黎萬平

（武漢工商學院，湖北 武漢 430065）

為適應新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)升級、“中國制造2025”以及“互聯(lián)網(wǎng)+”等國家戰(zhàn)略，教育部積極推進“新工科”建設，以新技術(shù)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，這對應用型本科工程教育提出了更高的要求，開展“新工科”的研究和實踐，從而深化工程教育改革，推動“新工科”的建設與發(fā)展意義重大[1]。

近年來，各級教育部門以及各大高校均積極響應新工科建設號召，促進了傳統(tǒng)電子信息工程專業(yè)、通信工程專業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，加快了機器人工程、物聯(lián)網(wǎng)工程以及人工智能等典型新工科專業(yè)的申報建設。《傳感器原理及應用》是以上專業(yè)群課程體系中的一門重要專業(yè)課程，通過課程的學習，使學生掌握常見傳感器的原理、特性以及應用，熟悉典型應用系統(tǒng)中傳感檢測電路的應用和設計。課程內(nèi)容涉及常見物理量如溫度、濕度、光照以及壓力等的檢測的傳感器，需要物理電學、磁學、數(shù)學以及計算機技術(shù)等多學科知識點，教學中各種傳感器的物理或者化學效應，傳感器結(jié)構(gòu)等知識點教松散，學生在學習中普遍反映學習存在傳感器部分理論抽象、傳感器理論與實踐應用聯(lián)系不緊密等問題。因此，《傳感器原理及應用》課程的教學改革亟待進行，以適應“新工科”時期應用型技術(shù)人才對傳感器原理、新技術(shù)以及典型工程應用能力，培養(yǎng)適應”新工科”時期創(chuàng)新型應用型人才。

本文以武漢工商學院電子信息工程專業(yè)《傳感器原理及應用》課程為例，介紹了課程教學內(nèi)容改革、教學模式創(chuàng)新以及考核評級優(yōu)化等方面的改革探索，并在教學實踐中取得了良好的效果。

1 課程現(xiàn)狀分析

課程開設于第5學期，總學時為32學時，按照傳統(tǒng)的理論+實驗的方式，理論學時占50%，實驗學時占50%。傳統(tǒng)的教學中理論教學采用講授的方法，介紹電阻式、電容式、電感式、壓電式、磁敏式以及光電式等各種傳感器的工作原理、性能特點以及典型應用，知識點多而雜，填鴨式教學使得學生覺得學習起來枯燥且對相關(guān)的工作原理難以理解。實驗中多設計的為驗證性實驗，學生通過驗證性實驗很難提高工程實踐能力。

2 教學改革探索

1）優(yōu)化教學內(nèi)容。為改善課程內(nèi)容松散的缺點，對教學內(nèi)容的組織進行了改革探索，改革傳統(tǒng)的理論+實驗的組成方式，設計若干個項目對教學內(nèi)容進行重構(gòu)。在“新工科”的大背景下，基于項目化課程建設的教學方法旨在將課程理論與工廠實踐有機結(jié)合，一方面有助于學生掌握理論知識，將理論和實踐有機融合；另一方面可以通過做項目的方式促進學生之間的合作，提高學生的協(xié)作能力，團隊意識，并為他們今后的職業(yè)生涯打下堅實的工作基礎[2]。

每一個項目由知識鏈接、項目實施以及知識拓展三大部分組成。以智能大棚溫濕度控制系統(tǒng)為例，知識鏈接部分主要介紹熱電傳感器原理、結(jié)構(gòu)、特性以及典型應用；項目實施部分由學生根據(jù)智能大棚溫濕度控制系統(tǒng)的控制要求，進行傳感器的選型、電路設計以及程序設計，實現(xiàn)系統(tǒng)的控制要求；知識拓展部分介紹溫濕度測量相關(guān)最新的傳感器應用。項目化調(diào)整后，由項目引領(lǐng)、任務驅(qū)動，實際的應用場景激發(fā)了學生的學習興趣，學生由被動學習到主動探究，極大地提高了學習效率。

