工学一体化技能人才培养模式在《传感器技术与应用》课程的实践与探索

【摘要】对于技工院校来说，旨在培养高技能人才‌。在当前工业4.0时代下，各行业对于高技能人才的需求量越来越大，这也对技工院校的发展提供了重要支持。本文研究的主要目的是在工学一体化技能人才培养模式下，以《传感器技术与应用》课程为实践对象，对如何开展课堂教育教学的过程中打造高质量课堂，提高教育教学效果，让学生的创新思维、实际操作能力得到持续提升，为技工院校学生后期的学习和发展打下良好的基础。

【关键词】《传感器技术与应用》课程；工学一体化；技能人才培养模式

在当前市场经济发展背景下，对高素质、高技能人才的需求逐渐提高，对于技工院校来说，主要就是培养高端技能人才，在该时代下的作用变得越发重要。在这一背景下，人力资源和社会保障部推出了《推进技工院校工学一体化技能人才培养模式实施方案的通知》，该通知明确提出了要培育德技并修、技艺精湛的技能劳动者，将工作过程与学习过程融为一体，以综合职业能力培养为目标，满足当前社会发展对高技能人才的迫切需求。

一、工学一体化技能人才培养模式的意义

2022年人力资源社会保障部印发《推进技工院校工学一体化技能人才培养模式实施方案》的通知，以一体化课程教学改革试点工作为基础，以技师学院为重点，在全国技工院校大力推进工学一体化技能人才培养模式，并确立在“十四五”末实现“百千万”的建设目标。这些充分说明了广东省对技能人才的高度重视，对工学一体化技能人才培养模式的应用越发深入，并在校企合作模式下，共同制订人才培养计划、考核标准、评价体系，推进“产教评”相融合。技师学校在工学一体化技能人才培养模式下，可以培养出具有扎实专业能力的技能型和高素质人才，让某一专业的学生对本专业有深刻的认识，无论是理论知识还是实践操作能力都非常突出，技工学校的学生可以参与到实践操作中，将理论知识与实践活动结合起来，逐步提升自身的专业技能，养成良好的技能型思维，并逐渐形成良好的职业素养，满足企业对人才的多样化要求。

二、传统模式下《传感器技术与应用》的教学困境

（一）教学理念与实际应用的脱节

在传统模式下，传感器技术教学面临的首要困境之一是理论教学与实践操作之间的显著差异。这种差异不仅体现在教学内容的安排上，更深刻地反映在学生的学习体验和技能掌握上。学生在课堂上可以通过教科书学习到传感器的工作原理和基本概念，但缺乏将这些理论知识应用于解决实际问题的机会。例如，学生可能知道温度传感器如何根据温度变化改变电阻值，但未必有机会亲手搭建一个温度监测系统，来实际感受和理解传感器在不同环境下的表现和限制。这种理论与实践的分离，不仅削弱了学生的学习兴趣，也影响了他们对知识的深入理解和应用能力。

（二）实验设备与教学资源不足

首先，设备陈旧。实验室设备的陈旧与不足的问题，是困扰很多技工院校传感器技术教学的重要原因。目前传感器技术从单一的物件型传感器进入功能更强大、技术高度集成的新型传感器阶段。21世纪传感器发展的总趋势是微型化、多功能化与集成化、数字化、智能化、系统化和网络化。所以，陈旧设备不仅限制了学生对最新传感器技术的了解和操作，也影响了教师在教学中采用先进教学方法的可能性。例如，MEMS（微机电系统）传感器技术，由于缺乏相应的实验设备，学生无法亲身体验和认识。

其次，实验材料和工具的缺乏。根据相关调查显示，大部分技工院校实验室的传感器设备数量仅能满足不到30%的课程需求，导致学生在实验课上无法充分体验到理论与实践相结合。这种状况不仅影响了学生对传感器技术的深入理解，也限制了他们创新思维和问题解决能力的培养。

（三）教师队伍的专业性与教学方法

首先，教师专业知识更新滞后。随着科技的快速发展，传感器技术领域不断涌现出新的理论、新材料和新应用。例如，物联网(IoT)技术的兴起使得传感器在智能设备中的应用日益广泛，而传统的教学内容可能还停留在基础的物理传感器原理上。根据一项针对工程教育的调查，超过60%的教师表示他们所掌握的知识与行业最新发展存在至少一年的滞后。这种滞后不仅影响了教学内容的前沿性，也限制了学生对新兴技术的理解和应用能力的培养。

其次，教学方法与工学一体化要求的不匹配。传统的教学方法往往侧重于理论知识的灌输，而忽视了实践技能的培养，这与工学一体化模式强调的理论与实践相结合的教学理念相去甚远。例如，根据一项对工科学生技能掌握情况的调查，超过60%的学生表示课堂上缺乏足够的实验和项目实践机会，这直接导致了学生在实际工作中遇到困难时，难以将理论知识转化为解决实际问题的能力。

