高职传感器课程改革
设计题目:智能温控风扇传感器
这次传感器的课程设计题目我们小组选了温度控制风扇传感器,这个实验涉及了模电、电路的一些基础部分,同时也让我们了解了电路排版、焊接的一些基本技能。其实刚开始我们小组选的并不是这个温控风扇传感器,而是基于电阻式传感器而来的测重仪,后来去老师那里要材料老师说电阻式传感器设计的侧重仪所需要的单片机偏贵,叫我们最好换另外的。在一起商量以后我们决定换成了温控风扇传感器。
在我们做实物的时候我们也遇到了很多的麻烦和问题。在组装排版的时候由于洞洞板不是很大这就对我们的排版有了一定的要求,不然到时候焊接电路也会变得很繁琐。由于以前我们都没有接触过焊接刚开始的时候焊接的也不是很好,有时候还会不能连在一起的导线黏在一起,经过一定的练习之后慢慢掌握了要领焊接起来就很快乐。面对着看去很复杂的电路图我们在做的过程中也要做到很仔细的区观察并且在焊的时候要再去确认一遍电路的正确性。这样就减少了不必要的麻烦,省的到时候检查的时候错误过于多。
我在领了材料以后看了一下,以为没有温度传感器后来我才发现DS18B20是这么小,以至于我把他当成了三极管。这也是由于我没有对这个温度传感器的了解菜会产生这种情况的。当我们焊接了以后对这个喜欢干起进行调试,出现了数码管没有亮,后来经过寻找问题后发现一个地方没有焊接好。在经过纠正调试以后传感器成功运行。
当前在中国, 物联网得到了广泛的应用。江苏省是国内物联网产业起步较早和相对集中的地区, 已经形成以无锡为核心, 苏州、南京为支撑的物联网产业聚集区。位于物联网产业发展的核心地区, 无锡的高等院校率先设置了物联网专业, 高职院校中的物联网专业面向物联网相关企业, 培养掌握物联网基础理论知识, 熟悉传感网、物联网系统的构建方法, 从事物联网项目的规划、施工管理, 物联网设备安装、调试和维护, 物联网感知层与传输层节点产品的辅助设计、制造, 物联网应用层控制程序辅助设计的高技能高素质专门型人才。针对物联网专业的人才培养目标来设计制定相应的课程, 其中“传感器技术”课程是物联网专业的核心课程。以往高职院校的“传感器技术”这门课程在教学中过多地倾向于传感器原理的介绍, 关于测量电路的分析以及传感器的应用实例也多为理论分析, 实践机会较少。目前大多数院校对这门课程的教学也在尝试改革, 主要是采用项目教学法, 课程改革对教师和学生都是一个推动力, 笔者也针对高职物联网专业的“传感器技术”课程教学改革谈几点浅见。
1 课程教学内容的调整
应用是物联网发展的动力, 高职物联网专业更注重学生应用能力的培养。物联网应用以电子标签技术、传感技术、中间件技术及网络和移动通信技术为支撑。传感器是构成物联网的基础单元, 是物联功能的前提, 根据物联网专业的知识结构, “传感器技术”课程教学内容也需要更新。
1.1 课程内容主线的确定
目前“传感器技术”这门课程教学内容安排主要是两种:一种按传感器类别划分讲解测量原理;另外一种按被测量的类型来划分讲解测量原理及应用情况。传统的传感器种类已有几十种, 并且新功能传感器还在不断推出, 随着物联网的不断发展, 新知识还要及时补充到课程里去, 所以在教学内容上以被测量的类型来划分讲解更恰当。
按照被测量的类别来划分教学内容更易于拓展学生的思维, 提出一个被测量后, 教师可以提供几种典型的传感器, 简要分析它们的测量原理, 然后引导学生根据不同类别的传感器来思考相应的测量方案, 分析几种方案的优缺点, 考察传感器的工作特性, 这样的教学内容安排更紧凑、更灵活, 使学生明白传感器提供的是检测手段和方法, 而方法不是单一的。
1.2 光电传感技术
光电传感技术以光电传感器为核心器件, 用光电的方法对某些物理量进行信息转换。近年来光电传感技术发展较迅速, 并且光电传感器与其他传感器相比, 具有明显的优越性, 是一种应用极其广泛的传感器件, 物联网技术中较多使用光电传感器节点, 所以在课程的教学内容中应加强光电传感技术的介绍, 它主要包括典型光电器件、红外传感、激光传感、光纤传感、光栅传感及图像传感技术等方面的内容。
1.3 传感器网络与节点
物联网应用实现的是对感知获取的数据进行分析和处理后, 能有针对性地对标的物进行连续控制、整体控制、动态控制、有效控制, 它是一个完整的、流程化的全自动控制过程, 因此用来感知数据的“感知层”作为物联网的底层应该做到“全面感知”, 另外智能传感器的开发和大量使用, 导致了在分布式控制系统中对传感信息交换提出了许多新的要求, 单独的传感器数据采集已经不能适应现代控制技术和检测技术的发展, 取而代之的是传感器网络。
物联网专业的“传感器技术”课程中需要重点讲解传感器网络, 包括传感器网络的结构、信息交换体系、通信协议、OSI开放系统互连参考模型等都是需要补充的内容, 其中无线传感网络、传感器节点的设计是教学重点。无线传感网络是由大量移动或静止传感器节点, 通过无线通信方式组成的自组织网络, 它的结构和应用是本课程中要讲解清楚的。传感器节点的设计主要包括传感器模块、处理器模块、无线通信模块和电源模块设计。因为笔者学校自主开发了物联网实验台, 并且自行设计了几个典型的传感器节点, 所以正好可以作为教学案例, 让学生了解传感器节点的主要模块的功能和设计。
1.4 实训项目
以往的“传感器技术”课程中实训项目并不多, 学校购买的传感器实验台以传统的传感器实验为主, 现在学校新建立了物联网实验基地, 其中包含物联网传感器实训室, 新增了光电、红外、光纤、超声、图像、指纹等新型传感器, 实训项目明显增加, 另外学校自主开发的典型传感器节点就可以作为“传感器网络”部分的实训项目。
2 整合教学方法, 注重教学效果
采用以学生为主体、教师为主导的现代教学模式, 充分发挥学生的学习主体作用和创新能力, 利用情景、协作等学习环境激发学生的学习兴趣, 挖掘学生的学习潜能和创新能力, 最终达到使学生掌握知识和技能, 提高综合素质的目的。
2.1 多种教学方法综合运用
课堂教学中, 改变单一教学方式, 构建主动学习过程, 结合多媒体、传感器实物来教学, 淡化理论推导, 注重应用实例, 教师引出问题, 学生探讨思考。实训教学中, 采用“任务驱动”教学方法, 基于学校已有的实训设备, 教师安排典型“任务”, 并引导学生由简到繁、由易到难、循序渐进地完成一系列“任务”, 在完成“任务”的过程中, 培养了分析问题、解决问题的能力, 大大提高了学生的学习效率。
2.2 细化考核方式
为提高教学质量, 保证教学的有效性, 教师必须经常的、全面的了解教学目标的完成情况, 并且以此为据及时调整教学过程。教师还应重视学生平时所学知识和能力的检查和测试, 及时做好每个学生的学习情况记录, 学生的总评成绩包括平时成绩、理论考核、实训考核, 理论考核的比例可适当降低, 加强实践技能的考核, 实训考核的比例要提高。
3 结语
高职物联网专业是新开设专业, 课程改革也是在尝试中, “传感器技术”课程需要从教学内容、教学方法、考核标准上进行改革, 充分发挥教师在教学过程中的主导作用, 明确课程考核方法及标准, 采用各种方法激励学生, 培养学生分析解决问题的能力, 从而达到提高学生综合素质的目的。
参考文献
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[4]张愉.“自动检测技术”课程教学改革探索[J].苏州市职业大学学报, 2011 (1) :65-67.
