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[摘要]《传感器与检测技术》作为自动化、电子信息工程、测控技术与仪器等专业的核心课程，肩负着带领学生从理论走向实践的重要使命。针对本课程在教学中存在的主要问题，分析了产生问题的原因，并提出教学改革的对策，主要从教学内容、教学模式、教学方法三方面分别讨论如何以充满活力的教学方式激发学生学习的主观能动性，提高教学质量和效果。
[关键词]核心课程 教学改革 主观能动性
一、 本课程的现状与存在的问题分析
《传感器与检测技术》作为自动化、电子信息工程、测控技术与仪器等专业的核心课程，旨在培养学生分析和解决问题、实践动手能力和改革创新能力。学生通过对各种传感器的工作原理和特性分析，掌握传感器的原理及应用技术，为后续课程打下坚实的基础[1]。然而，就近年来用人单位反映毕业生动手实践能力和解决实际问题能力严重匮乏等问题，反思在《传感器与检测技术》的教学中，以下问题不容小觑：
（1）教学内容单一，不同的专业在课程上无明显侧重点和偏向性。
传感器课程主要内容在于以物理学为基础，为实际应用加以扩展，融合当前新技术，达到适应各种参数测量的目标。如今活跃在市场中的传感器种类繁多、行业特色明显，而当下使用的教材并没有区分不同专业对传感器的需求[2]。另外，对于传感器的应用，自动化侧重于把获取到的信息用于控制系统之中，测控技术与仪器侧重于如何获取信息，电子信息工程侧重于如何处理获取到的信息。虽然三者偏向性明显不同，却采用统一教材、统一教学大纲。
（2）教学模式单一，整个课程仅仅停留在理论教学的方式上。
从小学到中学的十二年教育中，绝大部分是与生活实际毫不相关的理论内容，如果在高等教育依然延续从前的理论教育为主，脱离社会和生活实际需求，那么正值叛逆的大学生青年对自己的未来充满迷茫，“读书无用论”自然也会继续如病毒般蔓延。较之传感器这类工程器件，本身的存在即是为解决实际问题，而《传感器与检测技术》这么课程却依然停留在在理想环境下对公式的推导之中，几乎没有考虑传感器在不同使用环境下将可能产生的工程问题，学生也就难以接触实际问题，更不用说创新性地解决问题。
（3）教学方法单一，“教师讲，学生听”的被动接受方式难以激发学生的思考兴趣。
本课程公式繁多、内容分散，各类型传感器的基础理论缺乏连贯性和系统性，讲起来枯燥乏味，学起来晦涩难懂，学生自然无法灵活应用。
二、 教学改革实施策略
为了加强学生实践动手能力培养，提高学生工程素养，在课堂中把知识传授、实践能力培养、综合素质教育融为一体，将成为《传感器与检测技术》课程发展的必然趋势，对此，提出以下实施策略。
（一）教学内容改革，奠定适应不同专业的基础知识
摒弃传统中“统一教学大纲、统一教材”的教学内容，采用以统一基础理论大纲为基本学习内容，以多样化多媒体教材为主，以书本教材为辅，根据不同专业制定不同教学目标，同时通过展开与企业资深专家对话，教师深入企业实践等方式，了解行业最新资讯，及时把新知识、新技术应用到教学实践中，实现以就业为目标的人才培养计划。例如，就温度传感器而言，自动化专业可以偏向讲授在不使用MCU的前提下如何利用温度传感器工作原理构成闭环控制系统，以实现自动控制；电子信息工程可以偏向讲授常用热电偶、PT100、LM135、AD590、DS18B20、TSEV01等不同工作原理的温度传感器在不同环境中使用的优劣对比，以及如何读取并处理数据；测控技术与仪器则可以偏向讲授如何以基础理论发展的传感器可能产生的工程问题，以及误差处理方式。
（二）教学模式改革，促进在校人才与社会需求接轨
由于实验手段和设备的落后，现仅有的实验只是验证性实验，甚至常常是由老师手把手教授如何连接电路，以至于学生只是机械地模仿，这样的实验教学根本赶不上日新月异的信息融合技术，同时也打击了学生的学习兴趣，抑制了学生的创新思维。为此，建立以虚拟综合实验教学平台为依托，基础性实验、设计性实验、综合性实验层层递进的教学模式，将促进基础知识传授、创新能力培养和综合素质教育融为一体。
