“1+X”证书制度下《传感器与检测技术》课程教学改革与实践

刘玢玢，杨光龙，黄玉芳，刘 芳

(贵州农业职业学院，贵州 贵阳 551403)

1 引言

2019年1月，国务院印发《国家职业教育改革实施方案》(简称职教20条)，提出启动“1+X”证书制度试点工作，2019年4月，教育部等四部门印发《关于在院校实施“学历证书+若干职业技能等级证书”制度试点方案》(简称试点方案)，深入贯彻落实了“职教20条”要求。试点方案明确指出：试点院校要根据职业技能等级标准和专业教学标准要求，将证书培训内容有机融入专业人才培养方案，优化课程设置和教学内容，统筹教学组织与实施，深化教学方式方法改革，提高人才培养的灵活性、适应性、针对性[1]。我院作为教育部批准的第二批 “1+X”证书试点院校，即工业机器人操作与运维(中级)试点，共涉及到的两个专业人才培养方案修订，机电一体化和机电设备维修与管理。通过对试点证书技能要求逐条分析，按照试点方案和《教育部关于职业院校专业人才培养方案制订与实施工作的指导意见》的要求，对机电一体化专业人才培养方案进行了修订。《传感器检测技术》作为专业核心课程，其教学内容与试点证书职业技能要求融合度高，如何提升学生对传感器的应用能力，提高人才培养的灵活性、适应性、针对性是传感器课程教学改革亟待解决的问题[2]。

2 课程教学现状及存在问题

随着电子信息技术的飞速发展，设备中检测技术的广泛应用，《传感器与检测技术》渐渐成为机电类专业的专业核心课程。机电一体化专业《传感器与检测技术》课程于第三学期开设，每周2学时，除去集中实训周后，共开课12周。它的前导课程有《电工电子技术》《电机与电气控制技术》《C语言》，同步开设课程有《PLC控制技术》和《单片机原理》。学生有电工电子及电气基础，同时进行控制技术学习，既有理论基础又有实践平台，对于本门课程学习有很大帮助。由于学时有限，根据所选教材，不可能完成过多的课程内容，且传感器类的教材多适应本科教学，理论过多过深，偶尔几本高职教材主要适用于电子信息类专业，实训设计中着重电子线路搭建。机电一体化专业课程较多，主要课程集中在电气控制，对电子技术的学习较浅，搭建电子线路让学生直接束手无策，失去学习兴趣，然而该课程不仅与证书获得联系紧密，还是学生毕业后的就业方向之一，因此，从机电一体化专业特点出发，探讨《传感器与检测技术》课程的教学改革十分必要。

3 课程教学改革

3.1 教学内容的整合与组织

工业机器人操作与运维(中级)职业技能要求，依据维护手册对工业机器人本体及控制柜进行定期保养与维护，能发现工业机器人的常见故障并进行处理的能力[3]。一台工业机器人能够良好的运作，其机身上的各类传感器必不可少，对故障的处理即是对传感器本身故障的处理；机电一体化学生就业主要集中于设备检测维护，调试，营销等工作，学生作为职业技术岗位工作人员，需要对各类传感器结构，基本原理，选择与使用维护非常熟悉，而对一些理论非常强的信号调理电路分析与计算可不做要求。根据证书职业技能要求和岗位特点，对教学内容进行整合，以培养学生的职业技能和岗位能力为目标，选取工业机器人和就业岗位上常用传感器， 教学内容安排见表1。

表1 《传感器与检测技术》教学内容安排

3.2 教学形式改革

3.2.1 理论教学改革

传感器教学中离不开理论教学，高职学生普遍对枯燥的理论教学较排斥，导致理论教学学生参与度低，达不到预期教学目标。新的人才培养方案中传感器课程每周2课时，对理论进行过多讲解，会减少学生实践机会，达不到技能培养目的。要想在有限的课时量下保证理论和实践教学，就需要对教学形式进行改革。以往的教学中，总是采用教师讲学生听的形式，学生每天经历这样的学习过程，出现学习疲劳，难以提起学习兴趣。采用线上线下混合式教学模式，课前在线上进行课程导入，让学生提前学习，搜集相关资料，拓展学习的时间和空间；在线下课堂中以提问的形式进行教学，课后线上发布突出课程重点的作业，将整个过程作为课程考核内容，不断引导学生深入学习，促使学生变被动为主动。例如，在进行电感、电容式传感器授课时，课前可以在线上导入一段工业机器人工作过程中判断运动到位的视频，引导学生进行思考，机器人是如何判断运动到位的？它将位移量转换成何种电量？是哪个元件实现了位移量到电量的变换，这个元件是基于什么原理？以此来节约课堂理论教学时间。

3.2.2 实验教学改革

《国家职业教育改革实施方案》中指出，要及时将新技术、新工艺、新规范纳入教学标准和教学内容，强化学生实习实训[4]。机电一体化学生的课程以控制类为主，学生在学习传感器过程中，如果孤立地学习传感器，会与专业体系出现脱节现象，因此，在实践教学中，必须将传感器与PLC，单片机，工业机器人，自动生产线等课程联系起来。实践课的实验设计，要选取机电工作岗位中常用传感器，围绕控制进行；要将实验与其它课程联系起来，让学生清楚传感器作为被控制对象，是如何实现与控制系统“对话”的，“对话”内容是什么？实验项目如表2所示。

表2 《传感器与检测技术》实验项目

3.3 教学改革效果

采用线上线下混合式教学后，学生课堂参与度明显提升，学生通过线上课程导入进行预习，课后习题库进行复习，作业完成和提交情况的到良好改善，不再出现整个班级只有几份作业模板现象，学生学会提出问题和自主分析问题。选取2018级和2019级学生作业成绩分布进行分析，具体情况如表3所示。

表3 学生作业成绩分布情况

由图1可见，机电2019级学生作业及格率得到较大提升，高分学生人数倍增，学生能够掌握和运用所学知识。

图1 学生作业成绩分布情况

技能竞赛是高职院校检查教学成果的重要手段,是高职院校实践育人的重要内容[5]。通过将传感器实验与控制类系统联系起来进行实验教学后，2019级学生数在各类技能竞赛兴趣小组中占比达50%以上，其中工业机器人技术应用小组8人，现代电气控制系统安装与调试小组6人，嵌入式技术应用开发4人，智能电梯装调与维护小组5人，部分学生已被指导教师确定为2021年全国职业院校技能大赛参赛选手。传感器课程的实验教学，使学生的动手能力得到提高，对专业课程体系了解完整，对自己更有自信，愿意去钻研和探索，为学校的技能大赛储备了更多的后备力量。

3.4 小结

高职院校“1+X”证书制度试点工作的推进，是《国家职业教育改革实施方案》有力抓手，充分凸显职业教育类型教育的特色[6]。技能等级证书的获得，离不开专业课程教学，文章通过对《传感器与检测技术》课程的教学改革实践，契合了试点方案的内在要求，对提升贵州农业职业学院课程教学质量、人才培养质量、就业质量都具有十分重要的意义。