王呈

摘要：針對國內《傳感器與檢測技術》課程面臨的理論枯燥、學生亟需提高分析與解決問題能力等困難，從課堂教學組織方法出發(fā)，以調動學生學習積極性入手，提出了“求助式”案例教學方法。從工程背景導引，科學問題提出、教學內容講授明確了教學實踐中的要點，同時提出了在該教學方法下的教學質量評價體系。本教學法在實踐中獲得較好效果，有效解決傳統(tǒng)教學內容與實例分析割裂的現(xiàn)象。

關鍵詞：《傳感器與檢測技術》；教學組織；富蘭克林效應

中圖分類號：TU43；G642 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）30-0208-02

0引言

在知識爆炸的今天，愈來愈豐富的信息渠道：網絡資源，慕課資源，讓學生能夠更高效、全面的掌握知識。攝取知識不再是當代大學生的主要困難。在此大背景下，學界在反思大學課堂教育地位與作用的同時，力求教育回歸其本質。如何由書本知識脫穎而出，改進教學方法，提高教學效果是讓當今教師，尤其是青年教師頗為撓頭的難題之一。

1《傳感器與檢測技術》教學方法研究現(xiàn)狀

《傳感器與檢測技術》是面向物聯(lián)網工程學院物聯(lián)網/電信專業(yè)的必修專業(yè)核心課程，是一門具有綜合性、實跋性、時代性和創(chuàng)新性的基礎課程，是打造具有全方位視野復合型人才必不可少的組成部分。前輩在該課程教學過程中對教學方法、實踐方法、培養(yǎng)學生興趣進行了不懈的探究。例如，合肥工業(yè)大學的徐科軍教授強調應用，重視教材建設，注重教育內容的歸納、串聯(lián)與整合，強化試驗和實跋環(huán)節(jié)，同時提出教師可以在教學中適當結合個人科研威果，介紹一些新知識和共性技術，取得較好的教學效果。張娜針對《傳感器與檢測技術》這門課程難學、理論知識枯燥且較復雜的特點，將傳統(tǒng)教學體系中離散的內容轉變?yōu)槎鄠€教學項目，以實踐為導向，教師為指導，學生為主體，激發(fā)了學生學習的興趣。值得指出的是，這里的“項目”指的是對整體知識、教學任務的串聯(lián)。江南大學的朱啟兵教授更進一步，結合“教育部卓越工程師計劃”的實施特點，堅持研究型理念，通過對課程內容優(yōu)化配置、和基于項目驅動式的實驗課程改革，構建了理論教學、實踐教學、課外研學、網絡助學四位一體的立體化教學模式，在《傳感器與檢測技術》課程教學中做了有益的探索，取得了良好的教學效果。

還有教師在增進學生興趣，增強認知和實踐能力方面進行了探索，例如，王君瑞將Proteus軟件引入傳感器與檢測技術課程教學各環(huán)節(jié)，有效地彌補了傳統(tǒng)課堂教學、實驗教學的不足，在一定程度上擺脫了各類傳感器實驗中對于傳統(tǒng)硬件條件的局限，提高了學生的動手實踐、解決問題的能力。

針對《傳感器與檢測技術》教學目前的發(fā)展趨勢，結合本學院在“教育部卓越工程師計劃”實踐中積累的經驗和教學前輩已取得的教學成果經驗，本文深入探索了教師如何實現(xiàn)實踐教學與科研項目在課堂上的無縫連接，提出一種新的“求助式”案例教學方法。

2“求助式”教學方法與實踐

2.1基于富蘭克林效應的“求助式”教學方法

“求助式”案例教學法，是教師以實踐為導向，科研案例為教學導引，在分析中穿插理論內容，強調師生共同通過分析討論來完成課程教學的方法?！扒笾睆淖置嫔蟻黻U釋，是老師遇到問題無法解決，而求助于學生。似與傳統(tǒng)相悖，老師在傳統(tǒng)課堂上的地位當屬權威，理應對教授內容了如指掌。因此，如何在教學導引中進行求助，對哪些內容進行求助是求助式教學在實踐中應該認真考慮的。

“求助式”授課方式背后的心理學支撐是“富蘭克林效應”?！案惶m克林效應”是一種有趣的心理學現(xiàn)象。相傳美國知名政治家本杰明·富蘭克林一次想獲得賓夕法尼亞州立法院一位難纏的議員的合作，其并未向議員鞠躬示好，反而是向該議員借看一本珍貴圖書，其后，兩人結為同盟。富蘭克林將他通過借書所帶來的成功歸結為一條簡單的原則：“曾經幫過你一次忙的人會比那些你幫助過的人更愿意再幫你一次忙?！睋Q言之，要使某個人喜歡你，那就請他幫你一個忙。求助，更有助于授課教師將身份置于和學生平等的地位上，更容易讓學生跳出條框的限制，發(fā)揮自己的想象力與創(chuàng)造力。這要求教師“移形換位”，即基于學生的知識結構與北京來思考問題，提出解決方案。例如，當引入新方法來解決問題時，需要講清楚為這種新方法的來龍去脈，這對整體問題構建與解決的邏輯性，前后知識的連續(xù)性提出了更高的要求。

