论文部分内容阅读
摘要：在技术本科院校或职业院校中，某些课程采用传统的教学方法已显示出它的不足。根据“传感器与检测技术”课程的特点，在该课程的教学中采用项目驱动的教学法，取得了良好的教学效果。文章介绍了项目驱动教学法的具体步骤，以及应用项目驱动教学法应注意的几个问题。
关键词：项目驱动教学法；传感器；检测技术
作者简介：袁向荣（1972-），女，山东寿光人，山东英才学院机械制造与自动化工程学院，讲师。（山东 济南 250104）
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）26-0092-02
“传感器与检测技术”是自动化、机电一体化和电气专业的主要课程，此类专业学生要成为社会迫切需要的应用型、技术型人才，必须要掌握一定的传感器原理及应用方面的知识。在以往的“传感器与检测技术”教学中，往往只是给学生讲授一些传感器的基本原理，对传感器的实际应用介绍很少，绝大部分学生只掌握了原理，而对于如何应用则并不了解。结合技术本科院校或职业院校“应用型人才”的培养目标及该课程的教学现状，对传统的教学内容、教学方法进行改革探索和实践，以能力培养为目标，以项目教学为手段，改变原来以理论为主的教学理念，强调对学生动手能力的培养，提出项目驱动的“传感器与检测技术”教学方法。
一、“传感器与检测技术”课程的特点
1.多学科渗透
传感器种类繁多，涉及数学、物理学、力学、电子学、材料学、计算机科学、信号处理等多方面知识，课程所讲授内容相对来说比较分散，很难找到一条主线，要深入学习各学科的知识难度较大。
2.实践性强
各种传感器、测试仪器的熟悉，测试方法的掌握，测试系统的组建和使用等仅靠传统的理论课堂教学很难达到预期的效果，必须有一定比例的实践课，应该突出传感器的应用、培养学生技能、传感器选型应用能力和检测系统集成能力。
3.知识更新快
科学技术的不断发展对传感器的发展不断提出新的要求和挑战，近年来，大批新型优质传感器不断涌现，因此对学生提出更高的要求。
二、技术本科院校或职业院校该课程教学中存在的问题
1.学生层次差异较大，发展方向各异
由于受招生情况的限制，技术本科类院校或职业院校中的学生存在较大的层次差异，因此，忽略学生的层次差异，教学效果肯定不会理想。
2.学生重视实践，轻视理论
目前，由于受就业形势的影响，高职学生普遍存在的一个问题是轻理论、重操作，以为会操作就可以找到好工作，这是当前社会的偏激观点。作为教师不能被学生的暂时需求所左右，只顾目前的就业要求或按照普通本科院校的教学方法只进行理论讲解，而应在满足理论知识够用的基础上，将学习和实践结合起来，采用项目驱动的教学法，将实际项目引入到教学中，提高学生的动手能力并为将来的工作奠定基础。
三、项目驱动教学法中项目内容的设计
项目驱动教学法是以实践为导向，教师为主导，学生为主体的教学方法，是从职业的实际出发选择具有典型性的事例作为教学的内容，学生在教师的指导下，按照问题的要求搜集、选择信息资料，通过小组的共同研究，努力创造性地去解决问题，得出结论或完成任务。作为教学内容的项目应满足下列条件：
（1）可用于学习一定的教学内容，具有一定应用价值；
（2）能将某一教学课题的理论知识和实践技能结合在一起；
（3）能够激发学生的学习兴趣；
（4）学生有独立进行学习、工作的机会，在一定时间范围内可自行组织、安排自己的学习行为；
（5）具有一定难度，不仅是已有的知识、技能的应用，而且还要求学生能运用新学习的知识、技能解决过去从未遇到过的实际问题；
（6）有明确的评分标准，可以对完成的作品进行评价；
（7）学习结束后，师生共同评价项目工作成果和工作学习方法，并可以把项目内容延伸，以适应以后的需要。
在教学过程中，教师把教学内容进行分解，将教学内容融入具体的项目（工程实际案例），对每一部分理论知识编写具有工程应用背景的案例和实验，与之相配套，把各种类型的传感器分别与具体的项目相对应，根据“传感器与检测技术”教学大纲的要求，对每一种传感器设计的具体项目如下：
电阻应变式传感器在称重系统中的应用；电感式传感器用于直线或转动位移的测量；电容式传感器用于固体或液体的物位测量；压电式传感器用于应力及加速度的测量；霍尔传感器用于转速的测量；热电偶、热电阻式传感器在温度测量与控制中的应用。
四、项目驱动教学法在“传感器”与检测技术教学中的应用
