摘要：“傳感器應(yīng)用”與“計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)”在教學(xué)內(nèi)容上具有很強(qiáng)的相關(guān)性，兩門課程之間是一種相互銜接和互為補(bǔ)充的關(guān)系，傳統(tǒng)的分離教授已經(jīng)不能滿足對(duì)高職學(xué)生培養(yǎng)實(shí)際操作技能的需要。本文就基于項(xiàng)目導(dǎo)向模式對(duì)兩門課程的內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)整合問(wèn)題進(jìn)行了探討和實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目導(dǎo)向；課程整合；實(shí)踐；技能

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1引言

“傳感器技術(shù)”與“計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)”是應(yīng)用電子、汽車電子、電氣自動(dòng)化等電類專業(yè)的核心課程。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是先講授“傳感器技術(shù)”，側(cè)重于各種傳感器的工作原理、相關(guān)的測(cè)量電路的分析，而具體應(yīng)用對(duì)學(xué)生來(lái)講猶如“空中樓閣”，晦澀難懂；“計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)”主要講授自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成、自動(dòng)控制裝置特別是自動(dòng)化儀表的分類與發(fā)展，以及計(jì)算機(jī)組態(tài)控制技術(shù)。眾所周知，自動(dòng)控制系統(tǒng)離不開傳感器，組態(tài)控制技術(shù)又必須基于傳感器進(jìn)行測(cè)量。在實(shí)際講授“計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)”時(shí)，學(xué)生卻很難將原來(lái)學(xué)過(guò)傳感器的知識(shí)綜合應(yīng)用。這樣就形成了兩門內(nèi)容密切相關(guān)，知識(shí)互通融合的課程卻讓學(xué)生認(rèn)為遙不可及的尷尬情況，教學(xué)效果一直不理想。基于這種教學(xué)狀況，我們嘗試應(yīng)用項(xiàng)目導(dǎo)向模式，將兩門課程進(jìn)行了有機(jī)整合，并收到了很好效果。

2基于項(xiàng)目導(dǎo)向模式的課程改革

項(xiàng)目導(dǎo)向模式以提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力為目標(biāo)，是高職院校培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才的行之有效的教學(xué)方法。項(xiàng)目導(dǎo)向模式按照學(xué)生認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行項(xiàng)目的選擇和設(shè)計(jì)，注重引導(dǎo)探索，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。如圖1所示，項(xiàng)目導(dǎo)向模式由四個(gè)基本步驟構(gòu)成。

(1) 設(shè)計(jì)項(xiàng)目，這是項(xiàng)目導(dǎo)向教學(xué)法的關(guān)鍵。要有明確的目標(biāo)，要求教師基于學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)實(shí)用適合的項(xiàng)目工程。一個(gè)項(xiàng)目可以概括多個(gè)子項(xiàng)目，學(xué)生可以通過(guò)對(duì)子項(xiàng)目的設(shè)計(jì)實(shí)施逐步掌握各知識(shí)點(diǎn)，從而最終完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)任務(wù)。項(xiàng)目設(shè)計(jì)要符合高技能人才培養(yǎng)的要求，從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，充分考慮學(xué)生的特點(diǎn)與知識(shí)接受能力的差異，做到因材施教。要根據(jù)任務(wù)難度，恰當(dāng)控制動(dòng)機(jī)水平。任務(wù)設(shè)計(jì)要注意分散重點(diǎn)、難點(diǎn)。掌握傳感器相關(guān)知識(shí)和技能是一個(gè)逐步積累的過(guò)程，要考慮任務(wù)的大小、知識(shí)點(diǎn)的含量、前后的聯(lián)系等多方面的因素。例如，讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)溫度濕度能夠達(dá)標(biāo)的育嬰房項(xiàng)目。在這個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目中既有溫度傳感器的應(yīng)用，又有濕度傳感器的應(yīng)用，還可以讓學(xué)生初步掌握?qǐng)?bào)警系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)，讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)施起來(lái)很有成就感，可以說(shuō)這是個(gè)非常實(shí)用的項(xiàng)目。

(2) 分析項(xiàng)目，這是項(xiàng)目能否正確執(zhí)行的前提。項(xiàng)目設(shè)計(jì)后，教師不要急于講解，先讓學(xué)生討論分析，提出其中隱含的新的知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生在教師的引導(dǎo)啟發(fā)下理解掌握新的知識(shí)，并運(yùn)用其解決相關(guān)的項(xiàng)目問(wèn)題。本項(xiàng)目中，溫度、濕度傳感器的選用是重點(diǎn)，溫度傳感器的類型很多，用哪種更適合，其優(yōu)勢(shì)在哪里？這些都需要學(xué)生的分析。

