李仪+赵晓芳+黎山峰

【摘要】针对传感器与检测技术教学中存在的问题，结合东莞理工学院的建设目标，基于OBE（Outcomes Based Education）教学模式，在教学计划中引入学生学习产出的概念，由此出发制订培养目标、教学方法和学生评价方法，特别在实验教学案例上进行了重点设计，为学生能力的培养提供了很好的平台，确实取得了良好效果。

【关键词】OBE 传感器与检测技术 教学改革 课程建设

【基金项目】广东省高等教育教学研究和改革项目（2015）；（东莞理工学院教育教学改革与研究项目（2015））。

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）24-0016-02

传感器及检测技术是一门内容繁杂的交叉学科，涉及电磁学、力学、光学、声学、化学、计算机技术等，但这门课程只有48学时，所以长期以来，只能在教学内容上侧重于传感器定义的讲解、原理的分析等，使得学生对传感器相关理论知识掌握较好，但对于实际工程中传感器的运用了解不多[1]。实验方面，大部分内容是在实验台上进行，学生只需对实验电路进行连接，没有很好地理解测量电路与传感器原理的融合，导致学生做毕业设计时，无从下手，不能很好的实现课程的教学目标[2]。因此，对传感器与检测技术课程进行教学改革是非常必要的。

东莞理工学院已在2012年明确提出了建设“特色鲜明的高水平应用型地方大学”目标，致力于培养高素质创新型、应用型人才。近几年来根据学校的人才培养定位，多次对教学内容、实验开设、教学评价等方面进行探索与实践，并取得了一定成绩。但也遇到一些问题，如部分学生态度不认真，学生的创新能力不够等。针对存在的问题，我们首次引入OBE（Outcomes Based Education）教学模式[3]，并根据OBE的基本内容与主要特征，重点探讨了该方法在传感器与检测技术教学中的实施与应用。使学生既能在学习传感器相关理论知识，同时掌握传感器的应用技术，提高学生的工程实践能力，满足“应用型”本科对人才培养的要求。

1.OBE教学模式

在OBE教育系统中，教育模式由“内容为本”向“学生为本”转变，教育者必须对学生毕业时应达到的能力及其水平有清楚的构想，然后寻求设计适宜的教育结构来保证学生达到这些预期目标。在传统教学中，教学内容先于教学目标而存在并占据核心位置，而在OBE教育模式中，教学目标（学生预期学习产出）先于教学内容而存在，课程资源开发、学生管理和辅导等活动都要围绕预期目标而展开。

2.基于OBE的教学改革

将有地方特色的应用型人才培养方案的需求和教学资源建设的特点相结合，将教学改革和教学资源应用相结合，从“课程内容教育为主”转变为以“学生掌握知识为主”。

2.1 探索传感器与检测技术课程的预期“学习产出”

通过对学生、用人单位等相关者调查，探索传感器与检测技术课程的目标以及实施这些目标所需要的知识、学生能力和素质，制定可测评的预期“学习产出”。要求学生掌握传感器的工作原理、基本结构、测量电路及各种应用，熟悉测量的基本知识及误差处理方法，了解传感器的发展趋势及在工业生产和科学技术方面的广泛应用，具有正确应用传感器的能力，为毕业设计做准备，为毕业后的工作打下良好的基础。

2.2 确定课程层面的预期“学习产出”及实现策略

根据“学习产出”类型，使用多样化的教学方法，创设丰富的教育环境，调动学生积极地参与到教学过程，有效实现预期学习产出。在课程层面，采用测验、问卷、项目、作业、报告等多样化评价方法[4]，设计传感器与检测技术的“学习产出”。

2.3 建立明确的、可实施的《传感器与检测技术》课程标准

根据本课程国内外发展趋势和人才培养模式改革的需求、学校定位、专业培养目标，重新编制明确的、可实施的《传感器与检测技术》课程标准。为教学内容安排、教学策略设计、教材编写、教学评价与考核确立依据。

2.4 课程研究与改革内容

在理论教学中，从以往先讲原理，再讲应用的模式，改为先讲应用，再讲原理，从具体的科研项目中，选取部分内容并将其融入到授课内容中。通过实实在在的案例，让学生知道这些理论知识有何用处、如何用，提高了学生对传感器知识学习的兴趣，这样对理论的理解也会更加深刻。比如讲传感器静态特性时，先与学生互动，以聊天的形式，结合正在进行的不锈钢支撑架应力测量科研项目，介绍测量应力的传感器选择及静态参数的测量过程，测量数据的整理等。课程讲完后，把科研项目中的实验数据，作为课后作业，让学生进行误差分析，计算相关的参数，如线性度、灵敏性、迟滞、重复性等，然后对传感器进行评价，从而将所学知识应用到实际工作中，对所学知识进一步巩固。