（1）基础性实验，探索课程系统性与学科关联性
突破传统教学模式中就事论事，并不关心其他学科的弊端，寻找一条从信息获取，到信号处理，再到测控系统的学科主线，把传感器信息采集、电路信号处理和系统搭建有机结合起来，使学生能把握学科的整体结构，有效地选择不同课程对不同专业的偏向性，打破被动式教育，发挥学生的主观能动性。例如：首先，通过箔式应变片三种桥路性能比较、电容式传感器特性试验、差动变压器特性、霍尔式传感器的直交流激励特性等基础性实验，使学生消化巩固所学基础理论知识，了解和掌握必要仪器设备的使用注意事项。然后，指导学生通过必要的放大电路和A＼D转换电路，把产生的实验结果转化为数字信号，并且显示出来，在此过程中不仅能使学生能深刻体会到不同课程之间的联系，还能把实践与理论相结合，提高学生学习兴趣。最后，教师可向学生介绍一些具体创新成果的整体框架，以及根据学生水平介绍各部分的理论基础以及实现方式，培养学生科学思维方法，使其了解学科整体部署，打破“一叶障目”的传统教学模式。
（2）设计性实验，培养学生解决创新实践以及解决实际问题的能力
将传感器理论知识、新兴技术融为一体。课程设计与教师科研相结合，与工厂企业相结合，与学科发展前沿相结合，激发学生的创新意识和创造精神。实验中只给出实验设计目标，以及可参考的传统技术指标，如精度、分辨率，其他的由学生独立完成，学生可根据所学知识点查阅相关资料、拟定实验方案，采用课堂分组讨论的形式，发挥学生主观能动性[3]，培养学生的认知能力、组织能力和工程设计能力。
（3）综合性实验，进一步缩短理论与实践的差距，提升学生的工程素养 相对于基础性实验和设计性实验而言，综合性实验不是简单的几门知识融合，而是多学科交叉融合。这其中由于实验耗材可能过多，所以建立以LabVIEW和Proteus为基础虚拟综合实验教学平台，将有效地减少实验经费。通过以单片机和多传感器综合检测为主，电子技术和自动控制技术为辅的实验，全面考察学生对知识的驾驭能力，提高学生的职业发展潜力。当然，由于此阶段所需精力和时间相对较大，所以可在课程设计或毕业设计阶段进行。届时，能力突出的学生还可以参与到学校科研团队，直接参与项目开发或者工程实践[4]。
（三）教学方法改革，启发学生思维并激发学生学习兴趣
《传感器与检测技术》作为自动化、电子信息工程、测控技术与仪器等专业的核心课程，具有较强的理论性，历年各届学生对该课程的学习均感枯燥，特别是《大学物理》、《高等数学》等课程基础差的同学感到尤为困难，故激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲望成了教师肩上沉重的担子[5]。据此，提出以“案例教学”、“归类教学”、“立体教学”为核心的教学方法。
（1）案例教学，教师可抓住学生的好奇心[6]，以生活中的实际例子为引子，提出符合学生当前水平并且富有启发性的问题，唤起学生注意力。
例如，在学习光电式式传感器时，可这样引入课题：“在一些楼道中，大家都用过声控的灯吧，那么为什么白天的时候有声音，灯却不会亮起来呢？”“在当下应用中风靡各行各业的人脸识别系统，指纹识别系统，它们都是如何工作的呢？”当学生在思考这些问题的时候，也就能很自然的引入新课。同时也能在基础理论课后引导学生思考：在实际情况中，如何打破纯理论的局限性，利用已学过的知识来解决可能出现的误差。根据这些具有相关性的问题，激发学生了解真相的兴趣，也让学生了解到传感器在生活中的实用性。这需要教师大胆尝试教育创新，突破“教师将，学生听”的传统，让有思想的学生讲出自己的理论，在学生和学生之间、学生和老师之间形成一种隐含的师生关系。
