传感器与检测技术课程教学现状与改进策略*

陈茂林 ，刘 杰 ，冯雪娇

（湖北交通职业技术学院，湖北 武汉 430079）

当下，物联网技术和人工智能技术飞速发展，而传感器是各种系统的首要检测环节，这使得传感器与检测技术受到越来越多的重视和关注。传感器与检测技术应用广泛，涉及工业生产、民用生活、机械制造、消费电子产品、自动化控制等各个领域，为人工智能和自动化控制提供了重要依据[1]，因此，学好这门课程对帮助学生拓展职业空间具有非常重要的作用。高职教育中传感器与检测技术的课程教学，经过多年实践已有了很大的发展，但由于这门课程涉及的知识面广、内容丰富且与生产实践联系紧密，所以在教学上也存在着一些问题，如教学方法单一、学生基础薄弱、学生学习兴趣不高、考核方式不完善等，下文将对这些主要问题进行分析并提出相应对策。

1 传感器与检测技术课程教学的目标与任务

“传感器与检测技术”是机电一体化、电气自动化等专业的必修课，该课程以传感器为对象，由浅入深，重点讲述灵活运用传感器及其如何获得测量信息应用于工程实际方面的内容，使学生理解传感器的基本工作原理。通过本课程的学习，使学生了解测量系统的基本知识、各类传感器的工作原理、基本结构、测量电路和应用，学会根据实际要求选用传感器，掌握建立基本检测系统的原则与方法，并初步具有检测、控制系统设计的能力。该课程的主要目标是使学生具备用于参数测量的各种常用传感器的基础知识和选择、应用传感器的基本技能，熟悉各种常用传感器的基本结构、工作原理、主要特性和应用，并掌握实际工程中的检测技术，其主要任务是使学生具备较为扎实的传感器和检测技术理论基础。

该课程的知识目标为：了解传感器的定义、组成和分类，熟悉各种传感器的主要性能指标，掌握传感器的选用原则；了解测量的基本概念，掌握常用测量方法和自动检测系统的组成；了解常见物理量的概念和表示方法，并熟悉相应检测方法；了解常见传感器分类、结构和特点以及测量电路，掌握常见传感器的工作原理。

2 传感器与检测技术课程教学的现状与问题

2.1 教学方法单一、缺少反馈

在传感器与检测技术传统的教学过程中，教师讲学生听已成为常态，而目前，不少高职院校仍采用的是这种教学模式，虽然加入了信息化教学手段，但也只是板书加文字的PPT，形式过于单一，学生被动学习导致其学习的主动性和积极性不高，且容易产生厌学情绪。同时，由于课堂教学的时间有限，教师无法和学生进行有效互动，课前预习、课堂教学与课后巩固三个环节无法有效衔接，缺少反馈环节，大部分学生在上课时间里基本都是被动接受，思考较少，甚至有睡觉现象，这都严重影响了传感器与检测技术教学质量和效果。

2.2 课程涉及面广，教学难度大

传感器与检测技术作为机电一体化专业的主干课程，其理论性较强、覆盖面较广，涉及了电工技术、电子技术、电路理论、大学数学基础知识和大学物理等多门学科的专业基础知识，且该课程的内容分散、知识点众多，是一门综合性强、实验性强的课程，多年来一直是教师感到难教、学生感到难学的课程，若学生对其他相关的专业基础知识掌握不牢，则后续学习传感器课程的难度会大大增加。传感器与检测技术课程每一章节都包含了传感器的基本原理、内部结构和测量电路的内容，教师讲课时一般情况下会重点讲解电路理论的分析和推导，只简单介绍了传感器的工程实际应用，而学生对各种类型传感器的直观印象比较模糊，一味枯燥的理论讲解无法使学生对课程的学习产生兴趣，从而导致传感器课程的学习效果不佳。

2.3 内容抽象，难以调动学生的学习兴趣

传感器与检测技术课程的理论教学以讲授传感器的工作原理和检测方法为主，理论推导和定量分析较多[2]，由于学生缺乏生产实践经验，在学习中总是感觉理论知识比较抽象难懂，无法提起学习兴趣，导致教学效果较差。且传统教学中往往以纯理论教学为主，教学内容单一陈旧、课堂活跃程度严重欠缺，学生往往为了应付考试而敷衍被动学习，虽然理论考试能够通过，但毕业后走向实际工作岗位却很难将所学知识应用于实际之中，不知工作该从哪里做起。

