張曉宇　李林芷　石東平　龍曉霞　楊欽宇　劉孝麗

【摘 要】通過對傳感器課程現(xiàn)狀的分析，提出了針對該課程的“理實(shí)結(jié)合”教學(xué)模式。對該教學(xué)模式的理念和主要特點(diǎn)進(jìn)行了闡釋，介紹了一種“理實(shí)結(jié)合”在傳感器課程中的具體實(shí)施案例，該方法有助于在傳感器原理教學(xué)中提升學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)效果。

【關(guān)鍵詞】傳感器原理;理實(shí)結(jié)合;教學(xué)模式

中圖分類號： TP212 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）21-0091-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.21.041

Exploring the Teaching Case of “The Combination of Theory and Practice” in Sensor Theory Course

ZHANG Xiao-yu1 LI Lin-zhi2 SHI Dong-ping1 LONG Xiao-xia1 YANG Qin-yu1 LIU Xiao-li3*

（1.Chongqing Engineering Research Center of New Energy Storage Devices and Applications， Chongqing University of Arts and Sciences， Chongqing 402160，China;

2.Chongqing municipal agricultural school，Chongqing 401329，China;

3.School of Energy Engineering， Yulin University，Yulin Shaanxi 719000，China）

【Abstract】Analyzing of the current state of sensor theory courses，a teaching model combining theory and practice was proposed.In this paper，the concept and main features of the teaching model are explained.A concrete implementation case of“the combination of theory and practice”is introduced for the sensor theory course，whichishelpfulfor improving studentsactive learning ability and learning gain in sensor theory teaching.

【Key words】Sensor theory;Combination of theory and practice;Teaching mode

1 傳感器課程概述

傳感器是各種智能硬件的感覺器官，幫助其獲取外界環(huán)境和自身的各種信息。傳感技術(shù)（信息獲取技術(shù)）、信息傳遞技術(shù)（下一代互聯(lián)網(wǎng)、5G通訊）、信息處理技術(shù)（計(jì)算機(jī)技術(shù)）在智能領(lǐng)域中都擁有很高的地位，而傳感技術(shù)是這三者的重要前提。鑒于傳感技術(shù)的廣泛應(yīng)用背景和良好應(yīng)用前景[1-4]，理工科中許多專業(yè)開設(shè)了這門課程。該課程是一門綜合性、理論性、實(shí)踐性都非常強(qiáng)的課程，教材內(nèi)容涉獵廣，理論部分普遍比較生硬艱澀，理論和應(yīng)用也有所脫節(jié)[5-6]。如此，學(xué)生對該課程的理論部分缺乏學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)效果較差。為傳感器原理這門課程的學(xué)習(xí)效果，本文提出了一種“理實(shí)結(jié)合”教學(xué)模式的探索案例，旨在增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2 “理實(shí)結(jié)合”教學(xué)模式

2.1 教學(xué)理念

“理實(shí)結(jié)合”教學(xué)模式即理論實(shí)踐合二為一的教學(xué)模式[7-8]。打破了以往理論與實(shí)踐相互脫節(jié)的情況。通過教師設(shè)定教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標(biāo)，讓師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做。全過程構(gòu)建素質(zhì)和技能培養(yǎng)的框架，豐富融合課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中，理論和實(shí)踐交替進(jìn)行，直觀和抽象交叉出現(xiàn)，無固定的先實(shí)后理或先理后實(shí)等順序，而是在理中有實(shí)，在實(shí)中有理。讓學(xué)生從感性認(rèn)識中總結(jié)理性認(rèn)識，知行合一，以技能訓(xùn)練為核心，充分調(diào)動和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.2 理實(shí)結(jié)合的特點(diǎn)

（1）理論與實(shí)際結(jié)合，列舉與生活密切聯(lián)系的實(shí)例來組織教學(xué)。因生活中見過，學(xué)生接受起來便會相對容易。

（2）理論與實(shí)踐結(jié)合，將枯燥抽象的理論學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為生動有趣的實(shí)踐學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中增加學(xué)生的感性認(rèn)識，在實(shí)踐中驗(yàn)證理論知識，在實(shí)踐中開發(fā)學(xué)生思維能力，在實(shí)踐中鍛煉學(xué)生的動手能力。

（3）教學(xué)與生產(chǎn)結(jié)合，努力讓整個教學(xué)過程貼近現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)過程，產(chǎn)教融合，讓學(xué)生直接在課堂上學(xué)到今后就業(yè)的必備技能。

3 理實(shí)結(jié)合在傳感器課程教學(xué)中的案例探索

3.1 教學(xué)環(huán)境建設(shè)

“理實(shí)結(jié)合”教學(xué)模式體現(xiàn)的是“通過行動來學(xué)習(xí)”這一教學(xué)理念，故對于實(shí)施“理實(shí)結(jié)合”教學(xué)模式的場地有一定的要求。需要學(xué)校建立或改造集理論教學(xué)、小組工作、實(shí)驗(yàn)操作等功能于一體的多功能教室。就傳感器原理課程而言，可以按照傳感器實(shí)驗(yàn)環(huán)境的要求來進(jìn)行教室布局改造，或改造已有傳感器實(shí)驗(yàn)室滿足基本理論講授條件。

