楊萬瓊

［摘 要］本文首先提出當(dāng)前傳感器與檢測技術(shù)課程中存在的教學(xué)方法和考試形式單一、教學(xué)反饋較少、內(nèi)容抽象等問題，又提出了利用信息化技術(shù)、注重應(yīng)用教學(xué)、結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況進(jìn)行知識(shí)延伸、優(yōu)化課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、改革課程考核方式等多方面的改革措施，并詳細(xì)闡述了這些措施的具體實(shí)施方法和取得的效果，意在為教學(xué)改革提供更加多元化的展望。

［關(guān)鍵詞］傳感器與檢測技術(shù)；教學(xué)改革；考試方法；措施分析

［中圖分類號(hào)］G64文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

傳感器與檢測技術(shù)作為一門重要的專業(yè)課程，對學(xué)生的專業(yè)能力和就業(yè)前景具有重要影響。然而，傳統(tǒng)的教學(xué)方法和考試形式已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代教育的需求，需要進(jìn)行改革。本文探討傳感器與檢測技術(shù)教學(xué)及考試方法改革的措施，以期促進(jìn)學(xué)生的綜合能力和專業(yè)素養(yǎng)的提高。

1 傳感器與檢測技術(shù)教學(xué)目標(biāo)及學(xué)習(xí)需求分析

1.1 教學(xué)目標(biāo)分析

首先，學(xué)生需要了解傳感器的基本工作原理，掌握傳感器的分類和各類傳感器的特點(diǎn)，如光電傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器等。同時(shí)需要掌握各類檢測技術(shù)的基本原理，如電化學(xué)檢測、光譜檢測、質(zhì)譜檢測等，并能夠理解各類檢測方法的優(yōu)缺點(diǎn)。其次，學(xué)生需要熟練掌握各類傳感器的使用方法和注意事項(xiàng)，掌握各類檢測技術(shù)的具體應(yīng)用場景和操作流程，并能夠使用相關(guān)的軟件和工具進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。還需要學(xué)生具備創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問題的能力，能夠根據(jù)具體的需求，設(shè)計(jì)和開發(fā)新型的傳感器和檢測技術(shù)，并能夠解決實(shí)際問題和應(yīng)用場景中的技術(shù)難題［1］。

1.2 學(xué)習(xí)特點(diǎn)分析

傳感器與檢測技術(shù)具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，學(xué)生希望在課程中有更多實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過實(shí)際操縱傳感器等設(shè)備來掌握技能，但是實(shí)踐教學(xué)模式并不可持續(xù)，因此還要注重教學(xué)形式的多樣性和互動(dòng)性，學(xué)生需要通過多樣性和互動(dòng)性的教學(xué)方式來激發(fā)自己的學(xué)習(xí)興趣，從而更好地掌握知識(shí)。在實(shí)踐調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生希望了解傳感器與檢測技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的場景，學(xué)習(xí)如何應(yīng)用其解決實(shí)際問題，同時(shí)也希望學(xué)習(xí)到的知識(shí)可以更好地應(yīng)用于實(shí)際生活和工作中，增強(qiáng)自己的就業(yè)競爭力。因此，為了更好地滿足學(xué)生的需求，傳感器與檢測技術(shù)的教學(xué)應(yīng)該更加注重實(shí)踐性和應(yīng)用性，并采用多樣性和互動(dòng)性的教學(xué)方式，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，提升課堂教學(xué)效果。

2 傳感器與檢測技術(shù)的社會(huì)發(fā)展趨勢

傳感器與檢測技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)和社會(huì)生活中不可或缺的重要技術(shù)，其應(yīng)用涵蓋了從工業(yè)自動(dòng)化、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療診斷到智能家居等眾多領(lǐng)域，隨著信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)的發(fā)展，傳感器與檢測技術(shù)也在不斷發(fā)展和創(chuàng)新。因此，在傳感器與檢測技術(shù)教學(xué)過程中也需要針對技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行深入思考，盡可能為學(xué)生提供內(nèi)容拓展，幫助學(xué)生奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)，并有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。首先，國內(nèi)傳感器與檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢包含智能化、微型化、無線化、多元化等特點(diǎn)，傳感器逐漸具有自適應(yīng)性和自學(xué)習(xí)能力，能夠?qū)崿F(xiàn)更加精準(zhǔn)的檢測和控制，而且傳感器將越來越小型化，實(shí)現(xiàn)微型化、集成化和模塊化，以適應(yīng)更多的應(yīng)用場景，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還為其向無線化方向發(fā)展提供了渠道，以實(shí)現(xiàn)更加靈活、便捷的數(shù)據(jù)采集和傳輸，進(jìn)而不斷拓展應(yīng)用范圍，涉及更多領(lǐng)域，如生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、安防監(jiān)控等。其次，國外傳感器與檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢與我國存在差異性，主要包括多模態(tài)、網(wǎng)格化、智能化、環(huán)?；?，一方面?zhèn)鞲衅鲗⑾蚨嗄B(tài)方向發(fā)展，即一個(gè)傳感器可以實(shí)現(xiàn)多種檢測功能，提高了傳感器的多功能性，且傳感器將越來越智能化，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)診斷和故障排除；另一方面?zhèn)鞲衅鲗⑴c物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)化和互聯(lián)互通，并采用綠色環(huán)保材料，減少對環(huán)境的污染?？偟膩碚f，國內(nèi)外傳感器與檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢都是向著智能化、微型化、無線化和多元化的方向發(fā)展，同時(shí)注重網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)保型等方面的創(chuàng)新和應(yīng)用。

