谢莉+陶洪峰+杨慧中

摘要：工程教育专业认证是促进我国工程教育改革，提高工程教育质量的重要举措。在此背景下，本文对自动化专业“传感与检测技术”课程的教学改革进行了探讨，提出了理论教学、教学方法、实践教学、考核方式等方面持续改进的一系列方案。

关键词：工程教育；专业认证；传感与检测技术；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）52-0094-02

为了深化工程教育改革，提高工程教育质量，促进工程教育的国际互认，以及提升工程技术人才的国际竞争力，我国从2005年开始开展工程教育专业认证试点。2016年6月，中国成为《华盛顿协议》的正式成员，标志着我国的工程教育认证体系得到国际认可。同时，在教育部、财政部关于“十二五”期间实施“本科教学工程”的意见中，明确将建立与国际实质等效的工程、医学等专业认证体系作为重要建设内容之一。为此，全国各个高校都在积极推进工程教育专业认证工作。仅2016年度，中国工程教育专业认证协会就受理了200个专业的工程教育专业认证申请。江南大学的自动化专业是国家特色专业建设点、江苏省重点专业和品牌专业，在实施江苏省卓越工程师教育培养计划的基础上，学院和学校层面高度重视，全系师生积极筹备申请2017年度工程教育专业认证。

为了契合工程教育专业认证这个大背景，自动化专业的课程体系和各个专业课程的教学内容、教学方法、考核方式等方面都需要做出较大改革。本文以江南大学自动化专业为例，对工程教育专业认证背景下“传感与检测技术”课程的教学改革进行探讨。

一、 课程特点及存在问题

“传感与检测技术”课程是自动化专业必修的一门专业核心课程，总课时48学时，其中包括8学时的实验课时。本课程融合了物理学、电子技术、自动控制等多门学科的相关知识，是一门理论性、实践性非常强的课程。传统的理论教学通常以传感器的结构、工作原理、主要特性、测量电路和应用实例为主线，分门别类地对各种传感器进行介绍。对于缺乏实际应用经验的本科学生而言，这样的教学方法显然过于抽象和枯燥，难以让学生体会到学习本门课程的重要性和实际意义，不利于激发他们的学习兴趣和积极性。另外，作业形式和考核方式过于单一，题目主要为名词解释和概念性的简答。学生在考试前通过死记硬背，也能取得不错的分数，因此忽略了深层次的理解和综合应用，在实际工程问题面前束手无策。

二、 教学改革与创新

1.理论教学内容的改革。理论教学在“传感与检测技术”课程的教学中占据了重要地位，是学生获取基本知识和相关理论的必要环节。为了取得良好的教学效果，首先必须根据学生的理论基础和接受能力选择一本合适的教材。本系选择的是东南大学周杏鹏教授主编的《传感器与检测技术》。全书共分为3个部分，通过基础知识篇的讲授，让学生了解传感器与检测技术的定义、分类、作用和发展趋势，掌握误差分析和处理的基本方法，理解传感与检测系统的静态特性和动态特性的主要参数；通过传感器技术篇的讲授，让学生掌握常用的结构型传感器、物性型传感器、固态传感器的结构与类型、工作原理和使用特点；通过检测技术篇的讲授，让学生掌握温度、压力、流量和成分等重要过程参数的主要测量原理和方法，理解如何根据被测量的特点及测量要求，正确选择测量仪表。本门课程的教学内容较多，知识点零散，在章节讲述中要注重详略得当，突出重点、难点内容。例如，在第9章温度检测技术中，学习的重点在于热电阻温度计和热电偶温度计的测温原理，如何查询热电阻、热电偶的分度表读取温度值；难点在于如何处理热电阻温度计使用中的引线电阻问题和热电偶温度测量中的冷端补偿问题，以及如何根据具体的使用环境、测量条件、测量范围、精度和灵敏度要求等选择合适的温度计。而对于光谱辐射测温计、比色温度计等辐射式温度计，不应拘泥于辐射测温原理的复杂公式推导和讲解，而应更多地关注它们的主要优缺点，结合日常生活和工业生产中的实际例子介绍其使用方法和注意事项。

