引論：我們?yōu)槟砹?篇傳感器與檢測技術(shù)研究性教學探討范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

傳感器與檢測技術(shù)是信息技術(shù)的重要組成部分[1]，國內(nèi)外許多高校電子信息類專業(yè)都開設有傳感與檢測類課程[1]。傳感器課程教學目前多數(shù)采用以課堂理論教學為主，采用多媒體PPT形式，課程內(nèi)容多，跨多門學科，學生學習起來難度較大，知識掌握困難，學生對課程知識體系認知模糊，學習時學生缺少學習興趣和學習積極性，課堂教學質(zhì)量不高[1]。教育部提出的高等教育“兩性一度”的“金課”建設教學要求[2]，在課程教學實踐中，要求逐步落實對學生知識和能力素質(zhì)有機融合進行培養(yǎng)，課程教學內(nèi)容和教學形式要呈現(xiàn)先進性和互動性，課程內(nèi)容要有難度，需要學生跳一跳才能夠得著，是課程改革的重點和核心所在。結(jié)合課程內(nèi)容，擬采用以學生為主體的研究型教學方法進行課程教學改革[2]，提高學生課程學習的興趣，促進學生知識的學習和掌握。研究性教學是國外普遍應用的一種教學方法，這一教學形式的教學效果已經(jīng)得到了教學實踐的驗證[2-3]，能夠激發(fā)學生創(chuàng)造潛能，很好地促進學生的學習能力、解決問題的能力及團隊合作能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

一、研究性教學方法

（一）研究性教學概念

所謂研究性課堂教學，強調(diào)學科原理的形成過程與師生互動為主要特征的教學方式[2-3]。課程所學的知識都是科學家和工程師對許多特殊現(xiàn)象用科學思維方式進行不斷分析與探究而得到的，研究性課堂教學方法從激發(fā)學生的學習與探索興趣出發(fā)，引導學生發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，自主探索與體驗解決問題的過程，還原科學思維活動的真面目。研究性教學從教師的“教會知識”轉(zhuǎn)向?qū)W生的“學會學習”，學生從被動“接受”轉(zhuǎn)向主動“創(chuàng)造”，體現(xiàn)了以學生的發(fā)展為本的思想。研究性教學具有開放性，根據(jù)教學內(nèi)容和目的教師設計研究性的教學內(nèi)容，引導學生積極參與教學活動，形成良好的師生互動的局面，發(fā)揮學生學習的主動性，強化學生知識點，幫助學生建構(gòu)知識體系。在研究性教學中，教學的重點是學生，而不是知識本身。教師在融合貫通本門學科的基礎上，啟發(fā)學生探究與思考，形成小組同學、師生共同思考的局面。只有當學生研究探索的熱情被充分調(diào)動，師生之間才能形成真正有效的互動，才能使得研究性教學方法良好的教學效果顯現(xiàn)出來。研究性教學的目標是培養(yǎng)學生綜合能力、知識綜合應用能力和復雜問題解決的綜合能力，教師的核心任務是組織教學，提高學生分組討論、探討知識的發(fā)現(xiàn)能力和解決問題能力與語言表達能力，因此對于高校教師教學的專業(yè)化程度要求比講授性教學明顯提高。

（二）研究性教學的形式

研究性教學通常有兩種形式，一種是課堂教學形式，一種是課內(nèi)和課外結(jié)合的形式。課堂式研究性教學，教師在講授知識時，教師要立足于知識的引導，在知識講授時雖講授但是不全講授，主要是采用引導的方法，引導學生處于主動而積極的思考狀態(tài)，帶動學生進入教學設置的教學情境，學生自己總結(jié)獲得知識及其蘊涵的方法、思維等。課內(nèi)和課外結(jié)合的研究性教學打破了課堂藩籬[2]，對研究性教學進行了時空擴展性創(chuàng)新，師生的身份和界限變得模糊，師生互動的機會和話題得到了拓展，使學生能力培養(yǎng)向多渠道、開放式發(fā)展。師生交互的時間和空間都得到了擴展，對學生自主創(chuàng)新意識、能力和潛力的培養(yǎng)，遠遠超越了課堂教學形式。