（四）评估和反馈机制不完善

工学一体化教学需要采用多元化的评估方式来评价学生的学习成果，以及识别学生在不同学科领域的问题和需求。然而，在传统的《传感器技术与应用》课程中，评估和反馈机制往往不完善。一方面，由于课程涉及多个学科领域，评估标准和方法可能不统一，导致评估结果难以客观反映学生的实际水平。另一方面，由于资源限制和教师经验不足，可能无法为学生提供及时、有效的反馈和指导，影响学生的学习效果和积极性。

三、工学一体化技能人才培养模式《传感器技术与应用》的教学实践

（一）科学构建课程内容体系

根据工学一体化课程标准，结合教材内容提取出典型的工作任务，这些典型的工作任务主要内容包括具体检测技术基础、传感器的分类和基本特性、传感器抗干扰等基础知识；通过钢炉测温、声光楼道等、倒车雷达、电子秤、工业自动化控制系统等案例来详细介绍了常用传感器的应用特点和实用电路，包括温度传感器、红外传感器、气体传感器、光纤传感器、智能传感器综合系统、激光传感器模型系统、超声波传感器模型系统、视觉传感器模型系统等等。通过丰富的实践项目，本课程着重培养学生的动手实践能力、问题解决能力，并激发他们的创新思维，鼓励他们探索传感器技术的无限可能，强化学生职业能力的培育，包括团队合作精神、项目文档编写能力和程序设计规范意识，为职业生涯铺就稳固基石。

（二）合理准备课堂教学资源

工学一体化课程教学中，教师要以学生为中心进行教学活动组织，强调按照工作过程和学生自主学习实现综合职业能力的培养。相较于传统课程教学，教师需要在引导学生自主学习和促进合作学习方面进行更积极有效的教学活动组织。具体来说，就是要求教师着重围绕如何使用工作页引导学生自主学习、关注学生个体学习差异、控制小组学习有效性等方面进行问题预判并制定应对预案。

首先，教学实训设备资源准备。在工学一体化模式下，传感器技术教学实践与技能人才培养的成效很大程度上取决教学实训设备资源。实训基地的建设也应遵循了“产教融合”的原则，与多家企业合作，建立了校外实训基地，使学生能够接触到行业前沿技术，如物联网与智能传感技术的结合应用，从而更好地适应未来工作环境的需求。比如，对于视觉传感器模型系统的教学中，通过实验室操作和实际工程项目演练，学生能够亲手组装和测试视觉传感器系统，从而加深对理论知识的理解。此外，教学过程中还引入企业生产实际案例分析、小组讨论等互动教学方式，培养学生的团队合作能力和解决实际问题的能力。最终，通过考核评估，确保学生不仅知道视觉传感器相关的理论知识，还能在实际工作中灵活应用，甚至能够解决实际生产中存在的问题，真正实现工学一体化课程“做中学”和“学中做”的要求。

其次，学习资料准备。学习资料包括教材、工作页、评价表、专业书籍、教学软件、在线课程、网络资源以及各种数字化素材等。这些素材主要用于为学生解答疑惑、提供依据、做出引导和进行评价，以及用于翻转课堂的建立、工作情境的设置和提升学生的学习体验。以“激光传感器模型系统组装与调试”任务为例，主要包括学习硬件资源、学习软件资源和信息平台资源。学习硬件资源主要包含激光传感器模型10台，主要用于学生分组操作实践；计算机20台，主要用于学生编写控制程序及仿真调试；智慧智能黑板1台，主要用于工作计划表、教学讲授、学习超过展示等。学习软件资源主要有视频资源、文档资源。视频资源内容包含激光传感器的发展现状、激光传感器实际企业应用、激光传感器组装与调试，通过视频观看激发学生的职业自豪感和使命感，同时避免学生凭空想象，视频形象直观，便于更加明确工作任务；文档资源包含工作页1份/人，配套实训设备激光传感器模型说明书，引导学生按照工作过程设计各个环节的引导问题，自主查阅资料，自主学习、完成任务。信息平台资源主要有慕课学习平台、微信学习群、问卷星等。通过慕课学习平台，学生可以随时随地访问由行业专家录制的传感器技术课程，这些课程不仅包含理论知识，还结合了实际案例分析，使学生能够更好地理解传感器技术在实际中的应用。微信学习群促进了学生之间的协作与交流，通过在线论坛、讨论组和实时视频会议，学生可以与同学和教师进行互动，分享学习心得，解决学习中遇到的问题。问卷星运用于课前预习、课后拓展，进行课前学情的问卷调查以及课后情感、态度、价值观测试，数字化资源的引入也使得教学评估更加精准和高效，通过数据分析模型，教师可以实时跟踪学生的学习进度和理解程度，及时调整教学策略，确保教学质量。

