基于“能力递进”的《传感器应用技术》教学项目案例开发研究

张慧慧，田立武

（嘉兴职业技术学院 互联网学院，浙江 嘉兴 314036）

摘要：随着科技的发展，传感器技术已经深入到各个领域，对于学生掌握传感器应用技术的要求也越来越高。《传感器应用技术》作为一门实践性强的课程，如何通过有效的教学方式提高学生的实践能力和创新能力是当前亟待解决的问题。本文以“能力递进”为核心理念，探讨了《传感器应用技术》教学项目案例的开发，旨在提高学生的实践能力和创新能力。

关键词：能力递进；传感器应用技术；教学项目案例；实践能力；创新能力

作者简介：张慧慧（1996—），女，汉族，山西大同人，讲师，硕士，研究方向：物联网应用技术。

基金项目：嘉兴职业技术学院2021年校级教学建设与改革项目：基于“能力递进”的《传感器应用技术》教学项目案例开发（SG20210105），《传感器应用技术》新形态教材（JC202110），《传感器应用技术》精品在线开放课程（SG20210116）。2023年校级教学建设与教育教学改革项目：《传感器应用技术》课程思政示范课程（BKS20230407）。

一、《传感器应用技术》教学现状与挑战

《传感器应用技术》是现代科技领域中的重要分支，其涉及的应用范围广泛，包括工业自动化、环境监测、医疗诊断等多个领域。然而，在当前《传感器应用技术》课程教学中，存在一些问题和挑战，需要引起重视和解决。首先，传统的教学模式存在一定的局限性。目前，很多学校仍然采用传统的讲授式教学，即教师讲解理论知识，学生被动接受。这种方式往往导致理论与实践的脱节，学生难以理解传感器技术的实际应用，缺乏实践操作和创新能力。其次，学生实践能力的培养不足。传感器应用技术是一门实践性很强的课程，需要学生具备一定的实验操作能力。然而，一些学校由于实验设备不足或实验条件受限，难以提供足够的实践机会，导致学生的实践能力得不到有效的锻炼。此外，现有教材和教学资源相对滞后。随着科技的快速发展，传感器技术不断更新换代，而教材和教学资源往往跟不上技术发展的步伐。这使得学生所学知识与实际应用存在一定的差距，难以满足市场需求。最后，教学方法单一，缺乏创新性。目前，很多教师在教授《传感器应用技术》时，采用的教学方法比较单一，缺乏创新性和趣味性，难以激发学生的学习兴趣和动力。综上所述，当前《传感器应用技术》课程教学中存在一些问题和挑战，需要采取有效的措施加以改进。因此，本文提出了一种基于“能力递进”的《传感器应用技术》教学项目案例开发方法，旨在提高学生的实践能力和创新能力。

二、“能力递进”理念

“能力递进”是一种以学生为中心，以能力培养为主线的教学理念，强调学生的实践能力和创新能力的培养。在《传感器应用技术》课程中，学生的能力包括理论知识、实践能力和创新能力等多个方面。该方法通过逐步引导学生完成一系列由易到难、由浅入深的项目案例，逐步提高学生的能力，使学生逐步掌握传感器应用技术的核心知识和技能，最终实现自主创新。

三、基于“能力递进”的《传感器应用技术》教学项目案例设计

遵循高职物联网应用技术技能人才培养特点和成长成才规律，创新以学生为主体、以能力递进培养为核心、以项目训练为主导的项目化教学模式，以实际项目为引导，着重培养学生的实际操作能力与问题解决能力，使学生在实践中学习和成长。

1.案例选择与设计原则

在选择《传感器应用技术》教学项目案例时，我们首先考虑的是实际应用价值。传感器技术作为现代科技的重要组成部分，其在工业控制、环境监测、医疗诊断等领域的应用越来越广泛。因此，我们选择了一些与实际应用密切相关的项目案例，如温度传感器应用案例、温湿度传感器应用案例、光照传感器应用案例、气体传感器应用案例以及液位传感器应用案例等。

在设计这些案例时，我们遵循了以下原则：一是实际性原则，即所选案例应具有实际应用背景，能够帮助学生了解传感器的实际应用情况；二是递进性原则，即案例的难度应逐步递增，从基础到复杂，逐步提高学生的能力；三是趣味性原则，即所选案例应具有一定的趣味性，能够激发学生的学习兴趣和动力。

2.案例实施方案

在实施基于“能力递进”的《传感器应用技术》教学项目案例时，我们采用了以下步骤：

（1）理论学习：首先，教师会讲解相关的理论知识，帮助学生了解传感器的基本原理和应用范围。同时，教师还会介绍一些实际应用的案例，让学生对传感器技术有更深入的了解。

（2）实践操作：在理论学习的基础上，学生将进行实践操作。教师会提供实验设备和工具，指导学生进行实验操作。通过实验操作，学生可以更好地理解传感器的原理和应用，提高自己的实践能力。