在課程設計階段采取跨學科課程設計?？鐚W科課程教學區(qū)別于傳統(tǒng)單一課程獨立授課，通過給學生介紹跨學科的專業(yè)知識來引導學生結(jié)合跨學科知識解決《傳感器原理與應用》課程中所面臨的問題?？鐚W科課程設計不僅擴展了學生的知識面，還啟發(fā)他們的跨學科思維。在課程設計階段鼓勵學生開展傳感器+醫(yī)療、傳感器+農(nóng)業(yè)以及傳感器+汽車等交叉學科的設計，讓學生能根據(jù)不同的測試環(huán)境進一步對材料學、力學以及生理學等學科進行了解學習，拓展學生的思維。

2）改革教學模式。依托超星泛雅學習通平臺，開展線上線下混合式教學。這種線上線下混合式教學模式，使得課堂教學活動突破時間、空間的限制，從本質(zhì)上改變傳統(tǒng)教學活動中師生間的關(guān)系和課堂的整體架構(gòu)，從而讓學生達到“在生活中學習，在學習中生活”的理想學習狀態(tài)[3]。

將教學過程分為課前、課中和課后三個大的階段。課前階段為學生自主學習階段，學生通過超星學習通平臺完成相應的學習任務以及檢測,教師根據(jù)學生課前學習的情況，調(diào)整課中教學活動；課中教學環(huán)節(jié)對知識點進行梳理、解決教學難點并進行答疑；課后在超星學習通平臺完成課后習題、拓展知識學習以及開展課后討論。

3）豐富教學手段。教學中靈活運用板書、多媒體、仿真以及實物演示等教學手段，力求不斷優(yōu)化教學過程。比如在講授各種傳感器的工作原理的時候，經(jīng)常會涉及教枯燥的定理、效應等知識點，為了提高學生的學習興趣，降低學習的難度，可以借助多媒體技術(shù)以形象生動的動畫形式展現(xiàn)給學生；在涉及傳感器的應用的時候，可以借助web網(wǎng)絡進行在線影視、網(wǎng)站資料的展現(xiàn)，讓學生接觸到最新的前沿知識；在項目實施階段，可以借助實驗演示讓學生對系統(tǒng)有一個直觀的認識，對部分不方便實驗測量的傳感器如煤氣傳感器，可以借助仿真技術(shù)進行系統(tǒng)開發(fā)。多種教學手段的有機結(jié)合，為有效的突破教學難點、突出教學重點，提高教學效果起到了重要作用。

4）改革考核評價。為了加強過程考核，避免學生出現(xiàn)“平時不努力，考前搞突擊”。在本課程的改革探索中，對課程考核采取了平時加期末的全過程考核。平時成績從學生考勤、隨堂考核、項目完成情況以及項目報告等方面進行量化考核；期末考核采取課程設計的方式進行考核，要求學生自擬一個測試需求，自行完成一個設計方案并形成設計報告。通過對報告的格式規(guī)范、測試方案的設計與實現(xiàn)以及設計創(chuàng)新等方面進行成績評定?？梢詫W生的資料收集整理、傳感器原理以及應用、傳感器工程實踐以及文字表達等方面進行全面考核，特別強調(diào)學生的創(chuàng)新思維，對設計中有創(chuàng)新的同學給予最高10分的獎勵分，估計同學們開展創(chuàng)新思維。

3 結(jié)束語

在“新工科”建設的大背景下，為了不斷提高應用型人才的工程實踐能力，對《傳感器原理及應用》課程開展了改革探索，對教學內(nèi)容進行了項目化優(yōu)化，并開展跨學科課程設計、采用線上線下混合式教學模式改革，強化了理論與實踐的聯(lián)系；豐富了教學手段，提高了學生的學習積極性和學習效果；改革了考核評價方法，及時反饋學生學習情況，及時調(diào)整教學節(jié)奏，強化過程性考核，使考核更全面。通過教學改革實踐，提高了學生的上課熱情，加深學生對傳感器的理論理解的同時，提高了學生傳感器實際工程應用的能力，開闊了學生的眼界，促進了學生跨學科研究應用能力。