梁志勋 易云飞 赵家祺

摘  要：传感器原理及应用这门课程是电子信息工程、自动化、物联网工程等信息类专业的基础课程，也是核心课程。随着“新工科”建设的推进和新技术产业的迅速发展，如何从课程建设出发，培养和造就一大批具有基础扎实、创新能力卓越的工程科技人才，为我国新兴产业发展和国际竞争提供智力及人才支撑，不但是当务之急，更是长远之策。同时，新一轮高校课程标准的制定与应用，为适应这些变化，分别从教学内容的选取、实验教学、小项目设计与竞赛相结合和考核4个方面进行探讨和实施，多举措促进传感器教学改革与实践，进一步提高教学效果，满足新工科建设和创新性人才培养的需要。

关键词：教学改革  传感器教学  教学内容  多举措  项目式

中图分类号：G642                            文献标识码：A                  文章编号：1674-098X（2021）05（c）-0217-04

Research of Multi measures to promote the teaching practice of sensor principle and Application Course

LING Zhixun  YI Yunfei* ZHAO Jiaqi

（Hechi University Computer and Information Engineering School， Hechi， Guangxi Zhuang Autonomous Region， 546300 China）

Abstract： The course of Sensor Principle and Application is not only a basic course for information majors such as Electronic Information Engineering， Automation and Internet of Things Engineering， but also a core course. With the promotion of the construction of "new engineering" and the rapid development of new technology industry， how to cultivate and bring up a large number of engineering and scientific talents with solid foundation and excellent innovation ability from the perspective of curriculum construction， so as to provide intellectual and talent support for the development of China's emerging industries and international competition， is not only an urgent task， but also a long-term strategy. At the same time， in order to adapt to these changes， the formulation and application of a new round of curriculum standards in colleges and universities are discussed and implemented from four aspects： the selection of teaching content， experimental teaching， the combination of small project design and competition and assessment. Multiple measures are taken to promote the reform and practice of sensor teaching， further improve the teaching effect and meet the needs of new engineering construction and innovative talent training.

Key Words： Education reform; Sensor teaching; Content of courses; Multiple measures; Project type

傳感器技术作为现代信息产业的3个重要支柱之一，它在信息系统当中起到了“感官”的作用，是信息采集过程当中首要的部件[1]。因其重要性，世界各国都将传感器技术视为重点发展的关键性技术。

传感器原理及应用这门课程的主要内容包括传感器原理的基本概念、基本原理和基本方法，包括传感器的定义与分类、传感器的静态特性与动态特性以及无失真测试条件、电阻应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器等类型的传感器，传感器的标定与传感器的应用[2-3]。本课程是一门兼具综合性、基础性的课程，同时，本课程理论性和实践性都很强，因此教师在讲授本课程过程当中，应当以理论联系实际，兼顾加深学生对理论知识的理解与提高学生动手能力。

在实际的传感器原理及应用课程教学过程当中，存在以下几个方面的问题：（1）传感器技术发展迅速，导致课程内容存在滞后性;（2）虽然目前高校对实践教学的重视有很大的提升，但部分院校因为经实验器材和实验场地等条件不足影响实验质量，有些实验内容安排不合理，实验任务过于简单，实验教学形式化比较严重[4-5]。学生无法对知识进行有效的应用;（3）教材选取不合理，不符合“新工科”背景下人才培养方案中对学生的培养目标;（4）学生参加的专业竞赛和做的项目比较少，缺少动手锻炼的机会，设计能力与工程素养没有途径提升。

因此，本文针对传感器原理及应用这门课程，结合建设高水平应用型大学的要求和为国家建设与高科技产业提供具有扎实的理论基础、出色的动手能力以及卓越的工程素养的工科人才的目标，本文分别从以下4个侧重方面进行探究：（1）教材与教学内容的选取如图1所示;（2）应用仿真技术，使理论与实验相结合方式，有效提高学生對本课程知识与技能的理解和吸收;（3）通过项目式的实践学习和以赛促练的方式提高学生对于本课程的学习兴趣和动手能力;（4）多种方式相结合的课程考核方式。

1  教学内容选取

教材是教学活动当中很重要的一环，而根据传感器原理及应用本门课程学科交叉性、理论性强、知识量大、课程内容更新换代较快的特点，在教材的选择方面遵循以下的原则：首先，重视国内教材，参考与学习优秀的国外教材，根据学生的接受能力选择国内教材、外文教材或者外文翻译教材;其次，在选择国内教材时，应优先选择国家级教材与省部级教材，谨慎选择企业及培训机构教材或其他教材。

重视项目化的教学。项目化是指根据地方产业发展需求和职业能力培养需求，将专业课程中的教学内容设计成训练学生某方面具体技能的项目[6-8]。在本课程的学习当中，通过设置贯穿整个课程学习过程的大项目与每一章节布置小目标和小项目相结合的方式，来引导学生提高对于传感器的解决实际问题能力和实践操作能力。