2.2“求助式”課程教學實踐要點

2.2.1工程背景導引

在實施“求助式”教學過程中，教師首先要明確具體的人才培養(yǎng)方案和教學大綱要求，將理論知識和個人工程實踐經驗結合，把相關知識點的內容進行內聚整合，允許教師不嚴格按照教材知識章節(jié)順序進行講授。目的是讓學生接受的教學內容盡可能的符合項目實踐運行及開發(fā)的場景，有利于激發(fā)學生的創(chuàng)新精神和解決問題的能力，讓他們在有步驟完成項目的過程中，不斷增進成就感，有助于提高他們的學習效果。例如，筆者在和科研合作企業(yè)交往的過程中獲知：隧道新裝風機在兩年內最易發(fā)生墜落事件，維保企業(yè)提出能否通過設計一種風機焊接應變檢測系統(tǒng)來對焊接應變進行預測性維護。以該工程問題為導引，向學生們求助，能否幫助老師一起完成該風機焊接應變檢測系統(tǒng)的設計。

2.2.2科學問題提出

問題提出是“求助式教學”的關鍵一環(huán)，重點在于完成前述工程問題導引，即明確問題依托的工程背景后，需要制造一個“容器”，容納課程的理論教學內容，這個“容器”具體化就是教師凝練總結的技術難點和科學問題，以及他們與教學內容的聯(lián)系。正如前面所述，求助的實質就是教師拋出高度凝練的問題，引導學生共同解決問題的過程。因此提出問題十分重要。表1羅列了隧道風機案例的相關科學問題及對應的教學目標。

2.2.3教學內容講授

工程問題導引創(chuàng)建了案例的背景，科學問題提煉給出了教學的“容器”，接下來教師需要向“容器”中“灌裝”教學內容。例如，在圍繞如何對焊接應變檢測系統(tǒng)進行整體設計問題時，很自然的會引出設計的基本原則，系統(tǒng)的基本框架，每個模塊的功能定義等。針對通信模塊，結合隧道的實際環(huán)境可以選擇Zigbee或者有線傳輸方式，此時可以穿插各類通信方式教學內容，比如，藍牙，WiFi等，通過比較各類通信手段在隧道中的優(yōu)缺點與局限性，讓學生迅速掌握通信方式在傳感器檢測系統(tǒng)中的地位、作用與使用特點。此時，教師還應該不僅僅立足書本，需要緊追當今科技前沿，例如，可以補充一些窄帶物聯(lián)網通信技術的內容，并鼓勵學生在課后設計報告中嘗試采用新的通信方式（NB-IoT），對隧道風機焊縫應力檢測的通信系統(tǒng)方案進行重新設計，這也可以認為是課堂的“求助”向課后的延伸。

2.3面向“求助型”的教學多元評價體系

求助式教學強化了學生實踐能力的培養(yǎng)，每堂課的教授過程其實就是對學生分析問題、解決問題、綜合設計等能力的全面訓練，因此對于教學質量評價方法也應該立足并突出學生應用能力的評價?？己酥笜藨敯?，學生分析問題的能力，學習的能力與效率，解決問題的主動性：與思路方法，綜合設計與實現(xiàn)能力等。因此引入多元評價體系是評價教學方法的重要一環(huán)：①考核方式的多元化。上課討論的反饋、實驗表現(xiàn)、課后作業(yè)以及期末考試等多元考核方式綜合運用。課后作業(yè)已應用設計報告為主，報告中應該體現(xiàn)學生的工程問題的理解，對科學問題的提煉。此外，為了進一步夯實學生基礎知識，也應輔以選擇題、填空、簡答等其他題型，做到和課堂實踐內容的呼應。②理論成績和實踐成績相結合，增加學生實踐成績的比例。以小組的形式，將課堂上的“求助”轉化為課后的“互助”，通過共同完成綜合大作業(yè)任務，來體現(xiàn)學生分析問題、綜合設計的能力。進而通過小組自評、互評和教師評價加權的方式進行效果評價。

2.4“求助型”案例教學的教學效果

通過兩個學期對兩個個專業(yè)（物聯(lián)網與電信）總共六個班進行試驗教學，發(fā)現(xiàn)：學生明顯提高了上課的興趣，課后主動與教師進行互動，積極通過郵件方式對教師介紹的解決方案提出個人見解。同時從課后設計報告來看，抄襲模仿現(xiàn)象大大減少，學生能夠從分析問題的角度出發(fā)去解決問題。此外，從評教打分的角度，學生也對授課教師的授課方式給予積極的評價與反饋，總體來說本教學法取得了較好的教學效果。

3結束語

傳感器與檢測技術是物聯(lián)網專業(yè)的核心基礎課，同時也是眾多相關專業(yè)的重要選修課程。該課程的學習對于培養(yǎng)學生的分析問題、解決問題的能具有重要作用。本文提出一種求助式案例教學法，能夠快速輔助教師切入工程問題，通過凝練科學問題并穿插教學內容，實現(xiàn)學生分析、解決問題，完成整體系統(tǒng)設計的能力提高。但該種授課方式對授課教師提出了更高的要求，要求教師將科研活動有機融合到教學中來，培養(yǎng)教師在科研活動中主動凝練問題的能力。同時也對教師的“課堂機智”提出了更高的要求。