3.2 教學(xué)實(shí)施

在教學(xué)光電式傳感器計(jì)數(shù)原理時，可使用具體實(shí)例如：圖書館門口有一塊大屏幕能實(shí)時顯示今日入館人數(shù)，停車場出入口也會顯示剩余多少車位。請學(xué)生使用實(shí)驗(yàn)室提供的設(shè)備和器件，根據(jù)課堂所學(xué)，分小組完成圖書館實(shí)時人數(shù)檢測系統(tǒng)裝置或模擬小型停車場車位統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)裝置。案例實(shí)施路徑如下：

3.2.1 前情引導(dǎo)

提示學(xué)生：生活中大家都見過圖書館、停車場等大型封閉場館都會實(shí)時顯示內(nèi)部人數(shù)或車輛數(shù)，如何用本堂課程所學(xué)知識實(shí)現(xiàn)該功能？從生活實(shí)例中喚醒學(xué)生的舊知，激發(fā)學(xué)生的求知欲，有目標(biāo)的進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)踐。

3.2.2 進(jìn)行相關(guān)知識的理論講解

課堂講授光電式傳感器的基本原理、基本特性、測量電路等相關(guān)理論知識

3.2.3 分小組布置設(shè)計(jì)任務(wù)

請學(xué)生自主選擇，根據(jù)所學(xué)知識，課堂上完成相關(guān)案例任務(wù)。包括（a）根據(jù)講授知識準(zhǔn)備材料：光敏電阻、紅外發(fā)射器、頻率計(jì)數(shù)器、導(dǎo)線、焊接工具、PCB板;（b）根據(jù)理論設(shè)計(jì)電路：設(shè)計(jì)并在電腦上畫出光敏傳感器電路原理圖，布局合理：（c）簡單實(shí)物制作：先將元件合理布局在PCB板上，再按照電路原理圖用焊接工具把元件焊接在PCB板上并焊接出電路，連計(jì)數(shù)器導(dǎo)線;（d）對焊接好的模塊進(jìn)行測試;（e）模塊組裝與調(diào)試。將學(xué)生自己動手焊接的傳感器模塊組裝起來，在教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行調(diào)試，實(shí)現(xiàn)任務(wù)。

3.3 教學(xué)方法

將以“教師教”為主的“教堂”變?yōu)橐浴皩W(xué)生學(xué)”為主的“學(xué)堂”，改變以往“滿堂灌”的做法。與理實(shí)結(jié)合相互配套使用的教學(xué)方法有三種：討論法、任務(wù)驅(qū)動法、自主學(xué)習(xí)法。

3.3.1 討論法

指在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生以個人或小組為單位，圍繞教師設(shè)置的中心問題，各抒己見，通過討論或辯論的形式，獲得知識或鞏固知識的一種教學(xué)方法。優(yōu)點(diǎn)在于，可以培養(yǎng)合作精神，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的獨(dú)立性。

3.3.2 任務(wù)驅(qū)動法

指根據(jù)實(shí)際的教學(xué)需求對所授課程內(nèi)容進(jìn)行任務(wù)分解，由學(xué)生圍繞每個任務(wù)制定計(jì)劃并通過自己的努力去實(shí)現(xiàn)或完成該任務(wù)的一種強(qiáng)調(diào)“在做中學(xué)”的教學(xué)方法。任務(wù)驅(qū)動法可以讓學(xué)生在完成“任務(wù)”的過程中，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索能力和合作精神。

3.3.3 自主學(xué)習(xí)法

教師只是給學(xué)生留思考題或?qū)τ龅降囊恍┥a(chǎn)問題，讓學(xué)生利用手邊資源自主地尋找答案，提出解決問題的措施，然后提出討論評價?？膳囵B(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和自主學(xué)習(xí)能力，鍛煉學(xué)生的綜合素質(zhì)。

3.4 教學(xué)評價與反思

在教師的指導(dǎo)下，圍繞教師設(shè)置的中心問題，學(xué)生制定計(jì)劃并自主實(shí)現(xiàn)或完成該任務(wù)。由任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)，讓學(xué)生在完成“任務(wù)”的過程中，提高學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生內(nèi)化知識的能力。而后師生間，小組間進(jìn)行自評互評，再次回顧相關(guān)知識點(diǎn)，總結(jié)收獲，反思不足。在學(xué)習(xí)的同時，培養(yǎng)學(xué)生探索精神和團(tuán)隊(duì)協(xié)作力。

4 結(jié)語

本文提出了一種有效的傳感器課程理實(shí)結(jié)合教學(xué)模式的探索性案例，該方案理論與工程應(yīng)用結(jié)合緊密，與新工科教育背景下應(yīng)用型人才培養(yǎng)理念結(jié)合緊密。隨著教學(xué)改革持續(xù)進(jìn)行，“理實(shí)結(jié)合”教學(xué)模式將理論知識教學(xué)和實(shí)際實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，從感性認(rèn)識出發(fā)，加大了實(shí)踐教學(xué)的份額，提高了學(xué)生的動手能力，增加了知識的內(nèi)化效率，增強(qiáng)了學(xué)生的就業(yè)競爭力學(xué)生綜合素質(zhì)養(yǎng)成效果較好，學(xué)習(xí)效果提升明顯，是應(yīng)用型本科傳感器課程中的一種行之有效的教育教學(xué)模式。

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