蔡劍華 郭杰榮 王先春 張勛

[摘 要]以校企合作為契機(jī)，推動(dòng)項(xiàng)目式教學(xué)。項(xiàng)目式教學(xué)在傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程中的應(yīng)用，主要有根據(jù)教學(xué)大綱進(jìn)行項(xiàng)目規(guī)劃、講授項(xiàng)目相關(guān)傳感器與器件知識(shí)、制訂項(xiàng)目任務(wù)、組織項(xiàng)目實(shí)施和項(xiàng)目考核與評(píng)價(jià)五個(gè)環(huán)節(jié)，并要善于應(yīng)用項(xiàng)目式教學(xué)的其他補(bǔ)充形式。

[關(guān)鍵詞]校企合作 傳感器與檢測(cè)技術(shù) 項(xiàng)目式教學(xué) 教學(xué)方法

[中圖分類(lèi)號(hào)] G424[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 2095-3437（2015）11-0125-02

傳感器與檢測(cè)技術(shù)是電子信息科學(xué)與技術(shù)、儀器儀表、自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要課程，涉及光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、磁學(xué)、材料學(xué)、化學(xué)等學(xué)科的交叉知識(shí)，就任一種傳感器的工作原理及應(yīng)用來(lái)說(shuō)，內(nèi)容又相對(duì)獨(dú)立，是一門(mén)綜合性和應(yīng)用性很強(qiáng)的技術(shù)類(lèi)課程。[1] [2]源于傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)模式，目前該課程的教學(xué)仍以傳感器工作原理的講解和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為主，無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代傳感器與檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，所以，改變?cè)械慕虒W(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式上的弊端，必將成為傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程教學(xué)研究與改革的重要課題。[3]本文針對(duì)傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程的特點(diǎn)，采用項(xiàng)目教學(xué)法開(kāi)展此課程的教學(xué)改革研究，旨在探索一套適合該課程特點(diǎn)和要求的教學(xué)方法。

一、課程特點(diǎn)和教學(xué)現(xiàn)狀分析

傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程相比其他純理論類(lèi)和純技術(shù)類(lèi)課程，具有自己的特點(diǎn)：①該課程講授的各種傳感器，涉及光學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、生物和化學(xué)等原理，檢測(cè)的對(duì)象又涉及電量、熱量、機(jī)械量、化學(xué)量等，從內(nèi)容構(gòu)成上看顯得比較雜亂，好像沒(méi)有一條主線來(lái)貫穿課程的始終。②教學(xué)內(nèi)容分傳感器的工作原理和檢測(cè)技術(shù)兩部分，各自的線索不同，且內(nèi)容有重復(fù)和交叉。而現(xiàn)行教學(xué)現(xiàn)狀也存在一些不足：①課程教學(xué)內(nèi)容講授各種傳感器的工作原理過(guò)多，沒(méi)有表現(xiàn)課程實(shí)用性和技術(shù)型的特征;實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊，實(shí)驗(yàn)采用組合實(shí)驗(yàn)箱，實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生主要根據(jù)步驟接線，手動(dòng)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)學(xué)生的開(kāi)放程度比較低，不利于學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。②驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)過(guò)多，可操作的創(chuàng)新技能訓(xùn)練過(guò)少，而各類(lèi)新型傳感器及其應(yīng)用并沒(méi)有設(shè)置在課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中，與生產(chǎn)實(shí)踐和工程實(shí)際應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié)。③考核手段呆板，嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

二、項(xiàng)目式教學(xué)的實(shí)施

（一）項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)方式

針對(duì)以上提出的傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程的特點(diǎn)和存在的問(wèn)題，擬采用項(xiàng)目教學(xué)法來(lái)改革傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程的教學(xué)，每次教學(xué)均圍繞一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行各教學(xué)環(huán)節(jié)的組織。先對(duì)教學(xué)大綱中規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容，用項(xiàng)目的形式進(jìn)行規(guī)劃，整個(gè)教學(xué)內(nèi)容蘊(yùn)含在多個(gè)項(xiàng)目中完成，以項(xiàng)目目標(biāo)為主線，進(jìn)行各相關(guān)知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)的講解。項(xiàng)目中用到哪種傳感器就針對(duì)該傳感器講解，主要講解其功能、組成、構(gòu)造和工作原理，讓學(xué)生不僅認(rèn)識(shí)外形，而且明白傳感器的工作原理、電路連接以及應(yīng)用場(chǎng)合。再就是學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，以項(xiàng)目為依托，應(yīng)用這些傳感器和一些元器件完成項(xiàng)目的研發(fā)，從而使每位學(xué)生既能深刻理解傳感器的基本知識(shí)，又培養(yǎng)了其應(yīng)用傳感器解決實(shí)際問(wèn)題的能力。項(xiàng)目教學(xué)法就是以老師和學(xué)生為主體，在教與學(xué)的過(guò)程中來(lái)共同完成一個(gè)完整項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。[4]