关键词 传感器 项目教学 高职院校 课程改革
中图分类号:G424 文献标识码:A
1 课程简介
传感器与检测技术是我校电子信息、电子工艺以及电气自动化三个专业的一门专业基础课,本课程是一门研究信息科学领域中信息捕捉必要手段的一门学科。该学科是实现现代化的自动测控系统以及智能化设备的前提和必要。国内外许多国家都将传感器列为优先发展的科技领域之一。国内的本科和高职院校的机电,自动化和电子信息等工科专业,也普遍开设了相应的课程。该课程主要讲授各类传感器的原理结构,测量电路,性能和应用以及过程测控系统等方面的内容,在专业课程体系中起到重要的承上启下作用。
该根据高职教育的培养目标,该课程旨在培养具有从事生产一线工作的综合素质和职业能力的技能型人才,这就要求学生掌握各类工业常用的传感器的选用及具体使用方法,具备组织测试系统的能力,具有一定的分析能力和实验研究能力,以满足企业高素质、技能型人才的要求,为工农业生产服务。
2 问题的提出及总体解决方案
2.1 传统的教学模式中存在的问题
2.1.1 课程特点与学生特点之间的矛盾
“传感器与自动检测技术”课程综合性强、多学科交叉,内容丰富、知识更新快,实践性强,与生活、生产、科研密切相关,同时该课程信息量大,内容相对较为分散,缺乏系统性和连续性;要学好本门课程,就要求学生专业基础扎实,涉猎面广,动手能力强,并且能够有机地综合运用知识。而高职学生理论知识普遍较为薄弱,学习自控能力较差,又缺乏生产实践经验,学习中总是感觉抽象难懂。
2.1.2 实践教学内容无法反映工程实际
长期以来,该课程在教学内容上主要侧重于各种传感器的原理和测量电路的分析处理,理论性较强,应用性不够突出;实践教学也仅仅停留在验证性实验上,与具体应用联系不多,无法反映反映传感器的发展趋势,且实验设备不足,更使实验效果大打折扣;这种教学方式使学生主要接触传感器测量原理,对实物缺乏感性认识,课堂教学也容易变得枯燥。
2.1.3 实践教学与理论教学分离
在课程整体教学时,先集中理论,后综合实践,使得理论教学和实践教学严重脱节。学生感觉所学习理论知识过于抽象,无法与实践联系起来,逐渐失去学习兴趣;实践训练时,由于缺乏与理论知识的联系,常常只会操作却不知为什么如此操作,无法融会贯通也不能灵活运用。
2.2 解决方案
针对以上问题, 本课程教学改革探索的思路是以传感器应用为主线,淡化深奥晦涩的传感器工作原理与公式推导,避免学生纠结于高深的理论中,突出关键知识点,加强实践环节,着力于实际应用能力的培养。具体措施是采用模块化结构、根据学生的实际需求制订课堂教学项目,围绕项目组织教学的过程,使学生直接参与到教学活动中,在完成具体项目的过程中加深基础理论知识与实践技能。通过项目教学、案例教学等恰当的方法将理论教学内容和实践教学内容有效地整合为一体,使学生在做中学,在学中做,做到真正的“理实一体化”。总之,应着力构建和实施一体化项目教学系统。
3 构建和实施一体化项目教学系统
下面以电子温度计电路组装与调试为例,谈项目教学法在传感器技术课程教学中的具体应用。本项目的教学目标是让学生能够熟练使用热电偶传感器进行温度测量,并掌握测温电路的调试方法。为了达到教学目标,我们将热电偶传感器的内容设计为一个项目来进行教学。
(1)项目描述及目标:由授课教师讲解本项目的基本情况和功能要求。例如本项目的主要内容是以热电偶为温度传感器,设计并制作一数显电子温度计,要求测温范围0~100℃,误差不大于€?℃。通过该项目的制作与调试,使学生掌握热电偶传感器的特性,测量电路以及调试、标定的技能。
(2)组建项目组:根据项目的规模和难易程度,把学生分成若干组,在分组过程中考虑学生对知识的接受能力和实践动手能力。
(3)知识准备:提供项目相关知识的学习资源和条件,要求学生自行学习这些知识。例如本项目中主要应用热电偶的结构原理,选型,基本定律,冷端补偿等知识,需要学生自主学习。
(4)小组讨论,对项目进行分析:在教师的引导下,各小组学生运用所学知识,通过图书馆查阅资料或上网搜索相关信息,提出并仔细讨论项目实施方案,准备好需要的实验设备和相关材料,本项目需要用到的设备有:YL系列传感器与检测技术综合实验台,XMT4000温控仪表,万用表,计算机,T型热电偶,烙铁,工具,电路所需电子元器件等。
(5)项目过程:老师可引导学生按如下步骤进行:①小组对分发的T型热电偶进行性能测试, 一方面可检验热电偶性能的好坏,另一方面可加深理解热电偶的原理和现象。②小组对电子温度计电路进行组装与调试,即开始实施项目。在这个过程中,小组首先要确定电子温度计电路的整个系统方案,并搭建各局部单元电路。然后对总装电路进行计算机仿真,验证其可行性,若正确无误,绘制并制作PCB版,对电路所需元器件进行数量和种类的统计,领取元器件并测试,安装焊接元器件,调试,标定,最后完成项目报告。
在项目进行的过程中,组员分工协作,共同完成工程项目,教师要对学生进行正确的引导,随时关注各组学生的进度,在适当的时候给予必要的启发。特别是在方案设计阶段,教师要认真听取学生对方案的论述,对其中潜在的问题进行指正,以及在电路调试阶段,对出现的共性问题进行重点集中讲解。另外也要鼓励学生的创造性思维,培养学生善于发现问题,解决问题的能力。通过热电偶在电子温度计中的工程应用实例,使学生对热电偶的原理结构、选型、特点、使用条件和使用方法等有了较好的掌握。
(6)项目总结和评价,项目结束后,教师组织各小组学生对所做工作过程及结果进行演示和汇报,对项目的执行情况进行总结。教师对学生工作结果进行检查,指出每个小组及其成员的优点,并提出改进建议,给出成绩。最后教师在全班进行项目总结,对项目中的亮点进行表扬和推广,指出项目相关的知识要点。
