浅议专业基础类课程的精品化建设

浅议专业基础类课程的精品化建设^[1] ——以中国计量学院《传感器技术》课程为例

李东升，郭天太，李文军

(中国计量学院，杭州310018)

1　研究背景

精品课程建设是提高高等教育质量、保证人才培养质量的有效措施。在我国高等工程教育循序渐进的发展过程中，课程建设一直是教学改革的核心内容。在大众化教育已发展了10余年的时候，我们应该回过头来用课程教育与工业发展实际需求的适合度的视角对现有的课程内容进行审视，用发达国家高等教育的先进方法对现有的业绩进行评估与总结。显然，过去10年的高等工程教育为我国综合国力的大幅度提升作出了重大贡献，但我们仍深感目前的教育资源还有相当潜力可以挖掘，特别应以课程建设为突破口进行深入研究。目前，课程教学方面仍然可以看到精英教育时期的明显痕迹。尽管我们重视历史的传承，但也深知非常有必要对现有状态进行深入而细致的改革。因此，探索适合当代高等工程教育需要的课程内容及教学体系已成为所有高校的首要任务。作者所在学校正处于从教学型大学向教学研究型大学的转型期，所在的专业是学校的传统优势专业，学校要求在课程建设方面要起到示范作用，在这种情况下，组建了课程建设小组并开展了一系列研究工作。本文是对建设过程中一些研究成果的总结。因此，本文的研究具有较好的代表性。

2　课程建设的组织形式

2．1　对课程建设进行组织的必要性

与常规的项目研究不同，课程建设完全依靠自发的方式将是漫长而低效的，更谈不上普遍展开了。因此，对课程建设是需要组织的，但由谁担任组织者是一个关键的问题。在我国现有的工科教学中，一个普遍的现象是对教师的要求是全方位的，既要求会申请课题、做科研、写高水平论文和著作，又要求能在课堂上传授先进实用的知识、成为学生喜欢的老师。对一个教师个体而言，在短的时间段内同时完成这些任务几乎是不够现实的、有时甚至是矛盾的(但从长期的工作效果考虑那又是非常必要的)。教师往往更愿往科研方面多投入一些时间和精力，而把课堂教学看成是常规、熟练性的工作。针对这一情况，我们认为靠教师的自我意识、主动把重点转到教学方面是不够现实的。可行的做法是把课程建设等教学改革的工作官方化、行政化，用行政手段推进课程建设的实施。

2．2　课程建设的最佳组织者

既然要通过行政手段推进课程建设，那么课程建设的负责人就最好由二级教学单位的负责人担任。没有任何行政职务的教师要么缺乏经验难以胜任此类工作，要么不具备整合人、财、物的能力而无法实现预期的建设目标，这是当前的一个现实情况。因此，课程建设必须由二级教学单位来组织，单位领导还应担任负责人。只有这样，才利于整合人、财、物方面的资源，以便在较短时间内实现快速突破。

3　课程建设的策略

根据多年的教学实践，我们总结并确立了以下几点作为选择拟重点建设的课程的依据。

(1)优先选择有特色的课程进行建设。只有那些具有一定特色的课程才能在竞争中脱颖而出，否则很难形成竞争优势。这里说的特色可以是课程的行业特色、地域特色、人才培养特色等。

(2)优先选择本单位基础好的课程进行建设。课程建设需要进行长期积累，没有较好的前期建设基础，没有良好的教学团队，想一蹴而就凭空建设一门精品课程是不可能的。

(3)优先选择国内尚不太成熟、本单位具有一定优势的课程进行建设。要想在全国范围内形成相对优势，首先必须实现学校内部的资源整合和质量建设，建立课程的优势地位。

(4)优先选择能产生示范作用的课程进行建设。不同的课程在教学体系中的地位是不同的，选择那些在教学体系中具有举足轻重的地位的课程进行建设，可以牵一发而动全身，带动一大片课程的建设。

根据上述原则，我们在本专业选择了传感器技术、误差理论与数据处理、计量学基础等骨干核心课程作为拟进行重点建设的课程。由于传感器技术课程一直是本专业的主干课程，在我校测控技术与仪器学科课程体系中处于重中之重的位置，是我校测试计量技术及仪器学科硕士研究生的入学考试课程，同时又是学校另外6个专业的专业基础课，还有一些专业也将开设该课程，辐射面广，示范作用明显，相对来说在本专业中各方面条件都是最好的课程，所以，就排在了最先建设的位置上。