（二）項(xiàng)目式教學(xué)法的實(shí)施過(guò)程

項(xiàng)目教學(xué)法的具體過(guò)程如圖1所示，左邊為教師教學(xué)過(guò)程示意圖，右邊為學(xué)生項(xiàng)目推進(jìn)示意圖。下面以老師的工作為線索，給出項(xiàng)目教學(xué)法的具體實(shí)施過(guò)程：①項(xiàng)目規(guī)劃。首先將教材內(nèi)容按教學(xué)計(jì)劃的要求，根據(jù)傳感器的檢測(cè)對(duì)象劃分為溫度傳感器、壓力傳感器、物位與厚度傳感器、流量檢測(cè)傳感器、位移及速度檢測(cè)傳感器、成分檢測(cè)傳感器等幾大模塊（宋文緒主編的《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》），由這些模塊進(jìn)行項(xiàng)目規(guī)劃，整個(gè)教學(xué)內(nèi)容蘊(yùn)含在多個(gè)項(xiàng)目中完成。②知識(shí)講解。教師根據(jù)具體的項(xiàng)目，對(duì)所用到的基本知識(shí)進(jìn)行必要的課堂教學(xué)和引導(dǎo)，每堂課都從項(xiàng)目的實(shí)際問(wèn)題出發(fā)，將教學(xué)內(nèi)容引入課堂，對(duì)所用到傳感器、主要模塊的工作、器件外形、使用的注意事項(xiàng)等進(jìn)行講解，使學(xué)生掌握必要的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。③制訂項(xiàng)目任務(wù)。全班按自由組合的形式，分成若干個(gè)小組，制訂和布置項(xiàng)目任務(wù)。④組織項(xiàng)目實(shí)施。要求學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)行分組討論，查找資料，給出方案，并進(jìn)行方案論證;給出項(xiàng)目設(shè)計(jì)方框圖、電路原理圖，并列出元器件清單;最后按照確定的最佳方案完成焊接和調(diào)試的過(guò)程。每名學(xué)生都必須參與從方案論證、設(shè)計(jì)制作、調(diào)試和改進(jìn)的全過(guò)程。⑤項(xiàng)目評(píng)價(jià)和考核。根據(jù)測(cè)試結(jié)果和過(guò)程中的表現(xiàn)給出考核成績(jī)，以項(xiàng)目的方案論證和最終的軟硬件調(diào)試為重點(diǎn)，注重過(guò)程考核。做到逐人考核，每個(gè)同學(xué)需逐一向老師解讀設(shè)計(jì)的原理，測(cè)試的效果和碰到的問(wèn)題，老師當(dāng)面給出評(píng)價(jià)成績(jī)。

圖1 ? 項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施過(guò)程示意圖

（三）項(xiàng)目式教學(xué)的考核

傳統(tǒng)的出卷考核、采用實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的實(shí)驗(yàn)考核方式不適合于傳感器與檢測(cè)技術(shù)這門(mén)課程的特點(diǎn)，為此我們?cè)O(shè)計(jì)了考核方案，重視考核實(shí)驗(yàn)過(guò)程。具體做法如下：①學(xué)生平時(shí)的到課率和上課表現(xiàn)，作為素質(zhì)考核的一部分，采用簽到的形式進(jìn)行。②項(xiàng)目的方案論證和最終的軟硬件調(diào)試作為過(guò)程考核和綜合應(yīng)用能力考核的重點(diǎn)。做到逐人考核，每個(gè)同學(xué)需逐一向老師解讀項(xiàng)目設(shè)計(jì)的原理，選擇器件的依據(jù)，測(cè)試的效果，碰到的問(wèn)題以及解決方法和思路。哪怕是同一組的同學(xué)，也必須這樣做，杜絕抄襲別人項(xiàng)目成果的行為。項(xiàng)目的結(jié)果考核采用檢驗(yàn)、演示和現(xiàn)場(chǎng)答辯的方式進(jìn)行，并當(dāng)面給出評(píng)價(jià)成績(jī)。③理論素養(yǎng)考核。對(duì)理論知識(shí)的考核，采用項(xiàng)目論證的方式進(jìn)行，考核基本理論、基本知識(shí)和應(yīng)用知識(shí)的能力，教師只給出設(shè)計(jì)題目和要求，要求學(xué)生以項(xiàng)目的形式給出規(guī)劃、原理框圖和設(shè)計(jì)思路。