(3) 完成項(xiàng)目，這是整個(gè)教學(xué)過(guò)程的重點(diǎn)問(wèn)題。提出并設(shè)計(jì)好任務(wù)過(guò)程后，學(xué)生就需要通過(guò)不同方法去完成項(xiàng)目。學(xué)生通過(guò)對(duì)任務(wù)的理解進(jìn)行探索嘗試，消化新知識(shí)，完成對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用。在教學(xué)方法上，改變學(xué)生傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)觀，由“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。在教學(xué)中，讓學(xué)生根據(jù)“項(xiàng)目”的需求來(lái)學(xué)習(xí)，不斷地用“項(xiàng)目”來(lái)引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，主動(dòng)完成學(xué)習(xí)目標(biāo)的任務(wù)。

本項(xiàng)目中，學(xué)生在選用不同的溫度、濕度傳感器后所建立的測(cè)量電路不盡相同，產(chǎn)生的效果也會(huì)大不一樣。由于實(shí)驗(yàn)條件、經(jīng)費(fèi)所限，不可能將所有的電路都具體實(shí)現(xiàn)，這時(shí)可以使用計(jì)算機(jī)虛擬仿真，并使用測(cè)控軟件對(duì)整個(gè)項(xiàng)目工程進(jìn)行完整的監(jiān)控測(cè)量，讓學(xué)生仿佛置身于育嬰房一樣。

(4) 評(píng)估項(xiàng)目，這是對(duì)教學(xué)效果的評(píng)價(jià)。學(xué)習(xí)成果展示是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的重要手段，是培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和明辨是非的有效途徑。要求教師在進(jìn)行課堂教學(xué)時(shí)，安排學(xué)生互評(píng)或教師點(diǎn)評(píng)。這是知識(shí)形成和提高的重要階段，同時(shí)也能極大地促進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生的成就感。

本項(xiàng)目的評(píng)估重點(diǎn)在于不同類型的傳感器的選用及其報(bào)警校正。通過(guò)教師的點(diǎn)評(píng)會(huì)使學(xué)生對(duì)重點(diǎn)問(wèn)題上的解決印象深刻，理解全面，同時(shí)通過(guò)不同設(shè)計(jì)的對(duì)比切實(shí)地掌握了傳感器的具體實(shí)際應(yīng)用，其意義不言而喻。

3“傳感器應(yīng)用”與“計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)”的課程具體整合

“傳感器應(yīng)用”與“計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)”課程是十分重要的專業(yè)課程，兩門課程聯(lián)系密切，傳感器的應(yīng)用離不開測(cè)量，測(cè)量又離不開傳感器的控制，測(cè)控技術(shù)使用的組態(tài)軟件中每個(gè)設(shè)計(jì)都會(huì)涉及到傳感器的應(yīng)用。將這兩門課程有機(jī)地整合起來(lái)，勢(shì)必會(huì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高實(shí)踐設(shè)計(jì)能力。在教學(xué)過(guò)程中，可以將兩門課程穿插講解，教師布置的設(shè)計(jì)任務(wù)可以用電路搭建，再由測(cè)控軟件具體實(shí)施，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)的完整化，讓學(xué)生直觀地感受到傳感器的實(shí)際應(yīng)用效果，從而有效地提高學(xué)習(xí)效率。

我們?cè)诮虒W(xué)方法上提出以工程案例和實(shí)驗(yàn)為主線和核心的邊講、邊實(shí)驗(yàn)、邊討論的基于項(xiàng)目導(dǎo)向的教學(xué)模式。將具有實(shí)際工程應(yīng)用背景的案例和實(shí)驗(yàn)作為核心和主線貫穿在課堂教學(xué)中，將兩門課程有機(jī)整合。例如上述設(shè)計(jì)育嬰房的項(xiàng)目，先讓同學(xué)們討論所需的傳感器特性、常用測(cè)量電路的具體應(yīng)用等，設(shè)計(jì)出實(shí)用電路，用測(cè)控軟件仿真實(shí)施，實(shí)現(xiàn)模擬育嬰房的效果，并通過(guò)有效的控制使得溫度、濕度得到相應(yīng)的補(bǔ)償。

以工程案例和實(shí)驗(yàn)為主線的課程教學(xué)法的核心是實(shí)驗(yàn)，必須解決課上、課下實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的營(yíng)造問(wèn)題。為此，利用PC機(jī)上的測(cè)控資源在教師上課、學(xué)生上網(wǎng)的PC機(jī)上建立測(cè)控實(shí)驗(yàn)室，將實(shí)驗(yàn)室?guī)胝n堂、教師、宿舍和每一個(gè)有PC機(jī)的地方。為豐富個(gè)人測(cè)試實(shí)驗(yàn)室所能測(cè)量的信號(hào)種類，我們還針對(duì)測(cè)控技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重功能、概念，而不追求精度的特點(diǎn)，用市場(chǎng)上的敏感元件或工業(yè)探頭+簡(jiǎn)單調(diào)理電路，自己開發(fā)了紅外傳感器、溫度傳感器、超聲波傳感器、酒精傳感器等20多種低價(jià)格的常見物理量檢測(cè)傳感器，可以直接插接在計(jì)算機(jī)聲卡的Line in口上