4　建设规划的制订

对所选定的课程进行建设时，必须有明确的、可操作、短期内能实现的目标和规划，规划中重点内容还必须要紧密围绕近期发展目标且落脚在质量工程项目上。例如，以省级精品课程和教学团队为近期建设目标的规划就必须包括以下环节。

(1)课程团队的实力要达到省内领先水平。赋予课程负责人在学院内组建教学团队的权力;提供必要的经费组团到“211”或“985”大学的相关院系考察取经;对照本省该项质量工程的指标体系重点补充空白观测点的内容。除考虑教师的职称结构、年龄结构、学缘结构的优化之外，对团队成员的培养是教学团队建设的主要工作。比如说，作者所在课程组就选派教师到德国物理技术研究院(PTB)、中国计量科学研究院(CIM)、浙江省计量科学研究院等计量机构进行短期实习与培训，以提高课程教师对本领域前沿知识的把握能力，又可增强课程的特色内容。

(2)教学内容的精化与增补。教学内容要根据本专业的人才培养目标和社会需求不断进行调整和修正，同时具有一定的弹性。还要注意与相关课程之间的衔接和协调以及突出本课程的特色。一个条件是总的学时数不增加，但经典的知识点要保证、新的以及前沿的知识要增进。

(3)新体系教材的建设。教材建设经常是容易受到忽视的一个环节，其重要性是需要认真对待的。教材建设并非只是给教师一本上课用的教材，而是本课程建设理念和课程特色的物化，其内容、体系是否合理和先进，对课程建设有很大影响。几乎目前所有的教材都是越编越细、内容越来越多。要知道，即使再详细的教材也不能代替手册，当然也就无法满足学生将来在工作岗位上的需要。更为实际的是，学生并不喜欢这样的教材。既然如此，还不如下工夫编一本新体系、新概念的教材。

(4)在实验教学环节中突出工程能力。首先要通过各种渠道筹集资金不断完善和更新实验设备，这是必要条件。在保证常规的实验教学的情况下，我们进行了一些有意义的尝试例如，在温度传感器的使用实验中，我们并不是简单地告诉同学若干种温度传感器的型号、厂家等信息，而是提出了一个小型禽类孵化器制作的项目。3个同学一组，制作一个可以孵化6枚鸡蛋的简易孵化器。同学们对这个实验很感兴趣，但实验的开展还是费了一番周折。通过这个实验，同学们认识到了传感器在测控系统中的重要性，顺便学会了对温度传感器的标定与校准方法。这件事告诉我们，课程的特色可以在各个教学环节中体现。

5　教学观念和教学内容的再探讨

随着教学改革的深入，总的趋势是各门课程的课时都在减少。为了在课时减少的情况下保证教学质量，必须开展教学改革，改革的目的是在学时不断缩减的前提下如何达到深基础、宽知识面的效果，把实际上的矛盾问题通过改革化解掉。

(1)教师的观念要实现根本性转变。所谓根本性转变就是指从精英教育到大众化教育的转变，这是因为我们已十分习惯于传统的教育方法。在教学体制以及受教育对象都发生极大变化的情况下，教师要学会站在学生的角度考虑问题，从学生将来就业岗位的知识要求来决定教学内容的取舍，而不是把老师最拿手的内容教给学生。注重面向工程实际应用，减少过于艰深的理论方面的内容。

(2)重视工程实用性。以《传感器技术》课程为例，可以把课程内容分为两类:一类是大部分的成熟内容，几乎所有教材都趋向于把细节写得越来越清楚，但当学生实际去选择传感器时，又不是一本能参考的手册，因此，不太符合我们的要求。为此，我们在教学过程中只简单介绍原理，重点放在如何激发学生的学习兴趣，开启学生对传感器的应用领域的认识方面，真正选用时要靠手册。另一类是目前正在兴起的新型传感技术，这时不仅要把原理交代清楚，还要介绍当前及潜在的应用背景，使学生对本领域的发展趋势和现状有所了解，同时方便部分同学未来工作中研发的需要。

(3)教学内容要贴近学生。举例要与学生目前的知识结构和兴趣点想结合，拉近教者与学者的距离，最好能以精品课程网络为平台，让学生积极参与教学过程。例如，传感器技术课程在讲授传感器基础知识的同时，也强调传感器技术在计量测试领域的应用，尤其注重培养学生的误差分析和量值溯源意识的培养，使学生认识到只有测量数据是不够的，这些数据必须具有一定精度、能够溯源到国家标准。

