“对分课堂”应用于传感器与检测技术课程教学的探讨与实践
                      曲春英      
             （海南师范大学  物理与电子工程学院，海口  571158）

摘要：通过在《传感器与检测技术》课程教学中采用对分课堂教学法，既体现了
教师的主导作用又调动了学生的学习积极性，并能在有限的教学学时下可以保质、保
量的最大完成教学任务，不失为课堂教学改革的一个好方法。
关键词：对分课堂；传感器与检测技术；教学改革；实践     教育教学论坛
中图分类号：G 624.0         文献标识码：A
    

聂荣臻元帅曾说过：科技要发展，计量须先行。俄国化学家门捷列夫讲：没有测量就没有科学。国家质检总局局长支树平在2015年亚太计量规划组织(APMP)大会上讲：计量测试技术是创新的“种子”和“引擎”，是国家核心竞争力的重要标志之一。由此可见，传感器与检测技术举足轻重。确实，国内外许多大学都开设了与传感器相关的课程。但如何打破传统的教学模式，为社会培养创新性、思考能力强的专业人才是本课程教学亟待解决的问题。
一、传感器与检测技术课程现状分析
我校自动化专业自2004年开设以来，传感器与检测技术课程作为核心专业课，笔者一直承担着此课程的课堂与实验教学，一直寻求如何从本质上提高课程的授课效果的方
法，加强学生综合应用能力。传统教学教师课堂讲授和学生课后学习两个过程分离，师生交互很少，学生被动接受，难以培养思维能力和探索精神。讨论式教学可以引发学生的学习动力，但一是课堂时间有限，二是当堂提问、讨论，缺乏内化思考过程，效果不尽人意。笔者还发现学生上课的状态一届不如一届，主动性很差，原有的“教师讲，学生听”的教学方法无法调动学生的积极性；留的作业也是完全应付，甚至有雷同现象；还有就是新的培养计划学时数大大压缩，现在传感器与检测技术课程课堂学时仅为36学时，且该课程涉及多学科内容，有相当多的物理方面、电路方面、数学方面的知识，传统方法要把电路原理进行分析，一些特性要进行数学推导，在如此短的时间把8章内容完整的教授给学生是不可能的。
 
 
二、对分课堂
对分课堂是复旦大学张学新教授提倡的高校教学新方法，它结合了传统课堂与讨论式课堂各自的优势，其核心理念就是把一半课堂时间分配给教师讲授，另一半分配给学生自主、交互式学习；其关键创新在于把讲授和讨论错开，让学生在中间有一定的时间自主安排学习，进行个性化的内化吸收；最核心特点是隔堂讨论，本堂讨论上堂课的内容。
对分课堂把教学在时间上清晰分离的三个过程，分别为讲授（Presentation）、内化吸收（Assimilation）和讨论（Discussion），也可简称为PAD课堂。在讲授环节，也不组织讨论，通过单向讲授，介绍教学内容的框架、重点和难点，不覆盖细节。在讲授和讨论两个环节之间，学生有一周的时间阅读教材，以最适于自己的方式、方法，深入理解，进行个性化的内化、吸收，完成老师课堂上提出的问题、布置的作业。在讨论环节，针对教师上次课的讲授内容和布置的问题。学生分享自己内化的学习结果、困惑，互相答疑、互相启发，把普遍性的问题记录下来，最后教师对全班讨论中存在的疑难问题进行解答，并做章节总结。对分可以可以整个学期每次课都用，也可以在其中几个章节中运用，也可以只运用一次，非常灵活。
三、对分在传感器与检测技术课堂的实践
    在了解了“对分课堂”的基本理论及操作的基础上，在《传感器与检测技术》课程中选择了第三章电容传感器中差动式变极距的特性和重要的测量电路脉宽调制电路的分析进行了“对分课堂”实践。
⑴ 讲授。通过对分课堂的这个环节，教
师全面了解学生存在的学习难点。在之前的授课中，教师会把变极距式电容传感器的原理讲清、之后推导静态灵敏度，和通过推导得出差动结构的优点。脉宽调制电路要讲解整个调制过程，输出的方波信号经低通滤波器滤波后，得到的直流信号，教材中直接给出结果，教师要讲解推导过程，涉及到傅立叶级数展开等等。根据以往教学经历，电容这块内容大概要花3至4个学时，重要的是学生坐在那里，盯着屏幕或黑板被动接受，使学生失去了独立的思考能力。在实施对分的过程中，教师先讲授这部分内容的重点、难点，简单的内容要求学生自学掌握。会在相应的部分给学生留几个问题。例如：为什么电容传感器的等效灵敏度与供电频率和电缆电感有关；为什么灵敏度提高一倍，线性度得到改善；讨论脉宽调制电路各点的波形，推导出输出直流电压的结果。大概用了一个学时的时间，而且同学们听说下次课要提问，神经都紧张起来，注意力也集中了，拿出笔在书上记下问题，画出重点。
⑵ 学生内化吸收。《传感器与检测技术》
安排在大三上学期开设，是一门综合性较强的课程，对学生的电路、数学基础要求较高。为提高学生课后自主学习效率，加强对重难点知识的理解。提供了优质的网络资源，如爱课程网，华信资源课程网等。据调查了解，大部分同学们都能在课后认真积极对待，根据自身安排时间及时消化吸收，没掌握好的基础知识能够翻看之前的电路书、数学书 。像这节内容他们回去把双稳态触发器、比较器、电容充放电等知识又重新看了一遍，输出的直流信号再推导过程中也遇到了难题，因为忘记了傅立叶级数公式。进行了生生之间的讨论。
⑶ 讨论。在这个环节，先是温习上次
学习内容，虽没有进行具体的分组讨论，但是给了10分钟时间让他们同桌之间、前后桌之间互相解答疑难，交流体会；接下来教师随机提问学生，并提出了一些新问题，考查对知识点的掌握情况。例如在让学生画出两个差动电容的电压波形时，问到为什么是直线增加，直线下降呢？有些掌握透彻的同学就能回答这个问题。剩余时间鼓励学生大胆提出自己的疑难，集中起来教师加以解答，最后作总结。这样下来，电容传感器这部分知识只用了2个学时，且学生反馈效果极好，
四、总结
在研读了复旦大学张学新教授提倡的高校教学新方法：对分课堂，本人把其应用到了正在讲授的《传感器与检测技术》教学中，收到了意想不到的效果，打算全面铺开，将此方法贯穿整个教学中，并使用对分易教学平台贯穿在教学改革中，使信息技术与教育深度融合。
另外，笔者结合实际的运用情况，得出应用对分课堂的效果：
⑴ 教学相长。调动学生学习积极性，培
养学生独立思考问题、解决问题能力；同时促进教师深入挖掘课堂，也激励教师将自己的创新成果、经历和科学思维传授给学生。
⑵ 培养学生的创新能力。增强学生学习
的主动性和能动性，提高学生的创新意识、创新能力，真正实现教育创新。
⑶ 节约课时。学生得到了更饱满的专业
知识，把老师从繁重的备课工作中解放出来。
⑷ 缺课人数减少。现在学生旷课现象严
重，尤其高年级学生，老师不能节节课点名，有甚者点完名就开溜。通过使用对分课堂，学生从根本上杜绝了这种思想。
参考文献：
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[2]冯瑞玲.”对分课堂”在《路基工程》理论教学中的实践与思考[J].教育教学论坛,2016, 11(46):107-109.
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[4]刘勤明，吕文元.“对分课堂”教学模式在工业工程专业课教学中的应用[J].教育教学论坛，2017,（7）:165-166.
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