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【摘要】项目引领、任务驱动教学法，是以完成工程项目任务为主线，教师为主导，学生为主体的教学模式。结合《传感器与测试技术》课程内容特点，以实例说明了任务驱动教学法在该课程中的具体实施。教学实践证明：该教学模式极大地提高了学生的自主学习和研究能力，也培养了他们的工程意识，综合应用能力得到了提高。不仅有利于教学目标的实现，也为应用型、创新型人才培养打下了扎实基础。
【关键词】任务驱动 传感器 教学模式 实践
【基金项目】南阳理工学院2014年度教育教学改革立项项目，项目名称：面向校企合作人才培养的传感器与测试技术课程教学改革与实践（编号：NIT2014JY-01）。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）12-0213-02
《传感器与测试技术》是我院测控技术与仪器专业的专业平台必修课，开设在第5学期，课程要求学生掌握常用传感器测量原理、输出特性、误差补偿方法等方面的基础知识，并掌握温度、力、光、噪声等常见物理量的测量方法。具有综合利用传感器与测试技术基础知识和技能来分析、解决工程实际问题的能力，有着较强的理论性及实践性。在目前高校转型发展的浪潮中，作为地方本科院校中的新生力量，如何坚持应用型人才培养目标，将高等工程教育的实践性、技术性及应用性在课堂教学中体现出来？学生的工程素质如何培养？如何为地方和社会经济发展培养工程领域“整装待发”的工程师？这是我们的课程教改必须解决的问题[1]。
面对地方院校转型发展的趋势，紧紧围绕应用型人才培养目标，我们在《传感器与测试技术》课程的教学内容、教学模式等方面积极进行探索，精炼教学内容，以“项目引领、任务驱动”为基本教学理念，将工程案例始终贯穿于课堂教学中。一年多的教学实践证明：这些改革措施不仅有利于教学目标的顺利实现，也为应用型人才的培养打下了扎实基础，有助于提高教学质量和教学效果。
一、“项目引领、任务驱动”课堂教学的特点
项目引领、任务驱动教学法是以培养应用型人才为直接目的，在教学中教师根据教学要求提出具有工程背景的“任务”，将教学内容巧妙地隐含在每个“任务”之中。学生根据任务，可在老师的指导下提出解决有关问题的思路和方法，然后进行具体地操作，由教师引导学生，边学边做完成相应的“任务”。当学生完成这个任务后也就建构了本节课所学的新知识。
任务驱动教学法以任务为主线，倡导的是教师为主导、学生为主体的教学思想，改变了传统“教师讲、学生听”的被动教学模式；学生唱起了“主角”，学习的主动性、创造性、积极性等都调动了起来；学生在学习过程中不仅需要表达自己的见解，还需聆听他人的意见，因此合作精神和沟通能力均可获得提升。任务驱动教学法用于课堂教学中，对于激发学生的学习兴趣、培养学生实践和创新能力、提高学习效果及与他人协作能力等方面有很好的促进作用。
二、“项目引领、任务驱动”教学法在《传感器与测试技术》教学中的应用实例
在平常的教学工作中，常常听到学生反映“传感器太抽象”、“教材内容串不起来”。造成以上问题的原因：一是与课程本身特点有关系，即知识点多、内容零散、实践性强、发展迅速[2]；二是与原有课程体系的教学内容、教学方法直接关联，该课程以各种常用传感器的工作原理、转换电路、典型应用为主要内容，按照传感器的工作原理来划分不同章节。长期以来，这些教学内容多是在教室的课堂上来完成，且侧重传感器转换原理和相应接口测量电路的讲授，少量的实验学时也是验证性实验。导致形成“老师为考而教、学生为考而学”的局面，这和应用型人才培养目标是相矛盾的，也很难实现学校与企业的“无缝对接”。
在教学实践中，我们以“将知识体系工程化、工程应用具体化”为指导思想，重新整理课程内容。打破理论课程和实践课程之间的界限，以完成工程项目任务为主线组织教学过程。将原有课程内容分为九个项目，如速度检测、位移检测、环境量检测、力的检测、液位检测、温度检测等等，每个项目再划分为不同的任务情境，将传感器与检测技术的知识点和相关技能融入项目的具体工作任务之中。在教学中采用“项目引领、任务驱动”的方法后，将课程中各章节零散的知识点有效串联成一个有机的整体，不仅充分调动了学生学习的主动性和积极性，而且使学生能够体会到“学之为何，何处用之”。