4 结束语
经过传感器与检测技术课程项目化教学改革实践,通过任课老师与学生的交流以及学生对项目的完成情况,我们发现:实行项目化教学与传统的教学与考核相比,大多数学生参与项目学习的积极性明显增强,学生对于该课程的知识掌握得比较透彻,极大地促进了学生实践技能的提高,为其他课程的改革提供了良好的借鉴。
参考文献
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课程设计名称:传感器与检测技术课程设计
英文名称: Sensor and Monitoring Technology Course Design 课程性质:专业课;必修课;非独立设课 课程编号:
适用专业:物联网工程;第5学期
学时学分:课程总学时20;课程总学分1;
大纲主笔:
课程设计指导书:耿欣主编.传感器与检测技术(项目教学版),北京:清华大学出版社
一、实验课程的任务与要求(1)任务:
本课程设计是在学完《传感器与检测技术》之后,综合利用所学传感器知识完成一个传感器应用系统设计并在实验室实现。该课程设计的主要任务:
1.是通过解决
一、两个实际问题,巩固和加深对常用传感器的结构、原理、特性的认识和基本知识的理解,提高综合运用课程所学知识的能力。
2.培养根据课题需要选学参考书籍,查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考,深入钻研有关问题,学会自己分析解决问题的方法。
3.通过实际电路方案的分析比较,设计计算,元件选择,安装调试等环节,初步掌握简单传感器电路的分析方法和工程设计方法。
4.掌握常用仪器设备的正确使用方法,学会简单传感器控制电路的实验调试和整机指标测试方法,提高动手能力。能在教师指导下,完成课题任务。
5.了解与课题有关的电子线路以及元器件工程规范,能按课程设计任务书的要求编写设计说明书,能正确反映设计和实验成果,能正确绘制电路图等。
6.培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践,逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点,获得初步的应用经验,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
二、实验设备及要求
(1)深圳讯方物联网传感器实验箱。
(2)示波器、稳压电源、万用表、导线若干。
三、实验考核
(1)设计报告要求:
要求设计报告按以下条目顺序编写: 封面 摘要
正文(主要内容有)
设计任务书及主要技术指标和要求。选定方案论证及整机电路的工作原理。单元电路的设计计算、元器件选择、电路图。
实际电路性能指标测试结果,其中包括实测记录的整理和分析,注意要用必要的曲线、图表加以说明,还应主明测试方法和仪器型号等;对调试中出现的主要问题应作出分析,从理论和实践的结合上讲清故障原因及改进措施和效果;并按国家有关标准画出整机电路图,列出元件、器件明细表。
对设计成果作出评价,说明本设计的特点和存在问题,提出改进设计意见。还可以谈谈通过课程设计的收获和心得体会。
(2)考核方式:
理论设计方案,演示所设计的系统,总成绩40%; 设计报告,占总成绩20%;
回答教师所提出的问题,占总成绩30%; 考勤情况,占总成绩10%;
考核成绩分为优、良、中、及格和不及格。
四、课程教材及参考书
教
材:《传感器与检测技术》(第3版),徐科军主编,电子工业出版社.五、课程设计项目与内容提要
(一)温度监控装置
某些车间和实验室里,对温度有一定要求,尤其是夏天温度太高,对工作人员的身体和仪器设备都有一定影响,为此需要对温度进行控制,当温度高于某一值时,就必须驱动冷风机进行降温,同时进行报警。
(1)、设计要求及技术指标设计一个控制系统,主要指标如下: 温度测量范围:15~30C,分辨加0.05C。
温度控制范围 :20+5C,夏天使用,由本装置驱动冷风机降温。交流接触器线圈的工作电流为100uA 报警指示,当温度大于25C,用红灯报警。
(2)、要求完成任务,设计电路,安装调试使之达到设计要求。
(二)、光电越限报警器
在有珍贵文物及危险物品存放的场所,如有人超越规定界线,造成危险或毁坏公物。在这此场所若
安装光电越限报警器,当有人超越规定的界限时,立即发出报警,就能引起人们的注意,有利于保护文物或减少事故。实用的光电报警器,需要有适合的光学系统,本课题仅要求设计电路系统,至于光学器件仅做模拟实验即可。
1、设计要求及技术指标
设计一个光电报警器,具有一下两种功能之一:
有光照时,在一个1/4W,8欧姆的喇叭上发出音频(1000HZ左右)报警信号,无光照时不发出信号;
无光照时发出音频警信号,有光照时不发出信号。
2、要求完成的任务 设计电路,并进行安装调试
(三)、产品计数器
利用光敏器件制成的产品计数器,具有非接触、安全可靠的特点,可广泛用于自动化生产线的产品计数,如机械零件加工、输送线产品、汽水、瓶装酒类,还可用米来统计出入口人员的流动情况
1、设计要求及技术指标
设计一个光电产品计数器,主要指标如下:(1)产品输送的带度大于等于10厘米;(2)产品计数为工作十进制数。两位
2、要求完成的任务 设计电路,并进行安装调试
(四)、自动供水装置
自动供水装置了实现凭票定量自动供应开水,具有节约用水而又卫生的优点,特别适用于单位水房安装使用。当用水者打水时,需将铁制的取水牌从投口投入,取水牌沿非磁性物质制作的滑槽向下滑行,当滑行到磁传感部位,传感器输出信号经控制电路驱动电磁阀打开,水从水龙头流出,经延时一定时间后,控制电路使电磁阀关闭,又恢复到停止供应水的 状态。