3 傳感器與檢測技術(shù)教學(xué)及考試現(xiàn)狀

3.1 教學(xué)方法和考試形式單一

目前傳感器與檢測技術(shù)的教學(xué)方法和考試形式相對單一，通常以傳統(tǒng)的課堂教學(xué)和筆試考試為主，缺乏多樣性和靈活性，很多時(shí)候過多地強(qiáng)調(diào)理論教學(xué)反而適得其反，導(dǎo)致個(gè)別學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒，從而造成學(xué)習(xí)效率下降，教師也無法得到更多的學(xué)習(xí)反饋。這種教學(xué)方法難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，限制了其創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的發(fā)揮。

3.2 教學(xué)反饋較少，理論教學(xué)過多

目前在傳感器與檢測技術(shù)的教學(xué)過程中，教師對學(xué)生的教學(xué)反饋較少，更多的是對理論知識(shí)的灌輸。教學(xué)反饋是教師了解學(xué)生的重要渠道，不僅能夠?yàn)楹笃诘慕虒W(xué)方案調(diào)整提供重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，而且也能有針對性地對教師綜合能力進(jìn)行考察。同時(shí)，學(xué)生缺乏與實(shí)際相結(jié)合的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，不了解學(xué)習(xí)效果和個(gè)人優(yōu)劣勢，教學(xué)效果難以達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。

3.3 內(nèi)容抽象，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣

傳感器與檢測技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容相對較為抽象，需要學(xué)生具備較高的數(shù)理基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)技能，對部分學(xué)生來說難以理解和掌握，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此，需要針對學(xué)生不同的需求和實(shí)際情況，因人而異地設(shè)計(jì)教學(xué)方法和內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性［2］。

3.4 考核形式單一，未能激發(fā)學(xué)生主動(dòng)性

傳感器與檢測技術(shù)是一門重要的技術(shù)課程，但目前的教學(xué)往往只采用考試的方式來考核學(xué)生的掌握程度，缺乏對實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的考核，導(dǎo)致學(xué)生對傳感器與檢測技術(shù)的應(yīng)用理解不夠深入。一方面是缺乏互動(dòng)和參與性，導(dǎo)致學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，難以激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性；另一方面是實(shí)踐性不足，教學(xué)缺乏實(shí)踐環(huán)節(jié)，無法使學(xué)生了解傳感器的實(shí)際應(yīng)用場景，難以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作技能。

4 傳感器與檢測技術(shù)教學(xué)及考試方法改革措施

4.1 利用信息化技術(shù)豐富教學(xué)內(nèi)容，注重應(yīng)用教學(xué)

傳感器與檢測技術(shù)是一門注重實(shí)踐應(yīng)用的學(xué)科，信息化技術(shù)可以幫助教師更好地開展教學(xué)活動(dòng)，豐富教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效果。

第一，采用虛擬仿真技術(shù)。可以利用虛擬仿真技術(shù)，搭建傳感器和檢測技術(shù)的仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理，提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解和掌握能力。

第二，使用教學(xué)視頻?？梢岳媒虒W(xué)視頻，展示傳感器和檢測技術(shù)的實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)際應(yīng)用場景，使學(xué)生能夠更加直觀地了解學(xué)科內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。

第三，開展應(yīng)用案例教學(xué)?？梢岳眯畔⒒夹g(shù)，收集和整理傳感器和檢測技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用案例，讓學(xué)生了解學(xué)科知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用之間的聯(lián)系，提升學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力［3］。

第四，利用互動(dòng)課堂。可以利用信息化技術(shù)，構(gòu)建互動(dòng)式的教學(xué)平臺(tái)，讓學(xué)生參與課堂互動(dòng)，交流學(xué)習(xí)心得和問題，促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作，提升教學(xué)效果。

4.2 把握教學(xué)難點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際進(jìn)行知識(shí)延伸

