以科技創(chuàng)業(yè)為導(dǎo)向的《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》教學(xué)與考核改革

引 言

隨著高等教育從 精英培養(yǎng) 進(jìn)入大眾化階段后，大學(xué)畢業(yè)生供過(guò)于求的問(wèn)題日益嚴(yán)重。在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，大學(xué)生將面臨十分嚴(yán)峻的就業(yè)壓力。所謂大學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)，就是大學(xué)生獨(dú)立開展創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，屬于一種特殊的就業(yè)形式。在此過(guò)程中，大學(xué)生不再是被動(dòng)等待，而是主動(dòng)為自己和他人創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)。因此，鼓勵(lì)大學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)對(duì)緩解當(dāng)前嚴(yán)峻的就業(yè)形勢(shì)而言有現(xiàn)實(shí)意義[1]。

然而，我國(guó)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)成功率較低，僅為 10% 左右[2,3]， 其中一個(gè)重要原因就是大學(xué)生在創(chuàng)業(yè)過(guò)程中缺乏科技含量較高的項(xiàng)目?？萍紕?chuàng)業(yè)是大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的重要模式，不僅能為社會(huì)發(fā)展帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 [4,5]，還對(duì)高校和科研機(jī)構(gòu)的發(fā)展起到重要作用，因此鼓勵(lì)大學(xué)生科技創(chuàng)業(yè)具有十分重要的意義。實(shí)現(xiàn)大學(xué)生科技創(chuàng)業(yè)，需要將創(chuàng)業(yè)教育融入人才培養(yǎng)全過(guò)程 [6]。首先，建設(shè)創(chuàng)業(yè)教育課程體系，提高學(xué)生的創(chuàng)業(yè)意識(shí)，使學(xué)生懂得如何創(chuàng)業(yè)。此外，還應(yīng)以科技創(chuàng)業(yè)為導(dǎo)向，對(duì)自動(dòng)化專業(yè)課進(jìn)行改革，提高學(xué)生的科技創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力[7]，增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)水平，加強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，提高創(chuàng)業(yè)成功率。

隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，以信息的獲取、轉(zhuǎn)換和處理為主要任務(wù)的檢測(cè)技術(shù)已形成完整的理論體系，發(fā)展成為一門對(duì)現(xiàn)代科技進(jìn)步起到重要作用的完整學(xué)科?！秱鞲衅髋c檢測(cè)技術(shù)》是自動(dòng)化專業(yè)的一門重要專業(yè)課，在實(shí)際工程中具有重要作用。在東華理工大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)，本門課在大三上學(xué)期開課。在此之前，學(xué)生已經(jīng)完成了《數(shù)字電子技術(shù)》、《模擬電子技術(shù)》及《單片機(jī)原理及應(yīng)用》等專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，在整個(gè)專業(yè)課學(xué)習(xí)階段處于中間過(guò)渡位置。學(xué)好這門課程不僅可以加強(qiáng)對(duì)原有專業(yè)知識(shí)的理解，還有助于學(xué)生建立自動(dòng)控制系統(tǒng)的概念，加深對(duì)自動(dòng)化的理解，從而提高實(shí)際的專業(yè)水平，對(duì)今后學(xué)生的職業(yè)發(fā)展將產(chǎn)生一定的有利影響。因而選取本課程為切入點(diǎn)，以科技創(chuàng)業(yè)為導(dǎo)向進(jìn)行改革，具有一定的實(shí)際意義。

1 傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程特點(diǎn)

目前，東華理工大學(xué)開設(shè)的《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》課程共有46 個(gè)學(xué)時(shí)，其中理論教學(xué) 36 個(gè)學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)10 個(gè)學(xué)時(shí)； 實(shí)驗(yàn)室配備有CSY-9XX 型傳感器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以滿足學(xué)生實(shí)驗(yàn)使用。整體的教學(xué)任務(wù)在 9 周內(nèi)完成。

傳感器技術(shù)是材料學(xué)、力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、微電子學(xué)、光學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、自動(dòng)化技術(shù)等眾多學(xué)科相互交叉的綜合性高新技術(shù)密集型前沿技術(shù)。課程教學(xué)主要以參數(shù)檢測(cè)為主線， 介紹溫濕度、壓力等物理量的檢測(cè)原理、常用器件及其測(cè)量電路、應(yīng)用實(shí)例和檢測(cè)儀表等知識(shí)。課程內(nèi)容分散，涉及知識(shí)面廣，各章節(jié)之間聯(lián)系不大，但與實(shí)際生產(chǎn)生活聯(lián)系緊密， 屬于多學(xué)科滲透的一門課程。

對(duì)自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生來(lái)講，本門課程側(cè)重傳感器的實(shí)際應(yīng)用，即掌握如何使用傳感器以達(dá)到檢測(cè)目的。因此，學(xué)生只有在熟悉傳感器工作原理的基礎(chǔ)上加強(qiáng)實(shí)踐操作，親自經(jīng)歷傳感器的選型、購(gòu)買及電路設(shè)計(jì)過(guò)程，才能真正加深對(duì)本課程的理解。

2 課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

課堂教學(xué)以講述傳感器檢測(cè)的原理為主，學(xué)生看不見真實(shí)的傳感器元件，無(wú)法真正了解傳感器的具體參數(shù)、性能及其應(yīng)用電路。課程結(jié)束后，對(duì)傳感器的了解完全停留在教材上， 在今后的工作中無(wú)法直接上手。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)傳感器進(jìn)行了較好地封裝，核心元件傳感器并非透明化。很多學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中只是按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書進(jìn)行簡(jiǎn)單的線路連接操作，對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的工作原理知之甚少。此外，該裝置不能滿足學(xué)生自主開發(fā)的要求，無(wú)法提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)際動(dòng)手能力。