1、设计要求及技术指标
设计一个自动供水装置,主要指标为:
(1)电磁阀的开关仅用发光二极管来模拟;(2)电磁阀开3分钟后关闭。
2、要求完成的任务
设计电路,并进行安装调试
(五)、布料厚度测量装置
边缝机的自动控制中,需要测量布料的厚度,以控制进针的位置,本课题要求使用变方电容传感器测量厚度,以电压形式输出。
1、设计要求及技术指标
设计一布料厚度测量装置,主要指标如下:
(1)厚度测量范围:0~2.0mm;
(2)分辨力高于0.05mm;
(3)输出电压范围:0~5V
2、要求完成的任务
完成装置,测量电了的安装调试使它达到设计要求。
(六)、路灯控制器 设计要求及技术指标:
1、设计一个路灯控制器具有以下功能:
(1)天黑时灯亮,利用光敏二极管的阻值变化,控制可控硅的导通。(2)天亮时,利用光敏二极管的阻值变小,控制可控硅的断路,使灯熄灭。(3)或用继电器控制灯的开、关。
2、要求完成的任务 设计电路并进行安装调试。
(七)、光敏电阻制作的日光灯启辉器
日光灯启辉器是一种无触点启辉器。其特点是采用光控方式控制启辉器的工作,可以在160~250伏范围内,快速点燃日光灯。设计要求及技术指标:
(1)光敏电阻RG选用硫化镉电阻,暗电阻大于4M,亮阻小于2K。
(2)VD选用IN4007整流二极管,DW选用击穿电压为10~15伏稳压二极管。(3)VS选用MCR100—6可控硅。
2、要求完成的任务 设计电路并进行安装调试。
(八)、感应式传感器制作的感应式讯响器
1、本设计可用做触木式报警器,如门把手、箱、包、柜等的防盗报警,也可作玩具等用。设计要求及技术指标:
(1)用手摸、捏感应器时,扬声器发出响亮的音频叫声。(2)手离开感应器时,延时1(S)左右,扬声器停止叫声。
2、要求完成的任务 设计电路并进行安装调试。
(九)、热敏电阻制作的冰箱电子温控器 温控器由电源电路、温控电路和启动电路组成。
电源电路。由于低压直流电供电,电流只用15~20MA,因此采用电阻降压、半波整流和稳压管稳压。输出电压10伏。
启动电路。一般压缩机额定电流约为0.7~1.4A。采用10A双向可控硅通断压缩机足够用。温控电路。利用热敏电阻传感器检测冷藏室温度来控制一个滞后电压比较器的输出电平,再控制可控硅的压缩机的工作。
2、要求完成的任务 设计电路并进行安装调试。
(十)、转速控制电路的设计
1、本电路利用光电测速传感器测出直流电机转速信号,用直流电机的转动控制光电二极管的光照频率。
关键词:高职教育 语文 改革
摘要:语文是高职教育课程体系中的重要基础课。当前高职院校语文教学中存在一些问题,改革是当务之急,应从课程设置、教学方法、实践教学、考试模式等方面进行改革。
在高等职业教育课程体系中,语文课程具有文化基础地位,其重要性不言而喻。虽然近年来高职语文课程改革一直在不断推进并取得了一些成效,但同整个高等职业技术教育教学改革的形势相比,与生产一线对复合型、应用型人才的迫切需求相比,则显得步子太慢、力度过小、效果不够明显。深化高职院校语文课程教学改革,提高教育教学质量,成为当前亟待解决的问题。
一、高职语文教学的现状及存在的主要问题
语文教学担负着培养学生思维能力的重任,是人们学习各种科学文化知识的工具和媒介,对人的全面发展发挥着重要作用。但长期以来,由于诸多因素的影响,语文教学却陷入停滞不前、无足轻重的窘迫境地。从目前大多高职院校语文教学的现状来看,无论是教学体系和教学方法,还是教学效果、实践环节以及师资队伍建设等方面,都存在一些问题,改革势在必行。
1.认识片面,定位不准
不少高职院校一味地强调专业课程设置的重要性,忽视包括语文在内的其他专业基础课程的教学工作,人为地割裂专业课与文化课之间的联系。在课时安排上明显不足,有的学校甚至把语文列为选修课或者干脆取消。在开设语文课的高职院校中,有的学校偏重语文知识教学,有的学校偏重文学教学,有的则偏重写作或阅读教学。这种各自为政、各行其是的松散局面使学生厌学、教师应付,教学效果可想而知。
2.教法单调,教学效果欠佳
高职语文教学中存在的主要问题是教学方法单一落后,枯燥乏味,教学内容与专业培养目标脱节。长期以来,语文教师在讲台上靠的就是一张嘴巴、一支粉笔、一本教材、一块黑板,按作者—写作背景—结构—中心思想—写作特点的模式对课文做死板生硬的讲解。程式化的教学方法忽视了对学生语文能力和创新精神的培养,压抑了学生学习的主动性,导致学生缺乏学习兴趣。
3.缺乏实践性教学环节
高职语文教学不应局限在单一的、孤立的课堂教学中,而应与社会实践充分结合起来。目前高职院校语文教学大多缺乏实践性教学环节,没有专门的教学实践基地,偶尔开展的活动涉及的范围也比较窄,效果不明显。造成这种现象的主要原因是教师和学生思想上不够重视,认为语文课的实践没有专业课那么重要。
4。教师素质有待提高
提高语文教学质量的关键在于建设一支业务素质高的教师队伍。
许多高职院校都是从中专或职业高中改制的,教师的知识水平和结构参差不齐。现有语文教师队伍中,缺乏高学历、高职称的人才,许多教师处于知识半衰期,研究学习的积极性也不够高。
二、深化高职院校语文教学改革的措施
改变语文教学的现状,提高教学效果,首先要从思想上重视,把语文教学放在与专业课教学同等重要的地位,真正让学生意识到语文学习与专业学习密不可分,学好语文,终身受益。
1.立足院校实际,确定课程类型,合理设置课时
