专业认证引领下“传感器与检测技术”课程思政教学研究

摘要：目前笔者所在学校机械电子工程专业面临着专业认证和教育教学评估的双重任务，课程思政建设也是重中之重。教研组充分利用课程知识点多、涉及学科广的优点，挖掘各章节知识点后典型的工程案例。通过传感器知识点与典型案例的融合，从教学内容、教学方法等方面设计课程思政，提升学生对爱国精神、母校情怀、大国工匠精神等在专业领域的认识，实现知识传授、能力培养、价值引领的有机统一。

关键词：教学改革，课程思政，传感器与检测技术

一、引言

2016年起，将思想政治工作贯穿教育教学过程中，实现三全育人，为我国高等教育发展指出了新的研究方向[1-2]。2020年教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》，全面推进课程高校课程思政建设[3-4]，将思政元素融入专业知识中，将立德树人贯穿到课程教学过程中，培养有理想、有道德、有担当的科研人员和专业技术人才，与工程教育专业认 证要求培养良好人文素养和工程素质的人才目标相一致。因此有必要将思政元素融入教学目标、优化教学内容等方面，培养具有中国特色社会主义核心价值观的应用型人才。

笔者所在学校机械电子工程专业为北京市一流本科专业，面临工程教育专业认证和教育教学审核评估双重任务，以学校人才培养定位“着力培养兴工报国、脚踏实地，敢于创新创造、精于实践实干的卓越工程师等高素质应用型人才”为出发点，从课程内容中挖掘思政元素，建立“传感器与检测技术”课程教学新体系以满足工程教育专业认证和教育教学审核评估对工程类专业人才的培养势在必行。

“传感器与检测技术”内容包括测试系统特性、各类传感器工作原理、测量电路、调理电路、信号处理等知识点，属于知识点多、应用面广的课程。因此授课内容可与多学科领域的典型案例结合，挖掘案例背后科研人的工作精神，将其融入课程教学内容，实现知识传授、能力培养、价值塑造三位一体的教学目标。

二、课程思政教学目标

以教学内容为载体，以“立德树人”为根本，培养学生的理想信念、价值取向、社会责任的题材为内容，进一步融合社会主义核心价值观，提高大学生缘事析理、明辨是非的能力，让学生成为德才兼备、全面发展的人才。本课程的课程思政目标是通过有意识地主动挖掘蕴含在专业知识中的德育元素，将德育渗透、贯穿教育和教学的全过程，助力学生的德智体美劳全面发展，培养敢于创新创造、精于实践实干的卓越工程师等高素质应用型人才。

学生通过本课程的学习，能够掌握传感器以及测试系统的设计与应用技术，运用相关知识解决实际工程问题，从技术方案的选择到实现过程中，应当具备全面的、辩证看问题的能力，综合考虑测试原理、应用环境、性能与成本等多方面因素；用科学的思维方法分析问题，深入理解基于系统论的分析方法，始终从系统的角度理解传感器和测试系统，也可以利用系统论的思想指导自身不断反馈、校正、提升，促进自己不断进步。结合本课程的实践环节，促进学生用工匠精神对待科学技术问题，注重实事求是、团队协作。同时，教师在教学过程中通过对国内外相关领域的发展现状介绍，使学生能够看到中国在相关领域的快速进步，提升学生对国家和民族的自豪感，同时也能够清醒地认识差距，结合当前国际环境，使学生认识到作为当今时代的科学技术人才，应富有创新精神，敢为天下先，敢于承担国家发展进步的重任，时刻牢记科学家是有国界的，要将实现自我价值与贡献国家与社会紧密结合，为中华民族伟大复兴而团结奋斗。

三、思政元素挖掘与改革思路

传感器技术作为信息技术的三大支柱之一，与现在科技发展前沿、热点关联度高。以课程内容为主线，将知识点与思政点联系、归纳，挖掘思政元素，选取典型思政案例，培养具有爱国精神、爱校精神、敬业精神、创新意识的高水平应用型人才。表1列出了课程部分章节知识点与课程思政融入点。

四、思政教学实施

以学校办学定位为出发点，结合课程内容、经典案例与当前科技热点，设计表1中知识点对应的课程思政内容。

（一）先进传感技术与爱国精神

课程绪论内容包括：传感器的概念、测试系统组成、应用领域和发展趋势。传感器技术作为信息技术的三大支柱之一，是获取信息的重要手段。在传感器应用领域中以移动电话的发展历程为例，介绍了传感器技术的进步对智能手机领域技术进步的重要影响。

触屏技术、摄影技术、语音助手、人脸识别等技术在手机上的应用，推动了手机不断改革和进步，使手机更加便携、智能和个性化。通过该案例的学习，使学生能够切身体会传感器与检测技术进步对日常生活带来科技的革新，理解课程在现代科技中的重要地位，结合思政教育的目标，本案例在讲解过程中以下面的方面引导学生进行思考：国产手机的新技术，如屏下指纹识别、屏下摄像头、北斗导航、快速充电技术，尤其是北斗系统已与美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO等成为联合国卫星导航委员会认定的供应商。通过学习使学生国家充满自信，对中国未来的发展和崛起充满自信，提升他门的爱国精神。让学生意识到作为未来的高级科技人才，要树立远大的理想，在学习和以后的工作中要注重创新，勇于创新，敢为天下先，勇于肩负中国制造发展进步的重任，为制造领域能够快速追赶、反超发达国家，达到国际先进水平贡献自己的力量。