2.4 课程考核方式不完善

传感器与检测技术课程一般以理论考试为主，重点考察学生对基础概念、传感器工作原理以及典型测量电路的掌握，这种考核方式过多地局限于书本上的理论知识，但此课程还包括许多实际检测、系统设计应用等其他方面的知识，而这些体现应用能力的重要知识在试卷上很难全面反应出来，只能体现出部分学生对理论知识的记忆和理解能力[3]，导致部分学生分数虽然较高但实际动手和应用能力较差，这将不利于高职院校实现培养应用型人才的目标。

3 改进教学的几点建议

3.1 丰富教学手段、利用信息化技术，少讲理论、多讲应用

传统教学主要采用板书和PPT，为丰富教学手段，可在课件中适当加入一些动画和视频，把传感器内部的基本结构和运行时复杂的电磁关系形象地展现出来，这样不仅丰富了教学内容，也能使学生更容易理解传感器的结构和工作过程；采用互动式教学法和小组讨论法，并进行实例演示，让学生主动参与到教学过程中来，在学会了课程知识后，让学生讲给其他人听，锻炼学生的口才能力，适当让学生自学，培养学生自己获取知识和独立学习的能力。同时，在介绍各种类型传感器的内部结构和工作原理的基础上，重点讲解不同传感器的实际应用案例，包括在实际生产中出现的一些问题和解决办法，引导学生们主动发表自己的看法，培养学生的探索能力。

3.2 延伸知识面，把握教学重难点

在上传感器课程的同时，把章节中涉及到的其他专业知识也给学生讲一遍，如传感器的应用电路涉及电路电子知识，则把相关的电路电子知识进行回顾和复习，让学生理解了相关知识后再讲解传感器电路的应用，这样既能丰富教学内容，也能让学生更深入地理解。针对学生毕业后不常用的一些难点知识，如公式推导、复杂电路等，不做详细讲解，只做简单介绍，把主要精力花在重点内容和学生容易理解的知识点上，这样既能让学生学到主要知识，也避免了学生因学不懂而降低学习积极性。

3.3 结合专业特点，优化实验内容

当前检测技术与传感器的应用越来越广，新型传感器也越来越多，相关专业知识也在不断更新，这就要求教师要及时对教学内容进行修改调整，跟上目前传感器和检测技术领域的最新成果，将传感器发展的新技术和新成果及时传授给学生，以开阔学生们的设计和使用思路。为避免理论教学枯燥无味的现象出现，教师可根据教学内容在课堂上展示一些相关的传感器实物，做一些简单的传感器实验并给学生演示，做完后邀请学生参与教学和演示，激发学生对传感器的学习兴趣。

选用最新且适合湖北交通职业技术学院机电一体化技术专业的教材，新教材应更加注重检测技术和传感器的应用实际，浅讲理论多讲应用且内容要新颖，同时增加实训课学时，合理安排基础性验证实验和综合性应用实验，做到理论和实训并重。为不断提高实训课教学质量，教师还必须根据本专业教学目标和就业岗位需要不断改进原有实验项目并设计新的实验项目，改变传统的老师演示学生照做的实训方法，这样才能培养出既有扎实理论基础又有较强实际动手能力的应用型技术人才。

3.4 改革课程考核方式

传感器与检测技术课程是一门实践性较强的课程，该课程的考核应该是理论与实践并重。在以前理论考试的基础上增加技能考试，同时将平时成绩（占总成绩30%）细分为考勤、课堂表现和作业等，理论考试成绩（占总成绩30%）在期末考的同时增加期中考，技能成绩（占总成绩35%）由实际操作实验打分，并增加一个附加分模块（占总成绩5%），根据独立设计实验、参加电子设计大赛等打分。

同时，每个考核的部分可以根据本专业学生的不同特点调整其所占的比例，改革传感器课程考核方法能够最大限度调动学生的学习主动性[4]，使学生从被动学习转变为主动学习，也促进了实践教学、理论教学、教学内容和教学方法的改革创新，通过实践证明，教学效果有较大提升。

高职院校的最终目的是培养高出符合企业和市场需求的高技术应用型人才，传感器与检测技术课程对机电一体化、电气自动化等专业学生技术能力的培养十分重要，学生学好这门课程，对学生今后的学习和发展将产生积极的影响。本文针对高职院校中传感器与检测技术课程教学方面存在的一些问题，给出了相应的改进建议，这将对提升传感器与检测技术课程的教学质量起到积极作用。