下面以电阻应变式传感器为例，介绍项目驱动教学法在该课程教学中的应用。本项目的教学目标是让学生了解传感器是如何将非电量转变为电量输出，如果单纯讲授电阻应变式传感器的工作原理，那么学生对这种传感器如何测量、怎么应用并不是很清楚，为此我们将电阻应变式传感器的内容设计为一个项目来进行教学。
1.项目描述
由授课教师讲解本项目的基本情况和功能要求。例如本项目的主要目的是应用电阻应变式传感器检测力，通过一台简易的电子称重计价秤来掌握这种传感器的特性，称重的主要器件是金属箔式电阻应变片。
2.组建项目组
根据项目的规模和难易程度，把学生分成若干组，在分组过程中考虑学生对知识的接受能力和实践动手能力。
3.学生自主学习相关知识
授课教师指出本项目中应用的相关知识，提供这些知识的学习资源和条件，要求学生自行学习这些知识。例如本项目中主要应用电阻应变片的基本结构、应变原理以及它的测量电路和温度补偿方法等。
4.小组讨论
在教师的引导下，各小组提出并仔细讨论项目实施方案，准备好需要的实验设备和相关材料。本项目需要用到的设备有：CSY系列传感器与检测技术实验台、相应的实验箱、应变式传感器实验单元、砝码、万用表等。
5.项目实施
在项目进行过程中，教师鼓励学生的创造性思维，培养学生善于发现问题、解决问题的能力。通过应变式测力传感器在简易电子称重计价秤中的工程应用实例，使学生对传感器的原理、结构类型、安装、选型以及量程、适用条件有了较好的掌握。
6.项目总结和评价
项目实施结束后，教师组织学生对项目执行的情况进行总结，对项目中的亮点进行表扬和推广，并给出成绩。最后教师在全班进行项目总结，指出项目相关的知识要点。
五、实行项目驱动教学法的意义
教师应对整个教学过程进行设计，优化教学方案，实现对学生的拓展训练。在讲授时，摒弃传统的“知识点一虚拟习题一验证实验”的方法，而是采用项目教学法，以“逆序”的方式，首先给出实际项目背景，解剖项目的组成模块，找出模块间的联系，确定模块中的知识点，再采用“顺序”的方式将这些知识连成一个系统。与以往传统的教学方法相区别，采用项目驱动的教学法，当项目提出后立即引起了学生们的兴趣，展开了热烈的讨论。在老师的适当引导启发下，最终形成了解决方案。通过此项目的学习，学生们不但对简单的称重系统的构成有了全面的认识，还对本讲抽象的理论内容有了深刻的理解。通过解决工程实际问题，让学生对学习本门课程的意义有了重新的认识，由“要我学”变为“我要学”，从而使被动学习变为主动学习。总之，项目驱动教学法的运用使得学生成为教学活动的主体，形成自主学习、合作学习和探索性学习的学习氛围，提高了学生分析问题和解决实际问题的能力，从而为以后的工作打下了一定的基础。
六、项目驱动教学法在具体实践中应该注意的问题
教师对每一部分理论知识编写具有工程应用背景的案例，坚持以工程实际中的项目为主线，采用启发讲授与课堂讨论相结合方法激发学生的学习兴趣与积极性，鼓励学生根据教学内容自己提出方案，通过实验来领会所学知识。在项目驱动教学法中，在项目的具体实践过程中，教师应该注意以下问题。
1.确立实用的项目
采用项目驱动教学法进行教学对教师的要求较高，教师对该课程应有较多的工程实践，确立的项目要尽可能全面包含教学内容；另外，根据学生实际水平来确定项目的难易程度，项目要被大多数学生喜欢并接受，并可用某一标准公平准确地给予评价。
2.教师要给予适当的指导
学生在独立完成项目前，教师要进行适当的引导。引导主要包括对新知识的讲解和对项目具体实施的解释，这样学生才更容易理解、接受并成功地完成项目。另外，学生在完成项目的过程中遇到困难，教师也应及时给予指导，指导不但使学生记忆深刻，还能锻炼学生的发散思维，培养其创新能力。
3.激发学生的学习兴趣
根据每次讲授的内容，教师要能提出与之相符合的工程实际案例，以工程应用背景的案例来激发学生的学习兴趣。为进一步激发学生学习动力，可引入小组间竞争，通过分组评比，也能调动学生的学习积极性，提高学习效果。
参考文献：
[1]李姿景,等.传感器原理及应用课程教学改革与实践[J].中国电力教育,2010,(21).
[2]郑旭东.《传感器与检测技术》课程的项目教学及思考[J].科技信息,2009,(34).
[3]张明月.项目式教学法在《传感器与检测技术》课程中的应用[J].电大理工,2009,(1).
[4]邝小磊,等.“传感器与检测技术”教学实践平台的建设与实践[J].广东交通职业技术学院学报,2009,8(2).