（二）科研成果与爱校情怀

机械工程中电阻式传感器广泛应用于测量应力、应变相关量，如力、压力、弯矩、扭矩等。在典型应用中学习沈久珩教授研制的“附着式轧机测力传感器”可用于大力测量，见图1[5]。大力测量极其复杂工况对于承载传感装置、工艺技术等均提出了更严苛的要求，沈久珩教授参考大电流测量模式，将重型大力传感器进行等效容量压缩，利用并联分流方式设计大力传感器，将其安装在机架立柱，利用传感器的机械放大作用，放大立柱上的微弱应变信号。该技术突破国外技术，具有广泛的工程应用前景，不仅为我国大力检测系统的现代化提供了理论依据，而且为轧制力的检测提供了技术支撑。

通过案例学习，挖掘学校先进科研工作者的积极探索、不断创新、孜孜不倦的科研精神，强调学校“严肃、严格、严谨”的校风，提高学生的自豪感，增强学校的爱校情怀，提升学生对专业和课程知识的兴趣。

（三）科学研究与抗疫精神

2020春节新冠疫情的突然来临，给学生的学习和日常生活带来了很多改变。如使用接触式水银温度计测量温度已不能满足疫情防控的要求，因此各种非接触式测温枪、测温仪等迅速出现并用到各种公共场合。

通过本章知识学习各种温度传感器如热电偶、热电阻、辐射测温、红外测温等原理知识，让学生了解专业知识在日常生活中的应用。以专业知识为切入点，引入新冠疫情期间，非接触式红外测温传感器生产厂家和技术人员克服交通、生产资料缺少等种种困难，为大家舍小家，以单位为家加班加点完成红外测温设备等疫情必需品的供货要求，满足了各种公共场所测温装置的需求，为更多人的健康保驾护航。让学生看到抗疫过程中科研人员和技术工人在平凡工作岗位上默默无声地付出和无私奉献的精神，号召学生在今后的学习工作中学习抗疫精神。在新冠疫情期间的学习生活中，一定要配合学校做好各项防疫和学习工作，遵守学校的各项规章制度，更好地完成课程学习任务，为今后的工作做好知识储备。

五、传感器技术与大国工匠

在课程中，学习光电效应的种类和对应元器件，如表2。在光生伏特效应环节，学习光生伏特效应原理、太阳能电池工作原理及其应用。在典型应用案例中，介绍清洁能源，以太阳能路灯、太阳能热水器等生活中常用案例说明清洁能源给生活带来的改变和节能效果。

在典型案例中增加中国空间站能源供应系统太阳能电池：柔性砷化镓太阳能电池。其中梦天实验舱的柔性太阳翼厚度仅有0.7毫米，但是整个太阳翼长度达55米，总面积超过276平方米，电池转化率达到30%以上[6]。

在案例学习过程中，有意识地让学生了解我国近年来在基础科研领域取得一些关键核心技术的突破，提升学生的自豪感和爱国精神。同时介绍航天系统科研人员任劳任怨、默默无闻地为中国航天事业奉献精神和“大国工匠”精益求精的工作精神，培养学生脚踏实地的工匠精神、家国意识和大爱格局，提升学生为实现中华民族伟大复兴而继续奋斗的使命感和责任感。

六、结束语

课程思政是新时代学生思想教育的重中之重，与专业认证中以学生为中心理念契合。本文通过分析课程内容，充分利用本课程知识点多面广的优点，挖掘各个知识点背后的经典案例，将专业课程内容（如先进传感技术、电阻式传感器、非接触测温系统、光电传感器等）与思政教育内容（爱国精神、爱校情怀、抗疫精神、大国工匠精神等）有机结合在一起，充分利用线上线下的各种教学资源，以学校的人才培养定位为出发点，设计教学内容和教学方法，在教学过程中实现了知识传授、能力培养和价值塑造的有机融合，培养兴工报国、脚踏实地，敢于创新创造、精于实践实干的卓越工程师等高素质应用型人才。

参考文献

[1]刘鑫， 李曰阳， 宋卫海， 等. “机械工程测试技术基础”课程的思政实施及考核方式探讨[J]. 汽车教育， 2023，（02）：34-36.

[2]张青春， 沈骞， 刘晓洋. “传感器与自动检测技术”课程思政建设探索[J]. 中国电力教育. 2019， （09）：79-80.

[3]段广彬，姜媛媛，赵蔚琳，等. 工程教育专业认证下工科专业课程思政教学实践[J]. 中国现代教育装备，2022，11：103-105.

[4]白永强. 检测技术类专业课程的思政教育实践探讨[J]. 电气电子教学学报， 2023，45（02）：92-94.

[5]沈久珩.附着式大力传感技术的研制[J].冶金设备，2002，（03）：48-51.