（三）研究性教學中師生互動

研究性教學重點在于對學生的引導，而不是一味地講授，依托師生的互動來實現(xiàn)知識傳遞，要積極鼓勵學生進行思維創(chuàng)新，即便是學生想法幼稚，不完整，依舊需要鼓勵學生表達自己的獨立見解甚至大膽質(zhì)疑，這是研究性教學的根本宗旨。在研究性教學活動中教師的作用是主導作用，不是主宰，通過師生互動、討論等手段，實現(xiàn)對學生知識的傳授和能力的培養(yǎng)。

二、研究性教學實踐

（一）課堂研究性教學實踐

課堂教學是知識傳遞的主渠道，但是教師不能局限于條理清晰地將知識教授給學生，知識講授時，采用引導式、探究式、討論式和啟發(fā)式的方法[4-5]，對知識的講解要有所保留，要給學生留出足夠的思維空間，營造知識思考的空間和環(huán)境，引導學生思考，并在課堂上與教師互動，達到較好的教學效果。在授課時可以采用引導式、探究式、討論式和啟發(fā)式提問，但是問什么、怎么問和什么時候問，直接關(guān)聯(lián)課堂互動效果，課前根據(jù)教學內(nèi)容進行教學設計，要在正確的時間提出討論性強、啟發(fā)性強的問題，這樣才可以刺激和引導學生思考、參與課堂互動，才可以取得好的教學效果。課堂研究性教學在學生引導和互動上占用了一些課堂時間，教師授課時就需要精講課程內(nèi)容，講重點講核心內(nèi)容，講授內(nèi)容“少而精”，從課堂教學形式看，教師講授的時間減少了，但是學生對知識的學習和掌握的程度提高了。研究性教學在諧振式壓力測量時的教學設計如圖1所示，教學圍繞著核心教學內(nèi)容，諧振式測量原理展開，一共設計了6個啟發(fā)式問題。課堂教學由問題1—問題6串聯(lián)設計，反映了諧振式敏感測量原理的教學內(nèi)容講解的思路，也是掌握這部分知識的科學最佳路徑，采用這6個問題的引導，整個教學過程由“啟發(fā)—引導—討論—講授—引導—探究—總結(jié)+引導”7個環(huán)節(jié)有機組合，傳授這部分知識。1.啟發(fā)問題1首先啟發(fā)學生尋找身邊的諧振現(xiàn)象，從諧振現(xiàn)象中認識諧振，對要開始諧振式測量產(chǎn)生好奇和思考。2.引導問題2引導學生思考，諧振現(xiàn)象是否能夠用來測量。如果學生沒響應，可以繼續(xù)啟發(fā)，如果彈性筒中的氣體壓力增大了，彈性筒的諧振頻率會不會變化？如果變化的話是怎樣變化的？那能不能利用這個頻率變化測量壓力呢？3.討論問題3討論mkc系統(tǒng)在正弦激振力作用下，質(zhì)量塊的振動位移響應問題，引導學生思考質(zhì)量塊振動位移是什么。讓學生自己歸納出是二階系統(tǒng)的頻率響應問題，振動幅值跟mkc系統(tǒng)特性有關(guān)系，再得到諧振測量時系統(tǒng)mkc參數(shù)的選擇、Q值的選擇等，可以得到諧振式測量的原理。4.講授采用課堂講授的方法，詳細講解諧振式測量原理，這樣學生的理解就比較深刻了。5.引導掌握了諧振式測量原理之后，就可以按照問題4引導學生分析諧振式測量原理的優(yōu)勢所在了。6.探究根據(jù)諧振式測量原理的諧振子、激振和拾振的關(guān)鍵點，探究學生分析振動筒式壓力測量的原理。7.總結(jié)+引導問題6引導學生總結(jié)本節(jié)課重點內(nèi)容諧振式測量原理，另外為下節(jié)課諧振式流量測量進行了引導。教學時也不能夠盲目地追求研究性教學方法，教學方法的選用要適度，其中環(huán)節(jié)4諧振式工作原理是這節(jié)課的重點內(nèi)容，是學生需要重點學習的知識，采用教師講授的方式講解，這樣便于學生全面掌握諧振式測量的核心知識。另外問題1—問題5根據(jù)學生課堂現(xiàn)場的反饋，或者完全以學生為主體來回答，或者教師進一步引導學生思考回答，或者教師自問自答，這些問題課堂交互完成度越高，教學效果越好，課堂的教學效果既依賴于教師教學時的引導語言，也依賴于學生的基礎知識和學習狀態(tài)。研究性教學的設計理念必將促進交互式的課堂教學，取得較好的教學效果。