（2）归类教学，将具有共同属性的知识进行归类，利用新知识与旧知识之间的属性关系引入新课题的学习，同时也利用各类之间在不同属性下的交叉关系引入后续学习。学生不仅可以根据比较知识之间的相似性和相异性巩固已学习内容，还可以避免由于实践太少，导致对理论知识的掌握相互混淆。
例如，在讲解自感式传感器或者电容式传感器时，可以把两者相互联系起来，因为作为电路中的两大无源元件，它们有着相关联的测量电路。通过比较不难发现它们都具备谐振式和电桥式两种测量电路，仅仅是在相同的工作原理下，线路构成有些差异而已。因此，通过把电容式传感器和电感式传感器相互联系起来，通过层层对比，新旧结合，学生学习起来也就变得容易许多[7]。
（3）立体教学，利用多媒体技术，把抽象的传感器理论融合在动画、文字和图像之中，使枯燥乏味的课堂变得生动形象。
例如，在介绍电容式传感器时，可以用动画演示变面积、变介质、变极距所引起的电荷移动，使学生能定性的理解其工作原理，随之对于定量分析，学生对知识的摄取自然是手到擒来。
三、 总结
高校教育旨在为社会输送人才，祛除“毕业生理论与实践脱轨”的诟病已是刻不容缓，教育改革的目的正是在于提高教育质量，培养和造就社会亟需的应用型和创新型人才。因此就《传感器与检测技术》而提出的教学改革策略，该策略不仅能激发学生学习热情，还能提高学生对知识的综合运用能力、培养学生创新意识和团队精神。
基金项目：重庆市高等学校教学改革研究项目（1203041）、重庆邮电大学教改项目（XJG1322）
[参考文献]
[1]胡向东.传感器与检测技术[M].北京：机械工业出版社2013：1-3.
[2]张红.结合传感器课程特点，推进创新型人才教育[J].高教论坛，2010（10）：77-79.
[3]刘彩霞.传感器与检测技术实验课教学改革构想[J].辽宁省交通高等专科学校学报，2013（4）：70-72.
[4]林金泉.以自动检测技术课程课堂为例探索高职院校课堂教学改革[J].教育与职业，2012（27）：136-137.
[5]刘平.激发电类专业学生学习兴趣的教学方法[J].才智，2010（4）：70.
[6]冷芳.高职传感器技术课程导入法研究[J].辽宁高职学报，2013（10）：34-36.
（作者单位：重庆邮电大学 自动化学院 重庆）
[关键词]核心课程 教学改革 主观能动性
一、 本课程的现状与存在的问题分析
《传感器与检测技术》作为自动化、电子信息工程、测控技术与仪器等专业的核心课程，旨在培养学生分析和解决问题、实践动手能力和改革创新能力。学生通过对各种传感器的工作原理和特性分析，掌握传感器的原理及应用技术，为后续课程打下坚实的基础[1]。然而，就近年来用人单位反映毕业生动手实践能力和解决实际问题能力严重匮乏等问题，反思在《传感器与检测技术》的教学中，以下问题不容小觑：
（1）教学内容单一，不同的专业在课程上无明显侧重点和偏向性。
传感器课程主要内容在于以物理学为基础，为实际应用加以扩展，融合当前新技术，达到适应各种参数测量的目标。如今活跃在市场中的传感器种类繁多、行业特色明显，而当下使用的教材并没有区分不同专业对传感器的需求[2]。另外，对于传感器的应用，自动化侧重于把获取到的信息用于控制系统之中，测控技术与仪器侧重于如何获取信息，电子信息工程侧重于如何处理获取到的信息。虽然三者偏向性明显不同，却采用统一教材、统一教学大纲。
（2）教学模式单一，整个课程仅仅停留在理论教学的方式上。
从小学到中学的十二年教育中，绝大部分是与生活实际毫不相关的理论内容，如果在高等教育依然延续从前的理论教育为主，脱离社会和生活实际需求，那么正值叛逆的大学生青年对自己的未来充满迷茫，“读书无用论”自然也会继续如病毒般蔓延。较之传感器这类工程器件，本身的存在即是为解决实际问题，而《传感器与检测技术》这么课程却依然停留在在理想环境下对公式的推导之中，几乎没有考虑传感器在不同使用环境下将可能产生的工程问题，学生也就难以接触实际问题，更不用说创新性地解决问题。