三、項(xiàng)目式教學(xué)的補(bǔ)充形式

（一）參與學(xué)科競(jìng)賽、申報(bào)學(xué)生項(xiàng)目

以各種科技競(jìng)賽和學(xué)生科研項(xiàng)目來(lái)帶動(dòng)項(xiàng)目式教學(xué)的開(kāi)展?，F(xiàn)在每年都有諸如“全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽”、“機(jī)器人大賽”、“挑戰(zhàn)杯”等的多種國(guó)家級(jí)、省級(jí)和校級(jí)學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生參加這些學(xué)科競(jìng)賽，使之變?yōu)轫?xiàng)目式教學(xué)的一種常態(tài)。鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)省級(jí)、校級(jí)等各類(lèi)學(xué)生科研項(xiàng)目，一是可以訓(xùn)練學(xué)生撰寫(xiě)項(xiàng)目書(shū)的能力，二是獲得項(xiàng)目資助后，使學(xué)生獲得了一個(gè)項(xiàng)目研發(fā)實(shí)踐訓(xùn)練的平臺(tái)。湖南文理學(xué)院學(xué)院物理與電子科學(xué)學(xué)院為此開(kāi)辟了學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，配備了空調(diào)、工作臺(tái)以及儀器儀表，并從經(jīng)費(fèi)上保證了低值易耗品的開(kāi)支。近兩年我院獲批省級(jí)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目6項(xiàng)，獲挑戰(zhàn)杯省級(jí)獎(jiǎng)3項(xiàng)，很好補(bǔ)充了傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程項(xiàng)目式教學(xué)的落實(shí)。

（二）融入教師項(xiàng)目

教師以自己的科研項(xiàng)目為背景，從中提煉出一些內(nèi)容、難度和工作量適中的技術(shù)問(wèn)題，作為學(xué)生項(xiàng)目式教學(xué)的內(nèi)容;將學(xué)生納為課題組的一分子，培養(yǎng)學(xué)生的研究和動(dòng)手能力，既可以幫組老師完成部分科研工作，又鍛煉了學(xué)生，是項(xiàng)目式教學(xué)一個(gè)很好的補(bǔ)充形式。湖南文理學(xué)院學(xué)院物理與電子科學(xué)學(xué)院在去年一年時(shí)間內(nèi)，以教師項(xiàng)目為載體，以學(xué)生為主體申報(bào)了國(guó)家專(zhuān)利4項(xiàng)。

（三）校企合作

各類(lèi)新型傳感器的不斷涌現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，使得傳統(tǒng)的傳感器與檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)，而企業(yè)站在生產(chǎn)的第一線，在人力，儀器設(shè)備等方面彌補(bǔ)了學(xué)校的不足。校企合作，共建實(shí)驗(yàn)室，共建協(xié)同創(chuàng)新中心，共建實(shí)習(xí)基地等，為傳感器及檢測(cè)技術(shù)項(xiàng)目式教學(xué)提供了條件。以這些平臺(tái)為依托，教師僅提出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要求和實(shí)驗(yàn)條件，學(xué)生以小組為單位查閱相關(guān)資料，提出項(xiàng)目方案論證，由教師和企業(yè)確認(rèn)即可在企業(yè)或?qū)嶒?yàn)室完成項(xiàng)目。湖南文理學(xué)院與中央駐常德企業(yè)華南光電集團(tuán)成功申報(bào)了協(xié)同創(chuàng)新中心，與國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)德山經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)的湖南三升光電、湖南哲能赫新能源等多家公司和企業(yè)建立了產(chǎn)學(xué)研基地。每期都聘請(qǐng)這些企業(yè)的高工作為我們項(xiàng)目式教學(xué)的導(dǎo)師，和任課教師一起指導(dǎo)學(xué)生在企業(yè)或?qū)嶒?yàn)室完成課題，取得了良好的效果，促進(jìn)了學(xué)生由學(xué)堂到工程技術(shù)崗位的轉(zhuǎn)換。

四、結(jié)論

項(xiàng)目式教學(xué)將基本知識(shí)講解、動(dòng)手能力培養(yǎng)、綜合能力提高融為一體。在傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程教學(xué)中采用項(xiàng)目式教學(xué)法，教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)均以項(xiàng)目為中心，有明確的任務(wù)，改革了該課程傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)模式，提高了傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量。

[ 注 釋 ]

[1] 趙小靈.項(xiàng)目教學(xué)法在傳感器課程中的應(yīng)用[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2009（12）：17-21.

[2] 鄭東旭.傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程的項(xiàng)目教學(xué)及思考[J].科技信息，2009（34）：32-35.

[3] 蔡則祥，劉海燕.實(shí)踐教學(xué)理論研究的幾個(gè)角度[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2007（3）：22-23.

[4] 吳國(guó)智，邢旭佳.項(xiàng)目教學(xué)在服裝專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育探索，2012（7）：69-70.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]