（二）大作業(yè)形式的研究性教學實踐

針對金課“高階性”培養(yǎng)的要求，采用研究性大作業(yè)的展示課[6]，是為了鼓勵學生應用課上學習的知識，激發(fā)學生學習積極性，開闊學生眼界，培養(yǎng)學生綜合應用知識的能力。研究性大作業(yè)提前2周布置，要求學生以小組協(xié)作的形式完成[7-8]，要求學生自己擬定題目，自主設計一個完備功能的測試系統(tǒng)，必須采用兩種及以上的傳感器，并撰寫測試系統(tǒng)設計報告和匯報PPT，大作業(yè)教學流程如圖2所示。圖2研究性大作業(yè)教學流程大作業(yè)訓練的過程中，教師跟學生隨時溝通，小組的組合、題目的擬定及傳感器的選擇方案等，都要求學生在小組內(nèi)部討論決定，如果有問題隨時與教師溝通交流。小組成員之間分工合作，完成設計工作，并撰寫報告和PPT初稿交給教師。教師要與學生溝通并修改學生的報告初稿，返給學生訂正，學生訂正后再次提交第一次修改稿，教師根據(jù)第一次修改稿情況和大作業(yè)的可討論性，確定大作業(yè)展示的名單。大作業(yè)課堂展示由學生自己組織，按照教師擬定的展示名單依次匯報大作業(yè)，小組匯報完成之后，是大作業(yè)的討論，學生自己組織，匯報小組現(xiàn)場回答，教師參加討論課，但是僅僅作為評委，總結(jié)和評價學生的大作業(yè)，再次提出表揚和批評修改意見等，部分小組會需要第二次更改大作業(yè)，再次上交教師，教師進行最后的評分。大作業(yè)采用小組評分的方法[6]，對于組長、在班級展示的大作業(yè)、課堂匯報的同學及小組里的核心創(chuàng)作同學都有不同程度的獎勵和加分，這種評分的辦法，既能加強小組的討論和協(xié)作，也能激勵同學積極參加大作業(yè)的教學活動。2021年學生部分大作業(yè)題目見表1，學生課堂展示如圖3所示。大作業(yè)完成的形式是研究性設計報告，教學形式以學生為主體的課堂展示，鍛煉了學生知識的綜合應用能力。大作業(yè)在課外時間完成，打通了師生交流的課上課下的時空界限，學生完成大作業(yè)時，教師不再是課堂上的“獨裁者”，教師變成學生學習的促進者與輔導者。大作業(yè)的題目要求學生自己擬定，最大限度地調(diào)動了學生學習的積極主動性，學生從被動地接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W習和思考，師生之間更多地體現(xiàn)為合作與交流的關(guān)系，在自己擬定的系統(tǒng)設計過程中，學生查閱文獻能力和學習能力都會得到鍛煉和提升，學生由此能夠獲得終身學習的能力。大作業(yè)以小組形式組織，加強了小組討論和學習，也很好地培養(yǎng)了學生的協(xié)作精神，引導學生掌握復雜問題解決的方法，鍛煉學生的綜合能力和高階思維。最后提交的研究性設計報告和匯報PPT，學生從提交初稿，第一次修改稿到第二次修改稿，也訓練了學生報告的撰寫能力和PPT匯報的技巧。在大作業(yè)最后的課堂匯報階段，學生們的報告能力也得到了提升，課堂學生們問題解答環(huán)節(jié)，再一次促進了學生知識的綜合應用能力培養(yǎng)。