傳感器與檢測技術(shù)是一門較為復(fù)雜的學(xué)科，其中存在著一些難點(diǎn)，如傳感器原理、信號(hào)處理、噪聲消除等。教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，應(yīng)該把握教學(xué)難點(diǎn)，采取有效的方法，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行知識(shí)延伸。

第一，強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)的講解。傳感器與檢測技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)是學(xué)生掌握這門學(xué)科的前提。教師應(yīng)該重點(diǎn)講解基礎(chǔ)知識(shí)，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用案例進(jìn)行說明，使學(xué)生更容易理解和掌握。

第二，注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是傳感器與檢測技術(shù)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，可以讓學(xué)生更加深入了解傳感器原理、信號(hào)處理等難點(diǎn)知識(shí)。教師可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際情況，引導(dǎo)學(xué)生深入探究傳感器的原理和信號(hào)處理方法。

第三，引導(dǎo)學(xué)生思考問題。教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生對傳感器與檢測技術(shù)中的難點(diǎn)問題進(jìn)行深入思考和探究，鼓勵(lì)學(xué)生提出問題并給予解答，以此提高學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。

第四，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用案例進(jìn)行知識(shí)延伸。教師可以通過收集實(shí)際應(yīng)用案例，讓學(xué)生了解傳感器與檢測技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況，從而深入了解和掌握傳感器原理和信號(hào)處理的相關(guān)知識(shí)。

4.3 優(yōu)化課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，體現(xiàn)出專業(yè)特點(diǎn)

傳感器與檢測技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，課程實(shí)驗(yàn)是教學(xué)中不可或缺的一部分，通過實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生更深入地了解傳感器與檢測技術(shù)的原理和應(yīng)用。

第一，突出實(shí)踐應(yīng)用。課程實(shí)驗(yàn)應(yīng)該圍繞實(shí)際應(yīng)用場景進(jìn)行設(shè)計(jì)，如溫度、壓力、流量等實(shí)際檢測場景，可以讓學(xué)生深入了解傳感器在實(shí)際應(yīng)用中的原理和使用方法。

第二，建立實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。建立專業(yè)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括傳感器測量、數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理等設(shè)備和軟件，讓學(xué)生親身體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過程，加深對傳感器與檢測技術(shù)的理解。

第三，結(jié)合本地產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)。教師應(yīng)針對本地產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)設(shè)計(jì)相關(guān)的課程實(shí)驗(yàn)，例如，針對某個(gè)行業(yè)的傳感器應(yīng)用情況設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生能夠更好地了解當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，并掌握傳感器的應(yīng)用。

第四，引入新技術(shù)。引入新的傳感器與檢測技術(shù)，如MEMS、光電傳感器等，以及新的檢測方法和工具，如機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等，讓學(xué)生了解并體驗(yàn)這些新的技術(shù)，提高專業(yè)水平［4］。

4.4 借助虛擬技術(shù)，幫助學(xué)生進(jìn)行內(nèi)容拓展

隨著數(shù)字虛擬技術(shù)的不斷發(fā)展，傳感器與檢測技術(shù)教學(xué)得以借助虛擬技術(shù)進(jìn)行拓展。教師可借助以下虛擬技術(shù)幫助學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)內(nèi)容的拓展。

第一，虛擬實(shí)驗(yàn)室：傳感器與檢測技術(shù)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)非常重要，但實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和場地都有一定的限制。利用虛擬技術(shù)，可以搭建虛擬實(shí)驗(yàn)室，提供實(shí)驗(yàn)環(huán)境和設(shè)備，使學(xué)生可以隨時(shí)隨地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和學(xué)習(xí)。

第二，虛擬互動(dòng)：利用虛擬技術(shù)，可以搭建虛擬互動(dòng)平臺(tái)，通過虛擬會(huì)議、虛擬實(shí)驗(yàn)、虛擬互動(dòng)等方式，增加學(xué)生的互動(dòng)性和參與感，幫助學(xué)生更好地掌握傳感器與檢測技術(shù)的知識(shí)。

第三，分層教學(xué)：傳感器與檢測技術(shù)作為一門復(fù)雜的學(xué)科，通常需要進(jìn)行分層教學(xué)。虛擬技術(shù)可以為學(xué)生提供多樣化的教學(xué)資源，比如不同難度的實(shí)驗(yàn)、案例、視頻等，從而滿足不同層次學(xué)生的需求，使得學(xué)生在不同層次之間靈活轉(zhuǎn)換，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。傳統(tǒng)的教學(xué)形式往往采用統(tǒng)一的教學(xué)模塊，忽略了學(xué)生的主體地位，因此教師應(yīng)該考慮打破時(shí)間與空間的限制，借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行分層教學(xué)，對于部分學(xué)生重點(diǎn)考慮夯實(shí)技術(shù)知識(shí)，對于另一部分學(xué)生則考慮進(jìn)行知識(shí)拓展。