成績(jī)?cè)u(píng)定方法以閉卷考試為主，一張?jiān)嚲矶ńK身，加大了考試成績(jī)的不確定性，無(wú)法真實(shí)體現(xiàn)學(xué)生實(shí)際能力的高低。從多年的教學(xué)情況來(lái)看，高分低能的學(xué)生并不在少數(shù)。

3 教學(xué)體系改革

3.1 提高認(rèn)知高度的理論教學(xué)

在原有 PPT 教學(xué)中，增加傳感器的具體應(yīng)用實(shí)例，使學(xué)生進(jìn)一步了解課程的重要性 ；此外，在課堂上進(jìn)行實(shí)物演示， 使學(xué)生近距離接觸傳感器，增加對(duì)傳感器的了解和認(rèn)識(shí)。應(yīng)從工程實(shí)踐的角度出發(fā)，講解傳感器的具體使用方法，例如如何使用硬件和軟件方法對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行濾波，如何實(shí)現(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)的抗干擾能力等。經(jīng)過(guò)理論學(xué)習(xí)后，學(xué)生對(duì)傳感器的認(rèn)識(shí)和理解會(huì)達(dá)到一個(gè)新的高度，對(duì)他們的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的提高具有一定幫助。

3.2 提升動(dòng)手能力的實(shí)踐環(huán)節(jié)

為進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力，在課程結(jié)束后，增加創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，即傳感器實(shí)際系統(tǒng)開發(fā)。學(xué)生依據(jù)所選題目，在已有專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，經(jīng)歷實(shí)際系統(tǒng)的開發(fā)過(guò)程，最終完成實(shí)物開發(fā)，為今后的創(chuàng)業(yè)奠定基礎(chǔ)。

3.3 參加比賽以提高創(chuàng)新能力

鼓勵(lì)學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新大賽。選取具有創(chuàng)新內(nèi)容的項(xiàng)目為參賽課題，組織實(shí)際動(dòng)手能力較強(qiáng)，態(tài)度認(rèn)真的學(xué)生參加創(chuàng)新大賽，進(jìn)行創(chuàng)新開發(fā)。可幫助獲取創(chuàng)新成果的學(xué)生進(jìn)行專利申請(qǐng)及軟件著作權(quán)的申報(bào)。

4 考核方法改革

期末成績(jī)由課堂成績(jī)，實(shí)踐成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)?nèi)糠謽?gòu)成， 各部分所占比例分別為 40%，30%，30%。

4.1 課堂成績(jī)

課堂成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末試卷成績(jī)構(gòu)成，兩者所占比例分別為 30% 和 70%。

平時(shí)成績(jī)主要體現(xiàn)學(xué)生在課堂的表現(xiàn)情況，由出席成績(jī)和平時(shí)表現(xiàn)兩部分構(gòu)成。

1 學(xué)生缺席一次扣 10分，遲到一次扣 5分，缺席 3次以上者，取消考試資格。

2 在課堂上積極回答問(wèn)題的同學(xué)，回答正確者，每次加 5分；回答錯(cuò)誤不扣分。

期末試卷采用閉卷筆試的形式，以考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況，并適當(dāng)增加對(duì)實(shí)際應(yīng)用題目的考查力度。

4.2 實(shí)驗(yàn)成績(jī)

實(shí)驗(yàn)成績(jī)包括實(shí)驗(yàn)平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)。兩者所占比例分別為 70% 和 30%。平時(shí)成績(jī)主要體現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)情況，由出席成績(jī)和平時(shí)表現(xiàn)兩部分構(gòu)成。

1 學(xué)生缺席一次扣 10分，遲到一次扣 5分。依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，能夠正確回答問(wèn)題者，每次加 5分；回答錯(cuò)誤者不扣分。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生需按時(shí)提交格式規(guī)范的實(shí)驗(yàn)報(bào)告， 并依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)結(jié)果、分析和結(jié)論的準(zhǔn)確程度給出實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)。

4.3 實(shí)踐成績(jī)

采用兩個(gè)同學(xué)一組的形式，共同完成實(shí)際系統(tǒng)的開發(fā)。實(shí)際開發(fā)的系統(tǒng)側(cè)重于對(duì)傳感器的開發(fā)，傳感器信號(hào)處理及傳感器應(yīng)用等方面，可借助模擬電路，數(shù)字電路或單片機(jī)來(lái)完成。實(shí)踐成績(jī)包括學(xué)生的實(shí)物成績(jī)、答辯成績(jī)及研發(fā)報(bào)告成績(jī)，三者所占比例分別為 50%、30% 及 20%。實(shí)物驗(yàn)收由自動(dòng)化教研室的相關(guān)老師進(jìn)行，并組織答辯，以考查學(xué)生對(duì)開發(fā)實(shí)物的了解程度。

1學(xué)生對(duì)完成的實(shí)物進(jìn)行介紹和演示。按照實(shí)物完成的實(shí)際效果來(lái)給定實(shí)物成績(jī)。

2答辯過(guò)程包括PPT自述和老師提問(wèn)，最終給出答辯成績(jī)。

3研發(fā)報(bào)告成績(jī)依照畢業(yè)論文評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)給定。

5 結(jié) 語(yǔ)

《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》是一門極具實(shí)用價(jià)值的專業(yè)課，在自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)習(xí)中起到承上啟下的作用。為滿足創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容及考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改革，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)際動(dòng)手能力。在今后的教學(xué)中，我們將繼續(xù)努力，對(duì)其它實(shí)踐性較強(qiáng)的相關(guān)專業(yè)課程進(jìn)行類似改革，進(jìn)一步提高學(xué)生的科技創(chuàng)業(yè)能力。