三、研究性教學的學生成績過程評價

為了確定學生在研究性教學活動中教學目標的達成度，必須客觀、科學評價學生的學習過程及其結(jié)果。課堂教學形式的研究性教學活動學生成績評定，重點在于評價學生課堂的交互效果，學生在課堂上是否跟著教師提出的問題積極思考？是否有正確的回應？一般采用雨課堂工具，設計一些選擇題、判斷題等，檢測學生課堂教學的參與情況和知識掌握的情況，同時也可以了解到學習困難的重點同學，便于課下與其及時溝通，2021年課程教學某次雨課堂課堂交互記錄如圖4所示，成績?nèi)鐖D5所示。同時也要鼓勵學生參與課堂教學活動，對于課堂上積極響應教師問題、積極思考的同學，會有課堂獎勵分數(shù)，激勵學生參與課堂教學活動。大作業(yè)的評分細則，包含了教師對大作業(yè)教學環(huán)節(jié)所有的要求。首先鼓勵學生大作業(yè)內(nèi)容創(chuàng)新性，即便是學生想法幼稚，缺少可行性，但是只要有創(chuàng)新的點，都根據(jù)學生創(chuàng)新程度給予客觀的評分。由于這種激勵機制，學生才會出現(xiàn)表1所列的輪胎3D打印、醫(yī)護數(shù)字孿生行為映射及反饋系統(tǒng)設計、可穿戴式鼠標等有創(chuàng)新性的題目。大作業(yè)設計的完整性、報告撰寫和報告修改，是大作業(yè)完成情況的重要表現(xiàn)，反映了研究性教學的成果，重點考查學生設計內(nèi)容的完整度，報告撰寫是否清晰、規(guī)范，教師批改修訂意見是否落實到位，從這個教學環(huán)節(jié)中，學生設計報告的撰寫和匯報PPT撰寫能力得到訓練和培養(yǎng)。大作業(yè)環(huán)節(jié)鼓勵小組內(nèi)的交流和學習，特別考查小組協(xié)作完成作業(yè)的情況。課堂大作業(yè)匯報和學生大作業(yè)互評，讓學生小組之間有了更多的學習和交流的機會，他們能從彼此的大作業(yè)中體會和學習到更多的知識。大作業(yè)教學活動持續(xù)時間長，最后的課堂展示也是由學生自己組織，教師參與的活動，因此需要在這個環(huán)節(jié)設置特別獎勵分數(shù)，鼓勵學生們參與，雖然最多只有5分，但是對學生的激勵起到的作用，遠遠不止5分。大作業(yè)設計環(huán)節(jié)，學生們參與積極性和作業(yè)完成的情況都比較好，教學目標達成度高，2021年學生大作業(yè)成績?nèi)鐖D6所示。

四、結(jié)束語

研究性教學方法在傳感器與測試技術(shù)基礎等課程教學中已經(jīng)應用了5年，取得了較好的教學效果，學生對這門知識的掌握和應用的水平都得到了大幅的提高，課程教學受到了學生和教務處的好評，并且實現(xiàn)了課程跨院系開設。在課程教學中形成啟發(fā)式、探究式、討論式和參與式的研究性教學方法，適于在其他課程中廣泛推廣，能夠提高教學效率，為國家培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。

參考文獻：

[1]孟翔飛，謝啟，李鑫.《傳感器原理與檢測技術(shù)》課程教學改革實踐探索[J].高教學刊，2016（17）：78，80.

[2]潘紹龍，蔡曉東.研究性教學方法的創(chuàng)新功能與操作要求[J].高等教育研究學報，2002（2）：88-90.

[3]蘆峰，郝娟.研究性教學與高校創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)[J].教育科學，2011，27（5）：50-53.

[4]李健，劉寧，吳春，等.“儀器分析”研究性教學方法的探索與實踐[J].實驗室科學，2014，17（1）：85-87.

[5]唐超穎，姜斌，齊瑞云.“現(xiàn)代控制理論”課程研究性教學方法初探[J].電氣電子教學學報，2018，40（6）：83-85.

[6]徐恭賢.基于創(chuàng)新性思維的《最優(yōu)化理論與方法》課程教學研究與實踐[J].渤海大學學報（自然科學版），2021，42（2）：119-125.

[7]譚述君，楊雷，高強，等.基于學習通原位翻轉(zhuǎn)課堂的彈性力學混合式教學設計與實踐[J].高教學刊，2022，8（6）：116-119.

[8]崔學榮，曹愛請，李娟，等.研究性教學模式在實驗教學方法改革中的應用[J].實驗技術(shù)與管理，2016，33（1）：176-178.

作者:閆蓓 高占寶 楊波 單位:北京航空航天大學