作為外部傳感器使用。為提高測(cè)試實(shí)驗(yàn)與工程實(shí)際的結(jié)合程度，我們對(duì)一些工業(yè)測(cè)控設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，設(shè)計(jì)為測(cè)控模型應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。包括由工業(yè)管道無(wú)損探傷設(shè)備簡(jiǎn)化而來(lái)的鋼管缺陷無(wú)損檢測(cè)模型，由旋轉(zhuǎn)機(jī)械簡(jiǎn)化而來(lái)的轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)模型等。并以這些模型為基礎(chǔ)建立計(jì)算機(jī)化的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生開設(shè)綜合性、研究性實(shí)驗(yàn)。

4項(xiàng)目導(dǎo)向教學(xué)深化建議

(1) 教材改革

由于現(xiàn)行的教材基本根據(jù)學(xué)科知識(shí)系統(tǒng)進(jìn)行編寫，因此教師實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法時(shí)，不能完全按照教材一章一節(jié)地講授，而要依據(jù)目前傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展和高等職業(yè)教育的特點(diǎn)，對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行改革，突出傳感器的實(shí)際應(yīng)用，針對(duì)測(cè)控案例中選用的常用傳感器、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備等對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，重點(diǎn)選好示范項(xiàng)目，依據(jù)具體項(xiàng)目?jī)?nèi)容編制講義，降低教學(xué)難度，結(jié)合案例進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)。

(2) 教學(xué)管理改革

教學(xué)管理體制改革是實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法的保證。項(xiàng)目教學(xué)法很多內(nèi)容與常規(guī)教學(xué)有相悖之處，如授課計(jì)劃、教學(xué)大綱、日志填寫和時(shí)間分配等多方面，要突破常規(guī)的管理方式才能使項(xiàng)目教學(xué)有效的實(shí)施。

(3) 創(chuàng)建研發(fā)中心，探索產(chǎn)學(xué)做結(jié)合的新體制

創(chuàng)辦傳感器測(cè)控應(yīng)用技術(shù)中心，其功能是對(duì)內(nèi)教學(xué)、培訓(xùn)，對(duì)外面向企業(yè)提供傳感器應(yīng)用開發(fā)技術(shù)，提供傳感器標(biāo)定軟硬件支持，培訓(xùn)企業(yè)技術(shù)人員，研發(fā)非電量檢測(cè)專用電子儀器設(shè)備，促進(jìn)天津地區(qū)電子產(chǎn)品制造業(yè)的騰飛，以此形成自己的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。承攬產(chǎn)品開發(fā)及對(duì)外技術(shù)服務(wù)，讓學(xué)生承擔(dān)力所能及的任務(wù)。

(4) 實(shí)行學(xué)分制，探索激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)的新機(jī)制

將理論課、集中實(shí)踐課按照學(xué)時(shí)及程度的不同折成學(xué)分，徹底改革實(shí)踐課的考核辦法，使考試結(jié)果能充分、真實(shí)地反映出學(xué)生的實(shí)際操作能力。從2000年起我們采取了開卷式設(shè)計(jì)加口試的考核方法，得到了歷屆學(xué)生的肯定，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果十分明顯。具體方法是：利用1～2周的時(shí)間讓學(xué)生設(shè)計(jì)出四種不同類型傳感器的典型應(yīng)用，并要求盡量使用單片機(jī)控制，制作組態(tài)控制過(guò)程，寫出設(shè)計(jì)報(bào)告，并附上參考資料復(fù)印件，最后參加與本人設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題和基礎(chǔ)知識(shí)的答辯。這種考試方法既培養(yǎng)了創(chuàng)新精神，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的書面和口頭表達(dá)能力以及查閱技術(shù)資料等基本素質(zhì)。

5結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)際的教學(xué)中，這種基于項(xiàng)目導(dǎo)向模式的“傳感器應(yīng)用”與“計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)”課程整合已經(jīng)在逐步應(yīng)用，并取得了初步的成效，我們?nèi)栽诓粩喔倪M(jìn)實(shí)踐，以期更廣泛的推廣和應(yīng)用。該課題的研究可以使我校培養(yǎng)的學(xué)生具備電路基本分析能力、電子自動(dòng)測(cè)量能力、質(zhì)量檢測(cè)能力以及設(shè)計(jì)、開發(fā)電子產(chǎn)品的能力，從而使學(xué)生的綜合能力有很大的提高。

參考資料：

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Research and Practice of Courses Conformity about “Sensor Application” and

“PC Measure Technique” Based on Item-guide Mode

Abstract: “Sensor Application” and “PC MeasureTechnique” have relativity in teaching content . They are relation of linking up and complementary .The old way have not adapted the demand of training work skill educated the talented person. The research about courses conformity basing on item-guide has applied the mode to proceeds to prefect the reformation of the way.

Key Words: item-guide， courses conformity， practice，skill