[5]徐科军.“传感器与检测技术”课程建设探讨[J].电气电子教学学报,2009,31(3).
（责任编辑：刘辉）
关键词：项目驱动教学法；传感器；检测技术
作者简介：袁向荣（1972-），女，山东寿光人，山东英才学院机械制造与自动化工程学院，讲师。（山东 济南 250104）
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）26-0092-02
“传感器与检测技术”是自动化、机电一体化和电气专业的主要课程，此类专业学生要成为社会迫切需要的应用型、技术型人才，必须要掌握一定的传感器原理及应用方面的知识。在以往的“传感器与检测技术”教学中，往往只是给学生讲授一些传感器的基本原理，对传感器的实际应用介绍很少，绝大部分学生只掌握了原理，而对于如何应用则并不了解。结合技术本科院校或职业院校“应用型人才”的培养目标及该课程的教学现状，对传统的教学内容、教学方法进行改革探索和实践，以能力培养为目标，以项目教学为手段，改变原来以理论为主的教学理念，强调对学生动手能力的培养，提出项目驱动的“传感器与检测技术”教学方法。
一、“传感器与检测技术”课程的特点
1.多学科渗透
传感器种类繁多，涉及数学、物理学、力学、电子学、材料学、计算机科学、信号处理等多方面知识，课程所讲授内容相对来说比较分散，很难找到一条主线，要深入学习各学科的知识难度较大。
2.实践性强
各种传感器、测试仪器的熟悉，测试方法的掌握，测试系统的组建和使用等仅靠传统的理论课堂教学很难达到预期的效果，必须有一定比例的实践课，应该突出传感器的应用、培养学生技能、传感器选型应用能力和检测系统集成能力。
3.知识更新快
科学技术的不断发展对传感器的发展不断提出新的要求和挑战，近年来，大批新型优质传感器不断涌现，因此对学生提出更高的要求。
二、技术本科院校或职业院校该课程教学中存在的问题
1.学生层次差异较大，发展方向各异
由于受招生情况的限制，技术本科类院校或职业院校中的学生存在较大的层次差异，因此，忽略学生的层次差异，教学效果肯定不会理想。
2.学生重视实践，轻视理论
目前，由于受就业形势的影响，高职学生普遍存在的一个问题是轻理论、重操作，以为会操作就可以找到好工作，这是当前社会的偏激观点。作为教师不能被学生的暂时需求所左右，只顾目前的就业要求或按照普通本科院校的教学方法只进行理论讲解，而应在满足理论知识够用的基础上，将学习和实践结合起来，采用项目驱动的教学法，将实际项目引入到教学中，提高学生的动手能力并为将来的工作奠定基础。
三、项目驱动教学法中项目内容的设计
项目驱动教学法是以实践为导向，教师为主导，学生为主体的教学方法，是从职业的实际出发选择具有典型性的事例作为教学的内容，学生在教师的指导下，按照问题的要求搜集、选择信息资料，通过小组的共同研究，努力创造性地去解决问题，得出结论或完成任务。作为教学内容的项目应满足下列条件：
（1）可用于学习一定的教学内容，具有一定应用价值；
（2）能将某一教学课题的理论知识和实践技能结合在一起；
（3）能够激发学生的学习兴趣；
（4）学生有独立进行学习、工作的机会，在一定时间范围内可自行组织、安排自己的学习行为；
（5）具有一定难度，不仅是已有的知识、技能的应用，而且还要求学生能运用新学习的知识、技能解决过去从未遇到过的实际问题；
（6）有明确的评分标准，可以对完成的作品进行评价；
（7）学习结束后，师生共同评价项目工作成果和工作学习方法，并可以把项目内容延伸，以适应以后的需要。
在教学过程中，教师把教学内容进行分解，将教学内容融入具体的项目（工程实际案例），对每一部分理论知识编写具有工程应用背景的案例和实验，与之相配套，把各种类型的传感器分别与具体的项目相对应，根据“传感器与检测技术”教学大纲的要求，对每一种传感器设计的具体项目如下：
电阻应变式传感器在称重系统中的应用；电感式传感器用于直线或转动位移的测量；电容式传感器用于固体或液体的物位测量；压电式传感器用于应力及加速度的测量；霍尔传感器用于转速的测量；热电偶、热电阻式传感器在温度测量与控制中的应用。
四、项目驱动教学法在“传感器”与检测技术教学中的应用
下面以电阻应变式传感器为例，介绍项目驱动教学法在该课程教学中的应用。本项目的教学目标是让学生了解传感器是如何将非电量转变为电量输出，如果单纯讲授电阻应变式传感器的工作原理，那么学生对这种传感器如何测量、怎么应用并不是很清楚，为此我们将电阻应变式传感器的内容设计为一个项目来进行教学。