下面以速度检测项目为例，介绍“项目引领、任务驱动”教学法在《传感器与测试技术》教学中的具体实施。
（一）创设情景，提出任务
实际生产中，对各种运转的车辆和运行的机械设备，经常需要对它们的转速进行测量，如汽车防抱死装置、车床的主轴等。现实中测量速度的方法很多，涉及多章知识点和技能，在课程教学中，将机械工程中这个典型的物理量作为测量对象，引入具有工程背景的速度测量项目。该项目具体实施时，根据实际任务情景的不同，又分为几个子项目，将几种典型传感器的知识融入到具体的任务中。如表1所示。
表1 速度测量项目的任务情景
（二）自主、协作学习，分析任务
教师将该项目任务布置给学生后，将学生分为四组，针对每组任务提出要求。学生根据任务要求，通过自学书本内容、查阅资料，在教师的引导下，最终确定每个任务的实施方案。如汽车行车速度测量，学生通过查阅资料，了解到在汽车运行中，发动机控制系统、底盘控制系统都需要对转速进行测量。如何将速度信号输入到速度表、里程表指示，并用它来进行汽车的牵引控制、导航控制、发动机及变速箱控制呢？显然首先就要选择传感器来进行这一非电量到电量信号的转换。通过对查阅到的各种速度传感器（光电式、电涡流式、霍尔式、磁电式速度传感器）特性进行对比，最终确定了应用霍尔式传感器来实现这一测量任务。接着学生要了解这种传感器的转换原理、工作特性以及相应的测量电路，从而讨论分析出完整的测量系统方案。在这个过程中，他们掌握了常用的各种速度传感器转换原理，理解了测量电路的作用，熟悉了每种传感器的典型应用及特点。完成这个项目任务时，小组成员之间既要有分工，又要有合作，另外教师的及时指导也必不可少。 （三）自主、合作探究，完成任务
每个项目任务的测量方案确定好后，学生就要以此为指导，利用各种方法或手段去实现。如上面提到的汽车行车速度测量任务，根据制定出的测量系统方案，需要合理选择传感器的类型与型号、工作电路所需电子元器件的规格型号，从而制作出一个完整的转速测量系统。这个教学环节教师应为学生提供完成任务所需的各种硬件和软件资源，如技术资料、网络资源、制作场地、各种电子元器件、单片机控制器、电路板、焊枪、导线等等。且应是开放性的，即课内、课外相结合；教室、实验室相结合；个人、团队相结合。在这个过程中，学生能够了解用于速度测量传感器的外形结构和性能指标；学会了读懂传感器说明书；掌握了正确安装和使用常用传感器的方法；会用仪器仪表检查各种传感器及电子元器件性能；巩固了电路识图技能，熟练了电路板焊接能力等等。同时在做、学、教一体化的过程中，学生的工作态度和团队精神都能得到锻炼和提升。
（四）汇报、总结、评价
学生在规定的时间内完成每个项目任务后，要在实验室或金工车间以组为单位，进行现场测试，接受同学和教师的提问，进行答辩。在提问、回答环节，老师要对一些重点、难点问题及时进行讲解、分析，如“霍尔传感器的接线与安装”、“霍尔传感器的温度误差、零位特性及补偿”等等，这些常常是学生在自学、讨论、实施阶段容易忽略的问题。同时还要引导学生对完成这个项目任务所学的知识点及时进行归纳、总结。最后对学生任务的完成情况做出评价，根据学习态度、交流合作能力、制作的测试系统、测试结果，给出综合成绩，这个成绩将作为该课程的平时成绩。
三、结束语
在转型背景下，采用“项目引领、任务驱动”教学法，以完成工程项目任务为主线来组织教学，打破理论课和实践课之间的界限，不仅充分调动了学生的主观能动性，而且使学生体会到“学之为何，何处用之”。 教学实践证明：该教学模式极大地提高了学生的自主学习和研究能力，也培养了他们的工程意识，综合应用能力得到了提高。不仅有利于教学目标的实现，也为应用型、创新型人才培养打下了扎实基础。
参考文献：
[1]唐立敏，楼利琴，奚柏君.校企合作探索“3+1”应用型人才培养模式[J].职业教育研究，2007，（1）：67-68.
