“传感器与检测技术”课程模块化教学模式探讨

李鹏伟 ，蔡安辉 *

（1.湖南理工学院机械工程学院，湖南 岳阳 414000；2.电磁装备设计与制造湖南省重点实验室，湖南 岳阳 414000）

0 引言

专业化人才的需求使得学校教育教学发生了巨大改变。以往的传感器与检测技术课程教学模式已经无法满足当前学生学习需求、教学改革要求，因此，本文引入模块化教学方式，促使基础理论知识高度与技能训练有效融合，意在提升传感器与检测技术专业学生综合能力。基于模块教学法，不仅可以有效增强学生实际操作能力、提升动手实践能力，而且也有助于增强学生对专业知识的理解、记忆，促使学生构建模块化知识体系。由此可见，本文对“传感器与检测技术”课程模块式教学模式探究，具有重要意义。

1 “传感器与检测技术”课程内容特点

传感器与检测技术作为工程类专业重要基础课程，具有承上启下的作用，学校开设此门课程的主要目的就是培养专业技术型人才，能够胜任生产一线、检测维修工作的应用型人才。分析该课程内容可知，主要就是研究各类传感器的机理、结构、测量电路以及应用方法，此类内容不仅具有较强的理论性、也极具实践性特点，因此，在教学过程中，除了要保证学生所学专业基本原理“必须”“够用”之外，还要突出培养学生的实践能力，引导学生能够自主分析、解决问题，强化学生动手实操能力，进而为学生日后步入工作岗位奠定扎实基础[1]。

2 “传感器与检测技术”模块化教学体系

在构建模块化教学体系过程中，模块作为最为基本的构成单位，与传统教学体系下的课程有着明显区别。在模块化教学中融合了能力培养与教学活动，教师结合课程内容划分成不同的模块，对学生实施更具有针对性的能力培养，一项专业能力的培养通过一个或多个模块来实现支撑。在具体构建模块化教学体系时，必须根据专业人才培养进行准确定位，而后充分了解专业人才所需能力以及行业主流技术发展趋势，在此基础上再结合专业教学具体要求，最终确定对应的专业能力。基于确定的专业能力，再次进行细化，分解成各个能力要素，并将对应的知识点用来作为支撑，最终组建成相应的模块，形成特定专业模块化教学体系。这种教学体系区别于按学科知识体系构建的传统专业课程体系[2]。

3 “传感器与检测技术”课程模块构建

3.1 课程模块特点

检测技术在信息技术中发挥着重要作用，是工程技术领域发展的重要技术支撑，无论是质量控制、实验研究还是产品开发、生产监督，都涉及检测技术。高校开设的传感器与检测技术课程，主要涉及非电量测量技术、其他测试技术等知识，不仅包含了信号获取、信号传输、信号显示存储、信号处理等内容，还涉及了电子技术、自动控制技术、信息技术、传感器技术等。涵盖了多个领域多个学科知识，而不同专业、不同教学内容及要求有着一定区别，因此，高校在实际构建“传感器与检测技术”模块化教学时，应当结合具体的专业合理架构，在保证具备共性的前提，突出不同专业的个性、特色[3]。

3.2 课程模块支撑要素

例如，对于机械类专业而言，传感器与检测技术课程模块教学的主要支撑要素就是研究能力，通过实施相应的模块化教学，促使学生具备研究意识和能力，具体来说，就是在实验教学过程中，学生可以将实验方案转换为可行性的操作，在部署后执行。学生在整个操作过程中可以正确采集、整理实验中所需的数据，并将其进行关联、建模，最大程度上与实验结果连接。完成上述操作后，学生能够分析、解释实验结果，并与理论模型进行对比，与此同时，还要考虑到用户实际需求，最终得出评估结果。

3.3 课程模块基本架构

传感器与检测技术课程模块中，除了基本的理论学习、实践学习环节之外，还需要引导学生学会自主学习。在具体实践中，针对各个环节的教学目标的确定，需要根据传感器与检测技术课程模块支撑的专业能力以及能力要素培养实际要求确定，而后依照对应的模块完善相应的教学内容、教学方法、考核方式等内容。其中具体教学内容的设计，应当结合具体的专业要求、专业预备知识等，合理选择，从而保证知识结构完整性。由于检测技术并非一成不变，而是日新月异发展，因此，教师在实际教学中，应当注重知识的融合性，在原有技术从技术上，引导学生关注最新、最先进的技术，鼓励学生在学习实践中自主搜集资料，扩充知识面。除此之外，教师可以充分利用科研项目，组织学生参与其中，强化理论知识与实践的结合，并将科研项目作为案例合理应用到课堂教学中，发挥“科研促教学”的作用，更好地为应用型人才培养提供服务[4]。

3.4 教学实践案例分析

综合考虑不同专业的传感器与检测技术课程教学要求、培养目标，始终离不开实践能力和研究能力。对此，在开展该课程模块化教学过程中，可以按照三个阶段实施：

首先，实验教学环节。这部分教学主要在实验室内完成，在老师的带领下，学生通过了解各种传感器的种类、组成、功能、技术定义、发展方向等内容，掌握传感器基本原理，这部分教学，可以采用课堂教学和现场认识教学相结合的方式进行。在此基础上，教师引导学生以小组合作的方式开展电路连接、信号检测等实验，通过实验，学生进一步加深对理论知识的理解，而后教师为学生布置相关作业，如找出家庭中的传感器；探索农业、工业应用的传感器；搜集交通、电子等领域应用的传感器，拓展学生知识面，增进对传感器种类、功能的了解，进而为教学实验做准备。

其次，教学实习环节。当学生初步了解、认知传感器后，教师可以利用学生搜集到各种家用领域应用的各种传感器，比如家用电器、遥控智能玩具等，组织学生认识、识别，而后合作探究拆卸、检测，并重新安装调试，通过这一实践教学实习，学生在真实的情景中动手参与，提升了课程学习兴趣，锻炼了动手实操能力，与此同时，也更加了解了电子、电路原理等知识。

最后，教学实训环节。在此部分教学中，主要以学生为主教师为辅的方式开展实训教学。而后按照上文划分的八大模块，即位移的测量、力的测量、振动的测量、物位的测量、流量的测量、温度的测量、接近的测量以及图像的测量制定八大类项目模块教学实训。组织学生分成八个小组，并利用不同传感器、相关电子器件，自主搜集相应的电器部件、电气工程结构系统功能内容，完成组装、电子、电路连接，并对传感器的控制功能进行检测。整个过程，不仅有效锻炼学生实践动手能力，也增进了学生合作能力，有效激发了学生创造想象力、学习积极性[5]。

4 结语

总而言之，通过本文对传感器与检测技术课程模块化教学模式的分析，不难发现，此种划分不同模块的学习方式，可以有效提升学生实践能力，巩固专业基础理论知识，强化实践操作性，有利于学生适应岗位工作。对此，高校应当积极落实模块化教学模式，强化教学质量，提升学习效果，为学生日后在工作岗位中，开展有关各类传感器的检测、维修工作提供指导，促使学生真正成为应用型技术人才。