高职院校课程设置的原则主要是突出应用性、实践性。语文在高职院校教学中的主要作用是为学生从事某种岗位奠定语言文字及书面交流表达能力。根据目前高职院校学生的整体水平和教学实际需要,笔者认为高职院校应将(应用写作)定为语文课程的核心内容,结合所学专业,培养学生的应用写作能力。要针对学生的专业特点,从应用文的根本特点和实用性出发,对教学内容进行梳理,确定教学重点。如文秘专业应将其作为必修课中的核心课程,重点掌握一般公用文体、日常文体、事务文体的写作技巧;经济贸易专业重点掌握合同、招标投标书、广告、市场调查和预测等经济应用文写作;法学专业重点掌握起诉状、上诉状、答辩状等法律文书写作。不应在有限的三年时间里开设《大学语文》课程。当然也不能武断地认为《大学语文》没有学习的必要,从培养学生全面素质的角度出发,可将《大学语文》拆分为文学欣赏、诗词赏析、文学评论等选修课,让学生根据个人爱好自由选择,以提高学生的综合素质。在课时的设置上,一般文史类、经管类专业以每周4学时,总学时72为宜;理工类专业以每周3学时,总学时54为宜。另外根据各专业实际,合理安排理论教学与实践教学、课外实习之间的比例。
2.改革教学方法,采用有利于培养创新人才的教学方法
要突破传统的教师唱主角的“讲授型”和“单一型”模式,把课堂教学从以教师为中心转变到以学生为中心的模式上来。采用生动活泼、灵活多样的教法来创造富有生机和活力的课堂教学气氛,充分发挥学生的主观能动性,最大限度地调动教师的积极性。互动教学法:可根据课文内容设计一些游戏环节,如快速思维训练、故事接龙等,使学生身心活跃。挑选一些比较容易理解和掌握的章节,先让学生自学,上课时安排学生主讲,然后大家一块儿讨论,教师最后做总结评论。这样,每个学生都成为教学的主体,活跃了课堂气氛,缩短了教师与学生之间的距离。案例教学法:每位教师在讲授一种应用文体时,先根据学生的专业特点,设计出富有特色的案例,在课堂.,引导学生主动参与。如给法律专业讲法律文书写作时,教师可设计一个“民事侵权”案例,让学生分成原告和被告两组,原告写民事起诉状,被告写民事答辩状,学生们都很积极地参与,提高了学习兴趣,也巩固了学习效果。现代教学法:要将常规教学与多媒体辅助教学、电化教学等现代教学方法相结合,能够熟练地制作教学课件,充分利用电脑、移动k投影仪、VCD等现代化教学设施,拓宽学生的思维和想像力,调动学生的学习兴趣。
3.注重实践性教学环节
实践教学有利于学生将课堂所学知识与现实生活进行联系,取得更好的教学效果。如应用写作内容涉及面极广,它的形式是比较容易掌握的,主要问题是学生不能熟练应用,这就需要加强练习,让学生走出教室,在实践中体会写作的过程。具体做法有两种:建立应用写作模拟实验室。教师根据授课内容,组织学生担任不同角色,相互协调配合,谈生意、签合同、作营销策划、制发文件等。如模拟求职招聘现场,可将学生分成几组,扮演求职者、考官等角色,完成个人简历、求职演讲、现场答辩等环节,在轻松愉悦的环境中,不仅锻炼了学生的写作能力和口才,激发了学习兴趣,也引导学生提前适应社会、超越自我。(2)建立应用写作实训基地。教师带领学生深人机关、团体、企事业单位,了解他们的工作,开展社会调查,进行市场预测,以此来巩固所学知识,在实践中提高写作的能力。
4.加强师资队伍建设
教师队伍建设是教学改革的保证,必须建立一支专业素质高、业务能力强、踏实肯干的教师队伍,才能保证教学改革的顺利实施。高职院校与普通高校的性质不同,培养目标也不同,要求教师既要有相当的理论知识,又要有实践经验,因此,要鼓励语文教师走下三尺讲台,走向生产一线,成为知识加实践型的一专多能教师。(l)采用多种渠道、多种途径,有计划地做好教师的引进与培训工作。学校要积极创造条件,选派中青年教师进修学习,提高学历层次,改变知识结构。(2)鼓励教师积极参加实践教学活动,如到企业挂职、代职,参加科研和技术服务,提高实践教学能力。(3)聘请企事业单位的专业
技术能手到学校任课,给学生讲授实际工作中遇到的问题。
5改革传统考试模式,建立科学评价机制
长期以来,学生成绩考核的传统做法是依靠期末的一套试卷进行闭卷测试并给出评定分,这样做势必造成学生在考前死记硬背,陷入应试教育的泥潭,不能适应素质教育的要求。一个人的素质包括很多方面,文化素质只是其中之一,学习的目的并不是考卷和分数。学校作为实施素质教育的主体,全面客观地评价一个学生,挖掘他的潜能,是我们义不容辞的责任。高职语文成绩的评定,可以是多层面的,主要是引导、鼓励学生向个性化发展。首先,坚持上课提问打分,每个学生每学期至少两到三次,计人平时成绩。课堂提问可调动学生思维,督促学生主动学习,也便于教师掌握学生学习情况,适时改进教学方法,从而提高教学效果。其次,学生平时参与的社团活动,如演讲、出板报、读书笔记、论文写作等,都可以一定的比例体现在成绩评定中。这样将语文学习融人到丰富多彩的课外活动中,让学生充分体会到学习语文的好处。最后,教师可根据考试大纲要求学生自主设计试卷,然后综合有价值的试卷制成试题库,最后从试题库中选题制成试卷。这样,一方面使学生在出题过程中能全面地复习教材;另一方面,也可避免教师主观命题的片面性。
[摘要]高职数学是高等职业教育重要的基础课程之一,随着高职院校的蓬勃发展,高职课程体系也在过去十几年的改革中不断完善,文章分析过去高职数学课程改革观念、方向及具体实践,总结近年来课改过程中经验与得失,并对高职数学课的改革提出一些更具体、更细致的操作意见与建议。
[关键词]高职;数学;教学改革
[作者简介]范光,湖北工业职业技术学院讲师,研究方向:函数论、概率论、数学教学方法,湖北 孝感,432000
[中图分类号]G423 [文献标识码]A [文章编号]1007-7723(2014)02-0077-0002