[2]徐宏飞，刘西琳，王淑琴.传感器与检测技术课程教学探索与实践[J].浙江科技学院学报，2013，25（3）：237-240.
作者简介：
赵华（1969-），女，河南郑州人，硕士，教授，主要从事测控技术教学及研究。
【关键词】任务驱动 传感器 教学模式 实践
【基金项目】南阳理工学院2014年度教育教学改革立项项目，项目名称：面向校企合作人才培养的传感器与测试技术课程教学改革与实践（编号：NIT2014JY-01）。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）12-0213-02
《传感器与测试技术》是我院测控技术与仪器专业的专业平台必修课，开设在第5学期，课程要求学生掌握常用传感器测量原理、输出特性、误差补偿方法等方面的基础知识，并掌握温度、力、光、噪声等常见物理量的测量方法。具有综合利用传感器与测试技术基础知识和技能来分析、解决工程实际问题的能力，有着较强的理论性及实践性。在目前高校转型发展的浪潮中，作为地方本科院校中的新生力量，如何坚持应用型人才培养目标，将高等工程教育的实践性、技术性及应用性在课堂教学中体现出来？学生的工程素质如何培养？如何为地方和社会经济发展培养工程领域“整装待发”的工程师？这是我们的课程教改必须解决的问题[1]。
面对地方院校转型发展的趋势，紧紧围绕应用型人才培养目标，我们在《传感器与测试技术》课程的教学内容、教学模式等方面积极进行探索，精炼教学内容，以“项目引领、任务驱动”为基本教学理念，将工程案例始终贯穿于课堂教学中。一年多的教学实践证明：这些改革措施不仅有利于教学目标的顺利实现，也为应用型人才的培养打下了扎实基础，有助于提高教学质量和教学效果。
一、“项目引领、任务驱动”课堂教学的特点
项目引领、任务驱动教学法是以培养应用型人才为直接目的，在教学中教师根据教学要求提出具有工程背景的“任务”，将教学内容巧妙地隐含在每个“任务”之中。学生根据任务，可在老师的指导下提出解决有关问题的思路和方法，然后进行具体地操作，由教师引导学生，边学边做完成相应的“任务”。当学生完成这个任务后也就建构了本节课所学的新知识。
任务驱动教学法以任务为主线，倡导的是教师为主导、学生为主体的教学思想，改变了传统“教师讲、学生听”的被动教学模式；学生唱起了“主角”，学习的主动性、创造性、积极性等都调动了起来；学生在学习过程中不仅需要表达自己的见解，还需聆听他人的意见，因此合作精神和沟通能力均可获得提升。任务驱动教学法用于课堂教学中，对于激发学生的学习兴趣、培养学生实践和创新能力、提高学习效果及与他人协作能力等方面有很好的促进作用。
二、“项目引领、任务驱动”教学法在《传感器与测试技术》教学中的应用实例
在平常的教学工作中，常常听到学生反映“传感器太抽象”、“教材内容串不起来”。造成以上问题的原因：一是与课程本身特点有关系，即知识点多、内容零散、实践性强、发展迅速[2]；二是与原有课程体系的教学内容、教学方法直接关联，该课程以各种常用传感器的工作原理、转换电路、典型应用为主要内容，按照传感器的工作原理来划分不同章节。长期以来，这些教学内容多是在教室的课堂上来完成，且侧重传感器转换原理和相应接口测量电路的讲授，少量的实验学时也是验证性实验。导致形成“老师为考而教、学生为考而学”的局面，这和应用型人才培养目标是相矛盾的，也很难实现学校与企业的“无缝对接”。
在教学实践中，我们以“将知识体系工程化、工程应用具体化”为指导思想，重新整理课程内容。打破理论课程和实践课程之间的界限，以完成工程项目任务为主线组织教学过程。将原有课程内容分为九个项目，如速度检测、位移检测、环境量检测、力的检测、液位检测、温度检测等等，每个项目再划分为不同的任务情境，将传感器与检测技术的知识点和相关技能融入项目的具体工作任务之中。在教学中采用“项目引领、任务驱动”的方法后，将课程中各章节零散的知识点有效串联成一个有机的整体，不仅充分调动了学生学习的主动性和积极性，而且使学生能够体会到“学之为何，何处用之”。