(4)实现教学内容的动态更新。不断补充新内容进课堂，适度减弱相对来说陈旧的内容，保持教学内容的先进性。例如，传感器技术课程在教学过程中充分考虑经典教学内容与现代传感技术前沿知识相结合，增添一些近年来发展起来的新型传感器的知识，如网络传感技术、汽车传感器等，并结合传感器技术在计量测试领域中的最新发展趋势，增加了具有行业特色的量子传感技术的内容，收到了较好的教学效果。

我们把整个传感器技术课程按32学时划分为16个教学单元，其中，13个单元用于成熟技术的系统性学习、2个单元用于新技术的介绍、1个单元用来进行前沿知识拓展讲座(见表1)。这样，就在不增加学时的前提下把新的知识融入教学中。

表1　传感器技术课程中的新技术及前沿知识内容

6　实验教学资源的建设和优化

为了有效地实现培养学生动手能力和创新能力的目的，必须充分利用能够利用的一切资源，这包括调整实验环节和实践性环节的教学策略、建设和优化专业内部实验教学资源，以及拓展专业外特别是学校外教学资源，即更有效地借助学校外部教学资源，达到提高本专业学生的实践能力和工程能力的目的。

(1)实验环节和实践性环节的教学策略。传感器技术是实践性很强的一门课，学生必须通过实验、课程设计等实践环节的训练才能进一步掌握所学内容。本课程突出综合设计性实验的重要性，强调让学生能综合应用传感器的知识，初步解决传感器设计及实际测量问题，如电子罗盘、电子秤的设计及实现等。在实验中进行测量的基本训练，对实验结果要用最新的测量结果评定方法进行误差分析和不确定度评定，确保学生在计量测试技术方面得到充分的训练。为了增强课堂教学的启发性和趣味性，从2005年开始，课程组开展了教具制作工作，指导学生自己制作完成了差动电感式位移传感器、电阻应变式称重传感器、玻璃温度计的图像识别系统、热膜式空气流量传感器、超声波测距传感器等教具。通过这些教具的使用，使教学过程更为生动，极大地调动了学生的学习兴趣，同时使复杂的物理原理变得简单易懂，非常符合现代教育的理念和特点。

(2)建设和优化内部教学资源:通过多年探索，本课程已经构建了一个集多层次实验项目、课程设计、学术讲座、课外科研项目训练、学科竞赛为一体的有利于学生实践能力培养的平台，学生创新素质明显提高。通过开放实验室，学生可以根据不同的实验项目，预约实验时间进入实验室进行实验，这样既可以保证完成基本的教学任务，又可以发挥学生的主观能动性，改变了以往学生为完成任务而进入实验室的被动局面，取得了很好的效果。学生经过系统培训后，一些学有余力的学生在老师的指导下，利用传感器实验室的设备，进行课外科技实践活动，取得了一系列的创新成果和国家级学科竞赛奖。部分学生能参与到教师的科研项目，一些科研性成果或装置已开发成新的实验项目。

(3)拓展外部教学资源:除了针对课内和校内教学资源的组织和优化，课程组也针对课外实践性教学、校外实践性教育资源建设做了思考。在本专业与计量行业内大型企业、浙江省本地仪器仪表制造业合作的基础上，选择传感器制造类企业作为实习基地，派遣学生到基地实习和学习，借助企业的物力资源、人力资源和培训资源，弥补了学校实践性教学资源的不足。这些方面的合作，也在部分程度上实现了面向工程实践、面向实际问题开展工程性训练和教育，同时给学生提供了模拟未来的工作岗位进行锻炼的机会。通过校企联手，也激活了学校外部的实践性教学资源和工程教育资源，在一定程度上弥补了学校内部工程教育资源的不足。

7　结语

通过以作者所在专业的1门国家精品课程的建设过程为例进行研究，可以得到以下结论:

(1)一个专业中具有较好基础的课程是可以通过努力在3～5年中实现快速突破、整体实力达到本地区的领先水平，从而为建设国家级精品课程打下良好基础;

(2)通过二级学院采用行政方法进行组织和推进是行之有效的手段;

(3)现有教学资源乃至教育资源仍有相当潜力可以挖掘，特别是学校外部资源的挖掘应成为主要工作任务。

论文研究对于处于转型期(从教学型向教学研究型大学)的地方高校的相关专业具有一定借鉴意义。

参考文献

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