總之，借助虛擬技術(shù)，可以為傳感器與檢測技術(shù)教學(xué)提供更加多樣化、靈活化、便捷化的學(xué)習(xí)渠道，為學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容拓展提供更多的可能性和機(jī)會(huì)，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

4.5 加強(qiáng)校企合作，為學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)

為了更好地推進(jìn)傳感器與檢測技術(shù)教學(xué)及考試方法的改革，提升學(xué)生的實(shí)踐能力和就業(yè)競爭力，加強(qiáng)校企合作是非常重要的。

第一，制定合作協(xié)議：學(xué)校和企業(yè)可以制定一份校企合作協(xié)議，明確合作目標(biāo)、內(nèi)容、方式、責(zé)任等方面的事項(xiàng)，為后續(xù)合作提供明確的依據(jù)。

第二，建立實(shí)習(xí)基地：學(xué)?？梢耘c企業(yè)合作，建立實(shí)習(xí)基地，為學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，讓學(xué)生能夠更深入地了解傳感器與檢測技術(shù)的應(yīng)用。

第三，實(shí)施項(xiàng)目合作：學(xué)校和企業(yè)可以共同策劃和實(shí)施傳感器與檢測技術(shù)相關(guān)的項(xiàng)目，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)技術(shù)、提升能力，同時(shí)也為企業(yè)提供技術(shù)服務(wù)和解決問題的能力。

第四，提供實(shí)習(xí)、就業(yè)機(jī)會(huì)：企業(yè)可以為學(xué)生提供實(shí)習(xí)和就業(yè)機(jī)會(huì)，讓學(xué)生能夠更好地掌握實(shí)踐技能，同時(shí)也滿足企業(yè)的用人需求。

（5）開展技術(shù)培訓(xùn)：學(xué)校和企業(yè)可以共同開展技術(shù)培訓(xùn)，為企業(yè)員工提供技能提升的機(jī)會(huì)，同時(shí)也為學(xué)生提供了解企業(yè)實(shí)際需求的機(jī)會(huì)。

4.6 改革課程考核方式，注重構(gòu)建多元化評價(jià)體系

在傳感器與檢測技術(shù)教學(xué)中，考核方式的改革至關(guān)重要，傳統(tǒng)的單一考核方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代教育的需求，應(yīng)該注重多元化評價(jià)體系的構(gòu)建，具體可參考以下考核方式。

第一，多元化考核方式。傳感器與檢測技術(shù)涉及多個(gè)方面的知識(shí)和技能，因此應(yīng)該采用多種不同的考核方式，包括筆試、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課堂演示、設(shè)計(jì)作品、項(xiàng)目實(shí)踐等，以全面評價(jià)學(xué)生的綜合能力。

第二，項(xiàng)目實(shí)踐考核。傳感器與檢測技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，因此應(yīng)該引入項(xiàng)目實(shí)踐考核，讓學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，完成真實(shí)的項(xiàng)目實(shí)踐，以此來評價(jià)學(xué)生的實(shí)踐能力和專業(yè)水平。

第三，學(xué)生自評與互評。學(xué)生可以通過自我評價(jià)的方式來反思自己的學(xué)習(xí)過程和成果，同時(shí)也可以通過互評的方式來了解其他同學(xué)的學(xué)習(xí)情況和成果，促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作。

第四，個(gè)性化考核。不同學(xué)生具有不同的學(xué)習(xí)和發(fā)展需求，應(yīng)該針對不同的學(xué)生特點(diǎn)和學(xué)習(xí)能力，制定個(gè)性化的考核方式和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，讓每個(gè)學(xué)生都能夠得到公正的評價(jià)和發(fā)展機(jī)會(huì)。

第五，利用信息化技術(shù)。利用信息化技術(shù)，可以構(gòu)建在線考試和自動(dòng)化評分系統(tǒng)，提高考核效率和考核準(zhǔn)確性，同時(shí)也可以開發(fā)在線交互式教學(xué)系統(tǒng)，讓學(xué)生通過在線交互式教學(xué)系統(tǒng)完成課程學(xué)習(xí)和作業(yè)提交。

5 結(jié)語

綜上所述，傳感器與檢測技術(shù)教學(xué)及考試方法的改革是一個(gè)長期而復(fù)雜的過程，需要得到全社會(huì)更加廣泛的關(guān)注和支持。本文提出的改革措施是初步的嘗試，還需要在實(shí)踐中不斷完善和優(yōu)化。只有堅(jiān)持不懈地推進(jìn)改革，才能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器與檢測技術(shù)教育的創(chuàng)新與發(fā)展，為社會(huì)培養(yǎng)更多的高素質(zhì)專業(yè)人才。

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