在高等职业院校的大多数理工类、财经专业课程构成中,高等数学都是一门必不可少的基础课程,因为数学课不仅是学习其他专业课程的基础,也是为高职学生未来的职业发展打下坚实的基础。最近十几年,随着中国经济腾飞发展,高职院校也进入了高速发展的快车道,为了适应中国不断变化的经济结构对人才需求的转变,高职院校也在专业课程设置方面进行不断的探索,其中高职数学课程的教学改革是其中之一。但由于对数学课程在高职专业课程中的地位与作用认识得不够深刻,教学目标、课程内容、教学方法、教授模式、效果评价等都没有实现根本性的转变,没有突出高职应有的特色,从而很难满足高等职业教育各学科和工程技术对高等数学的要求。
一、高职数学改革的主要方向
(一)明确高职数学教育思想和观念
高职教育培养的人才是实用型的,直接为学生能够快速地走向特定职业之路打下基础,它不同于以学术性、研究性人才为培养目标的高等教育。故而,数学课程只是其他专业课程的基础,作为学生解决一些问题的工具,主要突出数学的应用性、工具性以及可操作性,而不是通过数学培养学生的数学修养、严谨的思维,等等。因此,高职的数学老师在把握好数学教育思想的同时注意将数学知识与不同学生的专业课程常见的问题结合在一起进行教授。
(二)调整高职数学课程内容和结构
尽管高职数学课程逐渐有了一套相对完整的教学体系,但是数学教材的建设却滞后很多。高职数学的教材在内容的广度和深度、表述方式与方法、内容的布局、例题与课后习题的选取方面要能充分地体现高职教育培养人才的目标。“必需、够用”是高职数学教材编写的总原则,如何把握这个“度”,需要满足几个具体要求:能够为后续专业课程奠定扎实基础、满足实际工作的需要、用于进一步的学习提高。因此,高职数学作为一门进行高职教育的重要的基础课,应将篇幅放在数学思想的介绍,直观的几何图形解释,具体的实际应用上。对于较难理解的数学概念,可以采用描述性的语言定义。
(三)创新高职数学课堂教学模式
1.确立与实际例子相结合、以解决问题为载体的教学模式。将与学生专业相关实际问题中的数学问题引入课堂,与抽象的数学概念、定义、定理结合起来,将抽象的概念生动化、形象化,让学生更容易理解,让学生能够学以致用,体现出数学的应用性。
2.简化数学理论的推导。高职学生需要的是一种数学工具,不必对数学公式、定理的来龙去脉弄得非常清楚,只需明白数学公式的应用条件、适用范围、如何应用等。因此,在具体的教学中,减少理论推导,可用语言、图形、集合进行大概描述。
3.引入数学实验教学。传统的数学教学要求学生做大量的数学习题,让同学熟悉数学公式、提高运算速度、加强运算技巧,使得学生陷入索然无味的题海中。这与高职学生未来的实际工作情况相去甚远,现代计算机软件早已将人从复杂的计算中解脱出来。通过引入计算机数学实验,只需学生将实际问题转化为数学问题,然后运用计算机来解决计算问题,大大体现数学的实用性。
(四)改革数学课程传统的考核评价方式
高职学生的数学学习效果评价考核方式正随着高职数学教学目标、教学要求、教授方式的重新定位,也开始不断加以改进。通过改革考核标准、考核方式,逐渐形成满足高职教育要求、知识与能力并行、突出能力考察、试卷与实践相结合、平时与期末相结合、贯穿整个学习过程的考核方式,充分地反映学生的实际能力和应用水平,做到客观地、全面地反映学生的真实情况。
二、改革实践中遇到的突出问题
(一)对高职数学课程内容取舍的把握不充分
有些学校没有深刻把握“必须、够用”的课改原则,简单地把高职数学课程的内容及课程的目标在中专的层次上或作某种形式的延伸;有的把高职数学课程的内容与高专等同起来,或是将传统高专的内容直接使用或简单取舍;有的更是照搬照套本科教材内容的形态模式,只是删去了较难的部分,删去了理论推导和证明,降低了理论性要求;更有甚者,把高职数学课程的内容列出概要的提纲,只求套用而不求理解,等等。上述内容改革误区都是只从形式、表面去做,没有深入认识高职数学课程在整个高职课程中的地位与作用。数学课程在高职教育中属于从属地位,服务于专业课程的“工具”,但是,如果过分地强调“工具”作用,把教学内容削减为支离破碎的概念、公式、定理及如何套用,使学生只知其然却不知其所以然,不可能达到为专业课提供工具的目标。
(二)对高职数学课程的教学手段和教学方法的认识不到位
目前,传统的教学模式在高职数学教学中仍然大行其道。这种教学模式以老师为中心,学生被动地接受知识,师生缺乏互动,学生不主动地批判地吸收知识,没有转化成自己的知识、没有激发学生的想象与思考、引起学生的学习兴趣和创新思想,造成学生从行动到思想的懒惰。传统教学习惯强大,改革收效甚微。
(三)对高职数学课程考试改革的认识不清楚
在考试改革讨论中,大部分学者认同考教分离、统一测试作为评价教学质量的方式。但现实中,高职数学课程改革正在进行中,各个院校探索的方向与重点都不一样,还没有形成一套比较成熟的教学内容体系和教学模式,呈现出百花齐放、百家争鸣的局面。因此,不太可能一开始就用一个尺度――统测统考的结果来衡量它的优劣。而目前的情况是,改革所提倡的引导教师关注学生的数学实际应用能力的主题,由于缺乏实际可操作性而被忽视,变成了统考考什么就讲什么,不考就不讲。
这种规范化的试题容易使学生养成机械地套用公式、定义、定理解决问题的习惯,而一些思维灵活但计算不严谨的学生往往在这种规范化的试题中失分较多。
三、高职数学课改的建议
(一)确定教学内容的重点