（3）教学方法单一，“教师讲，学生听”的被动接受方式难以激发学生的思考兴趣。
本课程公式繁多、内容分散，各类型传感器的基础理论缺乏连贯性和系统性，讲起来枯燥乏味，学起来晦涩难懂，学生自然无法灵活应用。
二、 教学改革实施策略
为了加强学生实践动手能力培养，提高学生工程素养，在课堂中把知识传授、实践能力培养、综合素质教育融为一体，将成为《传感器与检测技术》课程发展的必然趋势，对此，提出以下实施策略。
（一）教学内容改革，奠定适应不同专业的基础知识
摒弃传统中“统一教学大纲、统一教材”的教学内容，采用以统一基础理论大纲为基本学习内容，以多样化多媒体教材为主，以书本教材为辅，根据不同专业制定不同教学目标，同时通过展开与企业资深专家对话，教师深入企业实践等方式，了解行业最新资讯，及时把新知识、新技术应用到教学实践中，实现以就业为目标的人才培养计划。例如，就温度传感器而言，自动化专业可以偏向讲授在不使用MCU的前提下如何利用温度传感器工作原理构成闭环控制系统，以实现自动控制；电子信息工程可以偏向讲授常用热电偶、PT100、LM135、AD590、DS18B20、TSEV01等不同工作原理的温度传感器在不同环境中使用的优劣对比，以及如何读取并处理数据；测控技术与仪器则可以偏向讲授如何以基础理论发展的传感器可能产生的工程问题，以及误差处理方式。
（二）教学模式改革，促进在校人才与社会需求接轨
由于实验手段和设备的落后，现仅有的实验只是验证性实验，甚至常常是由老师手把手教授如何连接电路，以至于学生只是机械地模仿，这样的实验教学根本赶不上日新月异的信息融合技术，同时也打击了学生的学习兴趣，抑制了学生的创新思维。为此，建立以虚拟综合实验教学平台为依托，基础性实验、设计性实验、综合性实验层层递进的教学模式，将促进基础知识传授、创新能力培养和综合素质教育融为一体。
（1）基础性实验，探索课程系统性与学科关联性
突破传统教学模式中就事论事，并不关心其他学科的弊端，寻找一条从信息获取，到信号处理，再到测控系统的学科主线，把传感器信息采集、电路信号处理和系统搭建有机结合起来，使学生能把握学科的整体结构，有效地选择不同课程对不同专业的偏向性，打破被动式教育，发挥学生的主观能动性。例如：首先，通过箔式应变片三种桥路性能比较、电容式传感器特性试验、差动变压器特性、霍尔式传感器的直交流激励特性等基础性实验，使学生消化巩固所学基础理论知识，了解和掌握必要仪器设备的使用注意事项。然后，指导学生通过必要的放大电路和A＼D转换电路，把产生的实验结果转化为数字信号，并且显示出来，在此过程中不仅能使学生能深刻体会到不同课程之间的联系，还能把实践与理论相结合，提高学生学习兴趣。最后，教师可向学生介绍一些具体创新成果的整体框架，以及根据学生水平介绍各部分的理论基础以及实现方式，培养学生科学思维方法，使其了解学科整体部署，打破“一叶障目”的传统教学模式。
（2）设计性实验，培养学生解决创新实践以及解决实际问题的能力
将传感器理论知识、新兴技术融为一体。课程设计与教师科研相结合，与工厂企业相结合，与学科发展前沿相结合，激发学生的创新意识和创造精神。实验中只给出实验设计目标，以及可参考的传统技术指标，如精度、分辨率，其他的由学生独立完成，学生可根据所学知识点查阅相关资料、拟定实验方案，采用课堂分组讨论的形式，发挥学生主观能动性[3]，培养学生的认知能力、组织能力和工程设计能力。
（3）综合性实验，进一步缩短理论与实践的差距，提升学生的工程素养 相对于基础性实验和设计性实验而言，综合性实验不是简单的几门知识融合，而是多学科交叉融合。这其中由于实验耗材可能过多，所以建立以LabVIEW和Proteus为基础虚拟综合实验教学平台，将有效地减少实验经费。通过以单片机和多传感器综合检测为主，电子技术和自动控制技术为辅的实验，全面考察学生对知识的驾驭能力，提高学生的职业发展潜力。当然，由于此阶段所需精力和时间相对较大，所以可在课程设计或毕业设计阶段进行。届时，能力突出的学生还可以参与到学校科研团队，直接参与项目开发或者工程实践[4]。