（三）规范课堂实施工作流程

工作过程导向的教学设计是基于行动导向的教学观而提出的。整个教学实施过程遵循完整的行动过程，让学生独立获取信息、制订计划、实施计划、评价反馈，让学生在实践中掌握职业技能和专业知识。在课堂教学设计中详细设计了师生活动，要确保教学实施的有效性，教师需按照课堂教学设计的内容，有效组织和实施课堂教学，即在教学过程中始终关注学生的学习态度、学习过程和学习效果，确保学生的需求得到满足，并为不同的学习风格提供支持，使所有学生都能参与并受益于所授课程，保证学习目标的达成。以典型工作任务“激光传感器模型系统组装与调试”为例，为调动学生的学习主动性，营造良好的学习氛围，有效支持学习活动的开展，根据激光传感器模型系统的工作过程，充分考虑学生的现有基础、性格特质和认知规律，设计“课前挑战”“课中实战”“课后拓展”3个阶段。通过“课前挑战”帮助学生做好知识准备，通过“课中实战”组装并调试设备，通过“课后拓展”实现能力迁移。通过这种方式，学生能够获得宝贵的实践经验，同时加深对传感器技术应用，提高学生的动手能力和解决实际问题能力，使学生能够将抽象的理论知识与实际操作相结合，从而培养出能够适应未来技术发展的技能型人才。

（四）重视教学效果评价

教学评价是依据学习目标，对教学过程及结果进行价值判断，并为教学决策服务的活动，是对教学活动现实的或潜在的价值做出判断的过程。教学评价是研究教师的教和学生的学的价值的过程。教学评价采用过程性评价与终结性评价相结合的方式。过程性评价包括自我评价、组内评价、教师评价，终结性评价包括组间评价、企业专家评价、教师评价、客户验收评价。在教学实施过程中如何有效开展教学评价呢?首先，确立评价目标。评价目标的设定，应该与教学目标相一致，同时也应该符合学科和课程的特点，通过明确评价目标，教师可以更加准确地进行评价，同时也可以让学生和教师更加清晰地了解教学的重点和难点。其次，选择适当的评价工具。评价工具应该与评价目标相一致，同时也应该符合教学特点，常见的评价工具包括问卷调查、实验测试、作业评估等，通过选择适当的评价工具，可以更加准确的评价教学效果。另外，在进行教学效果评价时，需要建立合理的评价体系，评价体系应该包括教学质量、学生综合素质、教学方法和教学资源等方面的评价指标，其可以更加全面地评价教学效果，同时也可以更好地指导教学改进和提高。

五、结束语

总而言之，在新时代的背景下，作为现阶段教育改革的重要方向，工学一体化技能人才培养模式的推广与实施对未来教育产生了深远影响。它打破了传统教育模式的束缚，为技工教育注入了新的活力和动力。通过“教、学、做”的融合和贴近实际工作环境的学习场所，学生能够更加全面地掌握知识和技能，并具备良好的实践能力和创新思维。这种教育模式不仅有助于培养学生的工作胜任力和职业发展潜力，也为他们未来的职业发展提供了更多可能性。工学一体化模式更加注重实践和创新，更加贴近社会和企业需求，以培养更多具备高素质和创新能力的人才。虽然这一模式在实施过程中面临着一些挑战，但相信通过不断探索和实践，我们能够不断完善这一模式，为技工教育和未来教育的发展贡献更多力量！

【参考文献】

[1]刘娇月,杨聚庆,喻武龙,等.虚实一体化的传感器技术及应用课程项目式教学实践[J].中国教育技术装备,2024,(18):83-87.

[2]赵月静,秦志英,程旭峰,等.基于自主学习的传感器技术及应用案例库课程建设[J].中国教育技术装备,2024,(02):56-59.

[3]黄果.《传感器技术与应用》课程思政教学改革与实践[J].产业与科技论坛,2023,22(24):182-184.

[4]吴永娜.高职传感器应用技术课程教学改革探析[J].电脑知识与技术,2023,19(36):162-165.

[5]仲梦媛.“四步一引领”教学模式在传感器应用技术课程中的应用研究[D].长春师范大学,2023.DOI:10.

[6]涂翔宇.“1+X”证书制度下“传感器技术及其应用”课程教学改革探索[J].装备制造技术,2022,(09):219-221.

[7]李会诚,陈雯,刘安.工学一体化技能人才培养模式实施策略[J].新教育,2024,(31):66-67.

[8]李可敬,李兵.“一主线、双育人、三平台、五共同”的技能人才培养模式探索与实践[J].职业,2024,(13):73-75.