重视技术的发展前沿和发展方向。传感器目前的发展趋势在于传感器的小型化、智能化和多功能化，而仿生传感器与多传感器信息融合则为代表性的技术前沿。比如在基础知识的讲授当中，加入对于技术前沿有价值论文的分析。通过这种方式，可以提升学生学习兴趣的同时，也可以加深学生对于知识的理解。

重视课程思政。2020年6月，教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》，提出课程思政建设是全面提高人才培养质量的重要任务[9]。因此，课程思政也应纳入本门课程内容选择的重要部分，针对本门课程的课程思政，可从工程师的职业道德和我国本领域内的成就两方面入手，建设课程思政。

2  仿真与实验相结合

理论基础固然重要，但是如果只是讲授理论，学生对课本知识的接受程度自然大打折扣，如果理论与实验相结合，将有效提高学生对课本知识的接受程度。仿真技术的应用，将有效解决部分偏远院校缺乏实验器材的问题。因此，在试验箱满足不了实验要求的情况下，采用仿真技术，采用的仿真软件有Multisim、MATLAB和Proteus等软件，可以利用Multisim软件仿真各种基础电路，而MATLAB可以仿真传感器的系统静态和动特性，可以利用Proteus仿真各类集成传感器。试验箱可以有效进行实物验证，进一步提高学生的动手能力。因此，建议仿真和试验箱相互结合来设计实验教学环节，有效提高学生对理论知识的学习深度。

3  小项目设计与竞赛相结合

为了进一步提高学生的学习兴趣，建议给学生布置一些小项目，如光强采集系统、温度测控系统、气体检测系统等，或者学生自选和传感器相关的小系统进行设计。另外，对于能力较好的一些学生，积极推荐他们参加各类学科竞赛，比如全国大学生电子设计竞赛、全国大学生物联网技术大赛和机器人大赛等，这些竞赛多数需要用到传感器。通过竞赛不但有效提高了学生对传感器本课程的应用和理解，更有效提高了综合设计能力。

4  考核方法

在考核考试自主性较高的情况下，可以将理论考试、平时成绩、项目考核等有机结合起来，多方面多环节对学生的学习进行考核。本文主要采用结合平时考核和期末考试两个环节的考核方式。如表1所示，在平时考核环节当中，主要包含学生的出勤情况、实验完成情况和课程项目考查，综合考查学生的平时情况。平时考核环节贯穿教学活动的始终，因此可以比较客观地考查学生的学习情况，但是对于学生平时情况的考查周期比较长而且相对比较主观。而期末考试包含两部分，首先是笔试，用以考查学生的对于理论知识的掌握;其次是操作性考试，用于考查学生对于使用知识解决具体问题的能力，作为笔试的补充。通过多环节的考核，可以全面、综合地了解学生的学习情况，教师可以较为准确地掌握学生的学习情况，作为教学设计的反馈。

5  结语

本文针对传感器原理及应用这门在相关专业人才培养体系当中兼具重要与基础地位的课程，通过创新性的教学内容选取、仿真实验、以赛促学、考核方式的方案，为目前本门课程存在的一些问题提出解决方案。希望本文所做的研究能为传感器原理及应用课程的建设献上绵薄之力，为国家建设提供更多更优质的工程人才。

参考文献

[1] 丁超，李刚俊，苏睿.新工科背景下“传感器原理与应用”课程教学改革初探[J].成都工业学院学报，2020，23（2）：105-108.

[2] 梁志勋，阮忠，易云飞.仿真技术在传感器实验教学中的应用研究[J].中国教育信息化，2018（20）：88-90.

[3] 梁志勋，林芳，范源源，等.地方应用型高校计算机类专业实验室改革探讨[J].科技视界，2020（6）：19-20.

[4] 闭吕庆，陈相，姜林美，等.多环节促进的通信电子电路课程教学改革实践[J].福建电脑，2017，33（5）：69-70+79.

[5] 梁志勋.基于计算思维能力培养的《C语言程序设计》课程教学模式的探索与研究[J].中国战略新兴产业，2017（16）：167.

[6] 陈丽莎，李博，尚志武，等.机电专业传感器与检测技术课程双语教学初探[J].科技创新导报，2017，14（8）：227，229.

[7] 张蓓，张粹玲，张静，等.“卓越工程师教育培养计划”下的单片机实验课程改革——以“单片机原理与应用”课程为例[J].工业和信息化教育，2020（8）：75-79.

[8] 王晓燕，胡福年，丁启胜.一种基于LabVIEW的传感器与测量技术实验平台设计与实践[J].工业和信息化教育，2019（10）：59-63，68.

[9] 樊海源.高校工程文化与课程思政的逻辑阐释、价值统一和实践路径[J].思想政治教育研究，2020，36 （6）：88-92.