（三）教学方法改革，启发学生思维并激发学生学习兴趣
《传感器与检测技术》作为自动化、电子信息工程、测控技术与仪器等专业的核心课程，具有较强的理论性，历年各届学生对该课程的学习均感枯燥，特别是《大学物理》、《高等数学》等课程基础差的同学感到尤为困难，故激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲望成了教师肩上沉重的担子[5]。据此，提出以“案例教学”、“归类教学”、“立体教学”为核心的教学方法。
（1）案例教学，教师可抓住学生的好奇心[6]，以生活中的实际例子为引子，提出符合学生当前水平并且富有启发性的问题，唤起学生注意力。
例如，在学习光电式式传感器时，可这样引入课题：“在一些楼道中，大家都用过声控的灯吧，那么为什么白天的时候有声音，灯却不会亮起来呢？”“在当下应用中风靡各行各业的人脸识别系统，指纹识别系统，它们都是如何工作的呢？”当学生在思考这些问题的时候，也就能很自然的引入新课。同时也能在基础理论课后引导学生思考：在实际情况中，如何打破纯理论的局限性，利用已学过的知识来解决可能出现的误差。根据这些具有相关性的问题，激发学生了解真相的兴趣，也让学生了解到传感器在生活中的实用性。这需要教师大胆尝试教育创新，突破“教师将，学生听”的传统，让有思想的学生讲出自己的理论，在学生和学生之间、学生和老师之间形成一种隐含的师生关系。
（2）归类教学，将具有共同属性的知识进行归类，利用新知识与旧知识之间的属性关系引入新课题的学习，同时也利用各类之间在不同属性下的交叉关系引入后续学习。学生不仅可以根据比较知识之间的相似性和相异性巩固已学习内容，还可以避免由于实践太少，导致对理论知识的掌握相互混淆。
例如，在讲解自感式传感器或者电容式传感器时，可以把两者相互联系起来，因为作为电路中的两大无源元件，它们有着相关联的测量电路。通过比较不难发现它们都具备谐振式和电桥式两种测量电路，仅仅是在相同的工作原理下，线路构成有些差异而已。因此，通过把电容式传感器和电感式传感器相互联系起来，通过层层对比，新旧结合，学生学习起来也就变得容易许多[7]。
（3）立体教学，利用多媒体技术，把抽象的传感器理论融合在动画、文字和图像之中，使枯燥乏味的课堂变得生动形象。
例如，在介绍电容式传感器时，可以用动画演示变面积、变介质、变极距所引起的电荷移动，使学生能定性的理解其工作原理，随之对于定量分析，学生对知识的摄取自然是手到擒来。
三、 总结
高校教育旨在为社会输送人才，祛除“毕业生理论与实践脱轨”的诟病已是刻不容缓，教育改革的目的正是在于提高教育质量，培养和造就社会亟需的应用型和创新型人才。因此就《传感器与检测技术》而提出的教学改革策略，该策略不仅能激发学生学习热情，还能提高学生对知识的综合运用能力、培养学生创新意识和团队精神。
基金项目：重庆市高等学校教学改革研究项目（1203041）、重庆邮电大学教改项目（XJG1322）
[参考文献]
[1]胡向东.传感器与检测技术[M].北京：机械工业出版社2013：1-3.
[2]张红.结合传感器课程特点，推进创新型人才教育[J].高教论坛，2010（10）：77-79.
[3]刘彩霞.传感器与检测技术实验课教学改革构想[J].辽宁省交通高等专科学校学报，2013（4）：70-72.
[4]林金泉.以自动检测技术课程课堂为例探索高职院校课堂教学改革[J].教育与职业，2012（27）：136-137.
[5]刘平.激发电类专业学生学习兴趣的教学方法[J].才智，2010（4）：70.
[6]冷芳.高职传感器技术课程导入法研究[J].辽宁高职学报，2013（10）：34-36.
（作者单位：重庆邮电大学 自动化学院 重庆）