高职数学课程内容的重点选择,应该突出自身的特色,突破传统的本科数学教学重点框架,形成自己的数学内容体系,把培养学生应用数学方法分析和解决实际问题的能力作为教学重点。故教学内容的取舍要满足四个方面:(1)知识要全面,各方面都要涉及;(2)教学要求适当,一些偏理论的习题要舍弃;(3)知识粗线条、框架化,对一些定理、公式采用类比、几何图形等直观、通俗的方法进行阐述,以便学生能够理解其中的内涵;(4)引入数学建模,以解决实际应用为向导,突出高职数学的实际应用。
(二)编写适用高职各专业的内容系统性、连贯性的教材
教材是落实高职数学课改的重要着力点,是数学课程改革的载体之一。教材的内容要能够满足专业学习的需要,在保持数学内容的基本连贯性上,结合专业的需要对知识结构、内容进行合理的取舍、整合、改写,尽可能地使内容自成体系。在概念、理论的介绍和证明时,尽可能地用比较直观的几何图形、现实例子进行讲解,例题的练习不要太复杂,实际问题的引入要贴近专业的应用,这样容易引起学生的兴趣。
(三)以数学建模作为教学方法改革的突破口
“定义―定理―推论―例题”的教学模式一直是数学教学的典型模式,这种模式不仅难以吸引学生的兴趣,也脱离了解决实际问题的需要。我们通过引入数学模型教学,从实际问题入手,构建数学模型,提出了“案例启动―任务驱动―试验推动―学生手动”的课堂教学方式。这不仅提高学生解决问题的能力,引起学生的学习兴趣,还能够培养学生学会抓住主要矛盾,去繁就简,将实际问题转化为数学问题的数学思想。
一、行动导向法简介
行为引导教学方法是一种以职业活动为导向, 以能力本位的职业能力培养的教学方式。实质上是指在整个教育过程中, 以学生的学为主体, 创造一种学与教、学生与教师互动的社会交往情境, 把教与学的过程视为一种社会的交往情境, 从而产生的一种行为理论的假设。
具体就是在教师的精心设计 (指导) 下, 引导组织学生心、手、脑并用, 教、学、做、工融合, 身体力行获取知识与技能, 自行完成学习任务, 自行进行反馈和评价.激发学生强烈的学习兴趣, 培育学生学习的主动性.实现学习效果与发现问题、解决问题等综合学习能力同步提高。
二、教学改革
1改革的理念及思路
坚持以能力为本位、以学生为主体, 把提高学生的职业核心能力放在首位, 以培养满足行业企业发展需要和完成“仪表技术运行与维护管理员”、“助理电子工程师”等专业核心岗位实际工作任务所需要的能力、素质、知识为目标, 采用“行动导向教学法”, 对本课程的教学内容、教学组织、教学评价等进行改革。
2教学内容的改革
教学内容的选取上, 先对绍兴本地及周边地区相关行业进行调研, 确定以满足仪表技术运行与维护管理员、助理电子工程师等岗位所必备的能力为目标, 抽象出本课程的专业能力、方法能力和社会能力, 根据岗位要求转换配置本课程的主要学习领域为:温度检测、力的检测、位移的检测、环境量的检测, 在设计具体任务时, 以项目为载体, 以工程和生活中学生常用常见的传感器作为引子, 创设问题情境, 把教学内容转化为个体的学习任务, 启发学生自我自考, 并进行实践探索, 从而发现问题、解决问题, 提高学生思维能力, 同时更注重培养学生的专业知识、实践动手能力和创新能力的培养。
教学内容的整体设计上, 共分5个单项学习情境和1个综合学习情境, 按照从简单静态, 到复杂动态、从单项到综合的原则进行设计, 明确每个情境的核心知识点、核心技能点和主要教学方法。
3教学组织改革
教学组织上, 改变了传统教学方法教师满堂灌的形式, 以项目为载体, 任务驱动为过程, 整个过程主要采用了行动导向六步法:项目描述、项目计划、项目决策、项目实施、项目评价、项目总结。在各个阶段, 根据教学内容和教学效果的需要, 灵活运用角色扮演法、扩展小组法、PK赛法、考核表引导法、小组拼图等教学法激发学生的学习兴趣, 在教学过程中发现, 学生的参与度很高, 学习积极性也得到了很大的提高。
4教学评价改革
教学评价上, 强调职业教育要以人的发展为价值取向, 关注人的多元智能和人的职业能力与素质的全面发展, 有效建立评价体系的导向作用, 构建相对完整和操作性强的的课堂教学质量行动导向教学的多元评价体系, 实现评价主体的多元化、评价方法的多元化和评价标准的多元化, 把职业技能、职业核心能力、职业素养等影响学生一生发展的诸要素纳入评价指标中。本课程的总体评价方式如下表1所示:
根据被测对象选用传感器并搭建电路
三、教学效果
行动导向教学法在本校10届3个电气自动化班中进行了实践, 下发了146份调查问卷, 收回146份调查问卷, 从学生反馈来看, 学习兴趣有了很大的提高, 在动手能力、自学能力、沟通能力、团队协作能力等方面有了明显的提高。
此外, 从学生上传的作品和总结来看, 专业能力、分析问题、解决问题的能力也有了很大的提升。
四、总结
行动导向法在《传感器技术与应用》课程教学中的应用体现了“学生主体, 教师导学”的教学理念, 改变了统教学模式, 推动了教学的革新, 为学生创设了良好的学习环境, 应更进一步总结提高, 大力应用推广。
参考文献
【摘 要】传感器技术与应用是一门新兴学科,也是一门实践性很强的学科,目前很多教师都采用灌输式的教学方法,将传感器知识只是生硬地灌输给学生,使课程变得枯燥,降低了学生的学习兴趣。本文主要围绕案例教学法、启发式教学法及实践教学法几个方面对“传感器技术与应用”课程教学改革进行了思考,仅供参考。
【关键词】传感器技术;案例教学;启发式教学;实践教学