1.项目描述
由授课教师讲解本项目的基本情况和功能要求。例如本项目的主要目的是应用电阻应变式传感器检测力，通过一台简易的电子称重计价秤来掌握这种传感器的特性，称重的主要器件是金属箔式电阻应变片。
2.组建项目组
根据项目的规模和难易程度，把学生分成若干组，在分组过程中考虑学生对知识的接受能力和实践动手能力。
3.学生自主学习相关知识
授课教师指出本项目中应用的相关知识，提供这些知识的学习资源和条件，要求学生自行学习这些知识。例如本项目中主要应用电阻应变片的基本结构、应变原理以及它的测量电路和温度补偿方法等。
4.小组讨论
在教师的引导下，各小组提出并仔细讨论项目实施方案，准备好需要的实验设备和相关材料。本项目需要用到的设备有：CSY系列传感器与检测技术实验台、相应的实验箱、应变式传感器实验单元、砝码、万用表等。
5.项目实施
在项目进行过程中，教师鼓励学生的创造性思维，培养学生善于发现问题、解决问题的能力。通过应变式测力传感器在简易电子称重计价秤中的工程应用实例，使学生对传感器的原理、结构类型、安装、选型以及量程、适用条件有了较好的掌握。
6.项目总结和评价
项目实施结束后，教师组织学生对项目执行的情况进行总结，对项目中的亮点进行表扬和推广，并给出成绩。最后教师在全班进行项目总结，指出项目相关的知识要点。
五、实行项目驱动教学法的意义
教师应对整个教学过程进行设计，优化教学方案，实现对学生的拓展训练。在讲授时，摒弃传统的“知识点一虚拟习题一验证实验”的方法，而是采用项目教学法，以“逆序”的方式，首先给出实际项目背景，解剖项目的组成模块，找出模块间的联系，确定模块中的知识点，再采用“顺序”的方式将这些知识连成一个系统。与以往传统的教学方法相区别，采用项目驱动的教学法，当项目提出后立即引起了学生们的兴趣，展开了热烈的讨论。在老师的适当引导启发下，最终形成了解决方案。通过此项目的学习，学生们不但对简单的称重系统的构成有了全面的认识，还对本讲抽象的理论内容有了深刻的理解。通过解决工程实际问题，让学生对学习本门课程的意义有了重新的认识，由“要我学”变为“我要学”，从而使被动学习变为主动学习。总之，项目驱动教学法的运用使得学生成为教学活动的主体，形成自主学习、合作学习和探索性学习的学习氛围，提高了学生分析问题和解决实际问题的能力，从而为以后的工作打下了一定的基础。
六、项目驱动教学法在具体实践中应该注意的问题
教师对每一部分理论知识编写具有工程应用背景的案例，坚持以工程实际中的项目为主线，采用启发讲授与课堂讨论相结合方法激发学生的学习兴趣与积极性，鼓励学生根据教学内容自己提出方案，通过实验来领会所学知识。在项目驱动教学法中，在项目的具体实践过程中，教师应该注意以下问题。
1.确立实用的项目
采用项目驱动教学法进行教学对教师的要求较高，教师对该课程应有较多的工程实践，确立的项目要尽可能全面包含教学内容；另外，根据学生实际水平来确定项目的难易程度，项目要被大多数学生喜欢并接受，并可用某一标准公平准确地给予评价。
2.教师要给予适当的指导
学生在独立完成项目前，教师要进行适当的引导。引导主要包括对新知识的讲解和对项目具体实施的解释，这样学生才更容易理解、接受并成功地完成项目。另外，学生在完成项目的过程中遇到困难，教师也应及时给予指导，指导不但使学生记忆深刻，还能锻炼学生的发散思维，培养其创新能力。
3.激发学生的学习兴趣
根据每次讲授的内容，教师要能提出与之相符合的工程实际案例，以工程应用背景的案例来激发学生的学习兴趣。为进一步激发学生学习动力，可引入小组间竞争，通过分组评比，也能调动学生的学习积极性，提高学习效果。
参考文献：
[1]李姿景,等.传感器原理及应用课程教学改革与实践[J].中国电力教育,2010,(21).
[2]郑旭东.《传感器与检测技术》课程的项目教学及思考[J].科技信息,2009,(34).
[3]张明月.项目式教学法在《传感器与检测技术》课程中的应用[J].电大理工,2009,(1).
[4]邝小磊,等.“传感器与检测技术”教学实践平台的建设与实践[J].广东交通职业技术学院学报,2009,8(2).
[5]徐科军.“传感器与检测技术”课程建设探讨[J].电气电子教学学报,2009,31(3).
（责任编辑：刘辉）