2.教学方法的改革与创新。在“传感与检测技术”课程的教学过程中，宜采取多种教学方法相结合的方式，充分发挥教师的主导作用，调动学生的主观能动性，培养学生独立思考和解决实际参数检测问题的能力。以红外传感器为例，可首先从它们在红外报警系统、红外测温仪、无损探伤仪、夜视仪等产品上的应用为切入点，引出红外传感器的重要作用和地位，激发学生的学习兴趣，再引申到红外传感器的结构、分类和工作原理上。另外，红外传感器的发展日新月异，教材中的知识相对滞后。课堂上可以简单介绍两种主流的红外传感器模块，起到抛砖引玉的作用，让学生在课后搜集更多的相关资料，并随机抽取一名学生以PPT的形式在下次课堂上做5分钟的报告，介绍一种红外传感器模块的功能、特性参数、接口电路和工程应用案例等。一方面，可以充分调动学生的主观积极性，活跃课堂氛围；另一方面，能够锻炼学生的自主学习能力、文献检索能力、分析和总结能力，以及口头表达能力。在章节内容讲解完毕后，还可进一步通过红外测距与超声波测距的对比，引导学生对红外传感器和超声波传感器的利与弊进行总结归纳，加深学生对这两种类型传感器的理解。最后，在课堂教学中要合理配置传统板书和多媒体教学，实现优势互补。对于理论性较强的部分，采取板书的方式更容易吸引学生的注意力，逐步的推导过程也更容易消化吸收。而利用多媒体的图片、动画、视频展现传感器与检测系统的结构、特性和典型应用案例，生动、形象的表述能够让学生印象深刻，更容易将理论知识与工程应用紧密地联系起来。

3.实践教学内容的改革。受实验室条件限制，“传感与检测技术”课程目前只开设了电阻应变片性能实验、差动变压器的性能测定、电磁流量计的认识和Pt100热电阻测温实验。利用上述验证性的实验，能够使学生加深对基本理论知识的理解，掌握常用传感器的实际操作能力。但是，学生只需按照实验指导书上的步骤，按部就班地接线、测试、记录数据、完成性能分析和实验报告等，需要他们创造发挥的部分极其有限。工程教育专业认证注重培养学生利用学科知识分析和解决实际工程问题的能力，这就要求我们在本课程中增加更多的实践教學内容。为此，考虑增加8学时的设计性和综合性实验。例如，给定测量要求和应用场合，让学生在指定类型的传感器中选择其中一种搭建检测系统，实现参数测量，并进行误差分析和不确定度评定。也可结合单片机课程，布置学生任选一种传感器作为信息采集单元，设计制作一个电子作品，主要突出创新性的应用，以增强学生的创新意识，锻炼学生承担自动控制系统的研发和实施能力。

4.考核方式的改革与创新。在工程教育专业认证背景下，“传感与检测技术”课程的考核重点应为传感器的综合应用，不应以基本理论的识记为目的。因此，以期末考试为主的传统考核方式必须进行改革。首先，将期末考试的形式由闭卷改为开卷，以减轻学生的应试压力，从而把学习重点放在工程应用能力的提升上。考试题目则以综合性的设计题为主，考核学生对理论知识的总结、归纳和综合应用能力。其次，在总评成绩中将平时成绩的所占比重提高至50%，以加强学生对平时学习的重视程度。平时成绩由出勤率（10%）、课堂表现（20%）、课后作业（20%）和实验成绩（50%）四个部分组成。此外，在实践环节表现特别优异的学生，最高可获得10分的总评成绩附加分，以此激励学生主动参与实践创新活动。

三、 结束语

“传感与检测技术”课程是一门理论性较强，且与工程实践联系紧密的课程。本文从理论教学、教学方法、实践教学、考核方式等多个方面对该课程的教学改革进行了初步探讨。在今后的教学工作中，我们将根据在校学生的学习情况，以及企事业单位和往届毕业生提供的调查反馈，结合工程教育专业认证对自动化专业学生的培养目标和毕业要求，对本门课程进行持续改进，不断提高教学质量，培养工程应用型人才。

参考文献：

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[2]周荣艳，李孟.《传感与检测技术》课程教学改革[J].现代计算机，2017，（2）：33-36.

[3]周胜海，涂友超.传感器与检测技术课程践行CDIO教育理念探讨[J].中国现代教育装备，2016，（9）：44-47.