（3）创新探索：在实践操作的基础上，我们会鼓励学生进行创新探索。学生可以自己设计一些小型项目，尝试使用传感器技术解决实际问题。通过创新探索，学生可以提高自己的创新能力，培养独立思考和解决问题的能力。

通过以上三个环节的实施，学生可以逐步提高自己的能力。从理论学习到实践操作，再到创新探索，难度逐步递增，学生的能力也得到了逐步提升。

根据以上原则，本文设计了以下几个基于“能力递进”的《传感器应用技术》教学项目案例：

（1）温度传感器应用案例：通过设计制作一个温度报警器，让学生了解温度传感器的原理及应用，掌握基本的电路设计和程序编写技能。此案例适合初学者，难度较低。

（2）温湿度传感器应用案例：利用温湿度传感器制作一个空气温湿度监测器，通过测量和显示空气温湿度，让学生进一步理解传感器的原理和应用。此案例在温度传感器案例的基础上增加了难度，适合有一定基础的学生。

（3）光照传感器应用案例：通过设计制作一个自动调节亮度的照明系统，让学生掌握光照传感器的原理及应用，提高学生在实际工程中的创新能力。此案例难度较高，适合具备一定实践经验的学生。

（4）气体传感器应用案例：以有毒气体检测为例，让学生了解气体传感器的原理及应用，培养学生解决实际工程问题的能力。此案例难度较大，适合对传感器技术有一定研究的学生。

（5）液位传感器应用案例：通过设计制作一个简易的液位测量系统，包括硬件搭建和软件编程。学生需要掌握基本的电路设计和程序编写技能，以及传感器信号的处理和显示技术。另外，需要对制作的液位测量系统进行测试和优化，确保其准确性和稳定性。引导学生分析测试结果，找出存在的问题并加以改进。此案例难度较大，适合有一定实践经验的学生。通过这个案例的学习，学生可以更加深入地了解液位传感器的应用，提高解决实际工程问题的能力。

四、教学项目案例实施与效果评估

1.实施过程与策略

在实际的教学项目案例实施过程中，我们遇到了一些问题，如学生理论知识掌握不够扎实、实验设备不足等。针对这些问题，我们采取了一些解决方法，如加强理论知识的讲解和巩固、合理安排实验时间等。同时，我们采取了一些策略来促进学生的主动参与和学习，如设置有趣的实验任务、鼓励学生自主探索等。

2.效果评估方法与结果分析

为了评估案例教学的效果，我们采用了多种方法，如测试、调查等。通过测试，我们可以了解学生对传感器应用技术的掌握情况；通过调查，我们可以了解学生对案例教学的反馈和评价。通过对评估结果的分析，我们发现案例教学对学生的能力提升有积极的影响。具体来说，学生的理论知识掌握更加扎实，实践能力得到了提高，创新意识和解决问题的能力也得到了培养。

3.案例改进与优化建议

根据效果评估结果，我们对教学项目案例进行了一些改进和优化。首先，我们增加了与实际应用更加密切的案例，以激发学生的学习兴趣和动力。其次，我们加强了对学生的指导和帮助，以解决学生在学习过程中遇到的问题。最后，我们加强了对实验环节的监督和管理，以确保实验的质量和效果。

为了进一步提高案例教学的效果和实用性，我们提出了一些优化建议。首先，我们可以引入更多的实际应用案例，以帮助学生更好地理解传感器应用技术的实际应用场景。其次，我们可以加强对学生创新能力的培养，鼓励他们自主设计实验和创新项目。最后，我们可以加强与其他学科的交叉融合，以培养学生的综合素质和跨学科能力。

五、总结与展望

本文提出了一种基于能力递进的《传感器应用技术》教学项目案例开发方法，通过设计具有层次性、实践性和创新性的教学项目案例，旨在提高学生的实践能力和创新思维能力。在教学实施过程中，教师应关注项目目标的明确、资源支持、学生合作、实时关注和学生自我评价等方面。本文设计的教学项目案例已在学校教学中得到应用，取得了良好的教学效果。今后，我们将继续完善和优化教学项目案例，以进一步提高《传感器应用技术》课程的教学质量。

参考文献：

[1]周原.基于职业能力阶递进混合教学模式的探索和应用——以Java程序设计课程为例[J].电脑与电信,2023,(Z1):110-113+117.

[2]王小刚,朱利华,张静等.“标准引领、能力递进、精准育人”软件人才培养模式探索与实践[J].常州信息职业技术学院学报,2023,22(06):12-15+20.

[3]刘庆伦,冯嫦.“双高计划”背景下产教融合技术技能型人才培养模式中存在的问题及对策[J].科技风,2023,(20):77-79.

[4]常中华,修娜,徐占鹏.产教融合背景下高职工业互联网技术人才培养路径研究[J].青岛职业技术学院学报,2022,35(06):12-16.

[5]祝家东,乔海晔,肖志良等.基于“岗课赛证”融通的物联网工程课程改革探究——以佛山职业技术学院为例[J].科技风,2022,(15):125-127.