应用型高校“传感器与检测技术”课程教学模式探究与实践
［摘要］依据应用型本科人才培养目标定位，针对“传感器与检测技术”课程传统教学中存在的问题，形成了“夯实应用、强化实践、项目引领、虚实结合、突出创新”的教学理念，创新性地提出了“求真务实、知行合一”的探究式教学模式，推进教学体系、教学内容、教学资源、教学方法和考核方式的深层次改革。教学实践表明，以学生为中心组织开展教学活动，在实现师生、生生良性互动的同时，提高了学生的解决问题能力和创新应用能力，学生成绩和课堂满意度均有明显提升。
［关键词］应用型本科；传感器与检测技术；教学体系；教学模式；评价方式
［基金项目］2021年度天津市教育委员会天津市一流本科建设课程“传感器与检测技术”
［中图分类号］G642.0［文献标识码］A［文章编号］1674-9324（2023）26-0128-04［收稿日期］2022-05-25
国务院正式发布的《国家职业教育改革实施方案》中明确指出：“到2022年，一大批普通本科高等学校向应用型转变。”［1］在应用型本科建设大背景下，针对应用型本科人才培养目标定位，科学构建符合应用型本科人才培养规律的教学模式显得尤为重要［2-4］。“工业4.0”“中国制造2025”“互联网+”“智能+”等发展战略正前所未有地推动信息化和工业化深度融合，传感器与检测技术位于信息链之首，是泛在感知、智能制造等的基石，被赋予新的、更加伟大的历史使命。与此同时，也对“传感器与检测技术”课程的人才培养目标、内容和方法提出了与时俱进的新要求［5］。本文以天津中德应用技术大学机械工程学院天津市一流本科建设课程“传感器与检测技术”为例，以传感器理论知识为主线、以验证性实验为基础、以基于Arduino的实践应用为拓展、以移动端增强现实（AAR）技术为依托、以提升学生综合素质和创新能力为目标，探索教学目标高阶、教学内容前沿、教学方法先进、考核方式健全、教学成果卓越、教学质量优秀的具有鲜明应用型本科专业人才培养特色的“传感器与检测技术”课程。
一、传统“传感器与检测技术”课程存在的问题
（一）就课程而言，多科综合，知识繁杂
“传感器与检测技术”是一门多学科交叉而成的专业课程，理论知识点繁杂、枯燥，导致学生出现畏难情绪和倦怠心理。与此同时，作为机电类专业必修课，闭卷考试是必不可少的环节。传统的考核评价方式主要是以试卷考试为主，以适量的课后作业练习为辅。在这样的考核评价方式下，学生大多重理论而轻实践，对传感器的认识基本上停留在相对空洞的理论知识上，不符合应用型人才的培养目标［6-10］。
（二）就教师而言，反馈滞后，学情难以把握
在传统教学模式中，以教师讲解传感器工作原理和测量电路的理论知识为主，且多为合班教学，师生、生生之间的良性互动和交流很少，学生坐在大教室的座位上被動听课，对课堂教学的参与度不高。与此同时，缺乏教学效果反馈，教师往往不知道学生听懂了多少，单一的教授过程导致学生学习积极性和主动性降低，学习体验差［9］。
（三）就学生而言，学难致用，缺乏创新
“传感器与检测技术”课程实验教学环节多以验证性实验为主，且实验设备集成度较高，多被设计成模块化的实验箱，学生做实验的过程中只需要简单地接线和体验式地使用传感器测量相对简单的数据，缺乏创新性，无法激发学生的兴趣和热情［6-8，10］。
二、形成教学理念，重构教学体系
“传感器与检测技术”课程坚持以本为本，以探索适合应用型本科人才培养的教学方法为核心，以高水平教学团队为建设保障，以培养“重实践、强基础、校企化、国际化、复合型”专业人才为目标，形成“夯实应用、强化实践、项目引领、虚实结合、突出创新”的教学理念。
（一）以培养应用型本科人才为导向，制定教学目标
依据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》和《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》，结合天津中德应用技术大学应用型本科专业人才培养特色和学情，“传感器与检测技术”课程教学目标为通过任务引领、“理论+实验+实践”并重、虚实结合、以学生为中心的教学活动，使学生掌握传感器的工作原理、基本特性、测量电路及应用发展，熟悉非电量测量的基本知识、检测方法及误差处理方法，并通过典型的、趣味的传感器创新设计与制作，加深学生对传感器选型、应用等方面技能的培养，同时培养学生精诚合作、与人沟通、解决问题的能力和革故鼎新的价值追求。
（二）以理论实验实践并重为目标，重构教学体系
在教学内容上打破传统的以传感器的物理原理为主线、平铺直叙枯燥的理论讲解，以被感知被测量物理量为主线，重构教学体系，基于Arduino开源开发板，设计制作了7个教学项目、10个传感器装置，重新梳理教学内容，使其更适合应用型本科人才培养。
“传感器与检测技术”课程共计48学时，其中理论32学时，实验1