随着电子计算机、互联网、机器人、自动控制以及单片机技术的迅速发展,传感器的应用也越来越广泛,“传感器技术与应用”就成为了电子技术类、自动控制技术、测量技术及计算机应用等专业的必修课程,它也是一门实践性和应用性都很强的课程。“传感器技术与应用”不仅对模拟电路、数字电路等前修课程有特别高的要求,还涉及光学、力学、声学、化学及计算机技术等多门学科的知识。因此对传感器技术及应用的教学要求就特别高,理论教学和实践教学都是尤为重要的,而很多教师授课的过程中只是生硬地将所要传授的知识灌输给学生,照本宣科,课堂气氛沉闷,教学过程枯燥乏味,严重降低了学生的学习热情。因此,针对这一现象,本着应用型、创新型、设计型人才的培养要求,对“传感器技术与应用”课程进行了以下一些思考。
1.传感器的案例教学
传感器作为一门理论性和实践性都很强的课程,最重要的特点就是学以致用,将书本内容与生活实际联系起来,不仅有益于学生理解和掌握书本知识,更能够很好地提高学生的学习兴趣,兴趣是最好的老师,从而起到事半功倍的效果。因此,在传感器的教学中引入案例教学是十分必要的。
案例教學法是一种以案例为基础的教学法。它必须在学生掌握了必要的理论知识的基础上进行,只有这样学生才能更深刻地领会案例,达到客观分析、准确判断的效果。教师在进行了一定的知识传授之后,再引用一些较为经典的案例进行分析研究,从而解释传感器工作的原理,使学生能够更好更快的吸收传感器的知识,将传感器理论与生活实际联系起来。
案例教学的实施效果好坏还取决于案例的选用,因此就要求教师要在透彻地掌握教学内容的基础上,根据以往教学经验,选取与教学内容密切相关,能够很好地实现教学目的的恰当案例。例如,在进行图像传感器教学的过程中,就可以在讲解了图像传感器的原理之后,对生活中常见的平板电脑、手机及数码相机等进行深入剖析,根据本章的知识向学生阐述这些数码产品的工作原理,为什么拍出来的相片有色差,为什么不同的数码产品拍出的相片清晰度不同,以及在数码产品的选购当中应该考虑的参数,性价比等等。当然,在案例教学过程中,教师也要适当地引导学生进行思考,多与学生互动,激发学生的学习热情,调动起课堂气氛。
2.传感器启发式教学的重要性
传感器不仅是一门实践性和应用性都很强的学科,也是一门设计性很强的学科,随着科技的发展,人们对传感器的要求也越来越高,更高的精确度,更好的线性度,更宽的测量范围等都是我们一直追求的目标,因此,对创新型人才的培养要求也就更高。所以,在对学生的传感器教学当中,不能只满足于学生能够了解传感器的基本工作原理,也要激励学生设计更新型的传感器。这就要求教师在授课过程中尽可能地对学生进行启发式教学。例如在案例教学中,教师不仅应该与学生一起对案例进行分析,还应该引导学生独立思考,独立分析问题,举一反三,将知识活学活用。鼓励学生互相讨论传感器相关案例,可使学生们的不同思维得到碰撞,从而收获更多的知识。
授之于鱼,不如授之于渔,书本中关于传感器的内容还是有限,作为教师不仅要帮助学生掌握书本知识,更要以开阔学生的思维,提高学生的学习能力为教学目标。以温度传感器为例,书本上介绍了热电偶、金属热电阻、热敏电阻、集成温度传感器等,在讲解这些传感器的工作原理之余,可以引导和鼓励学生自己设计一个具有特定量程、精度及灵敏度等的温度传感器,并根据学生的表现纳入最终的成绩考评当中。
3.传感器实践教学的改革
可以将“传感器技术与应用”课程放在实验室进行授课,在实验室配备多媒体授课系统,在授课当中引入多媒体教学,将一些元器件的封装图、参考电路图,应用实例等通过多媒体进行演示,增加理论教学的生动性和直观性。同时在实验室中配备与教学内容相符的传感器实物,将实物对应多媒体课件中的各种应用实例,结合一些简单的实验进行讲解,这样,学生很快就能接受。
此外,可以在本门课程中加入课程设计环节,结合课程内容,由老师给学生下发课程设计题目,或者由学生根据自己的兴趣选择题目。在理论教学中,让学生带着自己的课设去学习,遇到不懂得可以跟老师和同学探讨,也可以自己查阅资料或到实验室进行实验验证,自己焊接电路板并调试,做出自己的作品。这样,使实践充分地融入到理论当中,真正提高学生的学习水平和实践能力。
4.传感器教学中应注意的问题
4.1 要正确处理理论教学和实践教学的关系
“传感器技术与应用”是一门理论性和实践性都很强的学科,在教学过程中不应一味地注重理论教学,也不能一味地注重实践教学,应该把理论和实践放在同等重要的地位,通过互相配合,合理分配达到相辅相成的良好教学效果。
4.2 在教学中应根据学生个体差异进行差异化教学
术业有专攻,对那些基础较好,思维能力较强的及对传感器比较有兴趣的学生可以进行更深入的引导,鼓励他们在学习之余自己设计制作一些简单的传感器;而对于基础较弱,在传感器学科上学习比较吃力的学生可以适当放宽要求,将教学重点放在学习兴趣的培养上。
4.3 应根据传感器课程的特殊性建立创新型考评体系
在以往的考评体系中,通常将卷面成绩作为最终考评的一个重点依据,作为检验学生该门课程学习好坏的标准,这使得学生树立起一个错误的学习观,将更多的精力放在解题甚至背知识点上,而忽略了实践与应用的重要性,因此,今后在对传感器课程的考评中,教师可以将考评重点向实践与应用创新方面适当倾斜,将实验成绩、课程设计,自主创新等纳入考评范畴,增加学生的创新意识,从主观上改善教学效果。
5.结束语
总之,“传感器技术与应用”课程教学还在不断地发展与完善之中,随着广大教师在教学中的不断总结和创新,实现理论和实践的统一,帮助学生发散思维、学以致用、培养创新型、应用型人才的愿望终会达成。
参考文献:
[1]张向文.《传感器原理及应用》课程教学改革的探讨[J].科教资讯,2007(27):150-151.
[2]姜利英,张法全,梁威.“传感器原理及应用”课程教学改革与实践[J].中国电力教育,2009,(1):102-103.
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