下面以速度检测项目为例，介绍“项目引领、任务驱动”教学法在《传感器与测试技术》教学中的具体实施。
（一）创设情景，提出任务
实际生产中，对各种运转的车辆和运行的机械设备，经常需要对它们的转速进行测量，如汽车防抱死装置、车床的主轴等。现实中测量速度的方法很多，涉及多章知识点和技能，在课程教学中，将机械工程中这个典型的物理量作为测量对象，引入具有工程背景的速度测量项目。该项目具体实施时，根据实际任务情景的不同，又分为几个子项目，将几种典型传感器的知识融入到具体的任务中。如表1所示。
表1 速度测量项目的任务情景
（二）自主、协作学习，分析任务
教师将该项目任务布置给学生后，将学生分为四组，针对每组任务提出要求。学生根据任务要求，通过自学书本内容、查阅资料，在教师的引导下，最终确定每个任务的实施方案。如汽车行车速度测量，学生通过查阅资料，了解到在汽车运行中，发动机控制系统、底盘控制系统都需要对转速进行测量。如何将速度信号输入到速度表、里程表指示，并用它来进行汽车的牵引控制、导航控制、发动机及变速箱控制呢？显然首先就要选择传感器来进行这一非电量到电量信号的转换。通过对查阅到的各种速度传感器（光电式、电涡流式、霍尔式、磁电式速度传感器）特性进行对比，最终确定了应用霍尔式传感器来实现这一测量任务。接着学生要了解这种传感器的转换原理、工作特性以及相应的测量电路，从而讨论分析出完整的测量系统方案。在这个过程中，他们掌握了常用的各种速度传感器转换原理，理解了测量电路的作用，熟悉了每种传感器的典型应用及特点。完成这个项目任务时，小组成员之间既要有分工，又要有合作，另外教师的及时指导也必不可少。 （三）自主、合作探究，完成任务
每个项目任务的测量方案确定好后，学生就要以此为指导，利用各种方法或手段去实现。如上面提到的汽车行车速度测量任务，根据制定出的测量系统方案，需要合理选择传感器的类型与型号、工作电路所需电子元器件的规格型号，从而制作出一个完整的转速测量系统。这个教学环节教师应为学生提供完成任务所需的各种硬件和软件资源，如技术资料、网络资源、制作场地、各种电子元器件、单片机控制器、电路板、焊枪、导线等等。且应是开放性的，即课内、课外相结合；教室、实验室相结合；个人、团队相结合。在这个过程中，学生能够了解用于速度测量传感器的外形结构和性能指标；学会了读懂传感器说明书；掌握了正确安装和使用常用传感器的方法；会用仪器仪表检查各种传感器及电子元器件性能；巩固了电路识图技能，熟练了电路板焊接能力等等。同时在做、学、教一体化的过程中，学生的工作态度和团队精神都能得到锻炼和提升。
（四）汇报、总结、评价
学生在规定的时间内完成每个项目任务后，要在实验室或金工车间以组为单位，进行现场测试，接受同学和教师的提问，进行答辩。在提问、回答环节，老师要对一些重点、难点问题及时进行讲解、分析，如“霍尔传感器的接线与安装”、“霍尔传感器的温度误差、零位特性及补偿”等等，这些常常是学生在自学、讨论、实施阶段容易忽略的问题。同时还要引导学生对完成这个项目任务所学的知识点及时进行归纳、总结。最后对学生任务的完成情况做出评价，根据学习态度、交流合作能力、制作的测试系统、测试结果，给出综合成绩，这个成绩将作为该课程的平时成绩。
三、结束语
在转型背景下，采用“项目引领、任务驱动”教学法，以完成工程项目任务为主线来组织教学，打破理论课和实践课之间的界限，不仅充分调动了学生的主观能动性，而且使学生体会到“学之为何，何处用之”。 教学实践证明：该教学模式极大地提高了学生的自主学习和研究能力，也培养了他们的工程意识，综合应用能力得到了提高。不仅有利于教学目标的实现，也为应用型、创新型人才培养打下了扎实基础。
参考文献：
[1]唐立敏，楼利琴，奚柏君.校企合作探索“3+1”应用型人才培养模式[J].职业教育研究，2007，（1）：67-68.
[2]徐宏飞，刘西琳，王淑琴.传感器与检测技术课程教学探索与实践[J].浙江科技学院学报，2013，25（3）：237-240.
作者简介：
赵华（1969-），女，河南郑州人，硕士，教授，主要从事测控技术教学及研究。