群被审批通过，以及与德国BBW教育集团共建中德职业教育培训中心，实验实训室的建设给课程实践教学提供了有力条件。接着对“做学教合一”和传感与检测技术课程进行了阐述，通过调研中高职职业院校学生，发现了学生学习传感与检测课程现状，并分析了出现这种现状的原因，通过建设校本教材和实训教学装置，突出理实一体化教学，将“做学教合一”教学模式应用于传感与检测课程教学中。研究表明“做学教合一”教学模式应用于传感与检测课程具有良好的教学效果。