在实验教学中，提高综合设计实验比例，重点建立“传感器与检测技术”设计性项目案例库以及相应的实训教材，以应用案例为基础，建设以学习产出为目标的课程学习环境。首先，开发一些电路简单、实用、易于完成的项目。例如火灾报警器、楼宇声控灯及光控灯、酒精浓度测试仪、电子体重秤等；其次，开发一些综合运用单片机技术、自动控制技术、电子技术等多学科知识交叉融合的实验项目，例如DS18B20或Cu50数字显示温度计、温度控制系统、水位控制系统等。案例当中所涉及的信息的收集、方案的设计、项目实施等工作，均由学生自己负责，培养学生的思考、质疑、研究、决定和呈现的能力。学生通过项目的实施，了解并把握项目实施过程中每一个环节的基本要求，在运用已有知识、技能的同时，学习新的知识和技能，解决过去从未遇到过的实际问题，同时学习掌握教学大纲中规定的教学内容，调动学生学习的主动性和积极探究的态度、独立解决问题能力和创新能力以及推理和预测的习惯[5]。实验时，只给学生提高基本思路及最终达到的目标，由学生自行设计方案、购买元器件、搭建电路等，老师随时指导，了解学生思考问题及解决问题的方法。评价成绩不仅检查作品完成情况，还需考查处理问题的能力。

2.5 设计学习成果的评估体系

课程教学的改革必须要有合理的考核方式相配合才能发挥效力，再好的方案没有学生的积极参与也不会有什么效果，在课程考核中主要衡量的是学生学习过程表现综合应用能力。现有的考核方式是期末及平时成绩占85%，实验成绩占15%。评估体系改革的主要内容是降低试卷成绩在总体成绩中所占的比例，注重知识学习及综合能力的培养。在项目考核中，对学生实践动手能力、解决问题的能力和独立设计能力作综合评估。第一，每位同学都必须进行设计性和综合性实验，实验结束后对其成果进行验收，基本完成设计要求并达到考核标准才能通过。第二，学生在分组实验中的参与度应作为考核的一个重要标准，考勤也作为一个考核指标。第三，在实验过程中进行考核，规定时间节点，分阶段检查实验进度，如进行单元验收、仿真验收和系统验收等[6]，这样也便于老师和学生间的沟通。这部分成绩占学生总成绩的比例从原来的15%提高到30%。

2.6 积极开展问卷调查，完成计划、实施、检查、行动的闭环管理

在每学年课程结束之前都要求学生对本课程写一个心得和感受，以及问卷调查。心得主要是针对本课程教学方法和教学效果的评价以，及有哪些改进的地方，了解学生的需求和本课程在实际教学过程中的不足，以便在下一学年教学过程中有所改进，使本课程教学效果变得更加良好。

3.课程改革成果

经过近两年的改革实践，基于OBE教学理念的传感器与检测技术改革，学生进行与传感器有关的电子产品设计能力、分析问题和解决问题的能力以及创新能力得到很好的提高，项目案例库的建设为学生能力的培养提供了很好的平台，并确实取得了实际的效果。基于课程改革与建设，使得学生对传感器与检测技术知识的学习兴趣增加，期末考试（教考分离，采用其他学校试卷）卷面平均成绩比以往提高10分左右。通过课程训练，提高学生电子设计能力的同时，也提高了他们的自信心，参加电子设计竞赛更加活跃，并取得了较好的成绩。

4.结束语

将OBE教学模式应用到传感器与检测技术的教学中以提升教学质量，有效地调动了学生的积极性，也端正了学生的学习态度，提高学习效果，取得了较好的预期成效。但是在应用OBE教学模式时，应尽可能避免将教学简化为可观察的，低层次的具体任务，把本科教育与高职教育区别开来，注重学生综合能力的培养，只有这样，才有可能形成良好的互动循环，学生素质才能真正得到了提升。

参考文献：

[1]姚克明，罗印升，王小兰. “传感器与检测技术”课程教学改革探讨[J].职教通讯，2013（36）：15-16.

[2]张红. 传感器课程教学现状分析与改革对策[J].中国现代教育装备， 2010，（23）：115～117.

[3] 顾佩华，胡文龙，林鹏，等.基于“学习产出”（OBE）工程教育模式：汕大学的实践与探索[J].高等工程教育研究，2014（1）：28-37.

[4]张鹏，吴东艳，张凌志. 项目教学法与传感器课程改革探索[J].中国电力教育，2014（5）：78-79.

[5]徐小玲，刘美. 基于CDIO模式的传感器技术课程改革[J]. 黑龙江生态工程职业学院学报，2012（25）：108-110.

[6]王根平， 易灵芝， 吴志敏， 等. 基于CDIO 的《检测与传感器原理》课程设计研究与实践[J].计量与测试技术，2011，38（1）：17～20.

作者简介：

李仪，男， 1965年8月生， 汉族， 广东湛江， 高级工程师。研究方向：传感器、电路与显示技术等。