案例结合产业发展、民生需求，从教学方式、教学方法、教学模式出发，重点在课程整体规划、课堂教学组织、课后拓展跟踪三个方面进行课堂革命。制订“跌倒智能保护系统设计与制作”任务实施方案，并以此为蓝本，辐射其他任务及课程的实施。具体做法如下：
⑴ 结合科技进步和民生需求优化迭代教学内容
产业的高质量发展，使技术不断升级换代，这就要求课程从教学内容到教学载体也跟着不断迭代，课程以“现代农业-先进制造业-现代服务业”三大产业统筹课程结构，用“新发展理念”贯穿教学内容，围绕“学思践悟”组织教学与评价，将分阶段完成教学内容和载体的优化更新。
第一阶段，根据产业行业发展和社会需求情况将课程内容整合为四个项目。从我国人口已进入老龄化的社会背景出发，将项目二传感器在智慧生活中的应用教学项目载体更换成智慧助老相关智能产品的设计与制作。由于水银体温计将逐步停产以及疫情的结束，取消原来的抗疫专题，其中红外测温仪改为接触式电子测温仪并入项目二。原来的三种智能灯的设计合并为一个任务，再增加跌倒的智能检测和擦窗机器人设计任务，引导学生关注民生。在全面脱贫攻坚的国家方略背景下，增加科技惠农的项目载体，在项目三智慧农业中增加光照度检测控制系统的设计与制作。项目四中增加自动驾驶中的控制系统设计任务，让学生参与高端智能产品的设计，增强专业自信。
第二阶段，根据第一次调整实施的教学反馈情况和智能传感器的广泛应用的技术背景下，功能单一的低性能传感器逐步被高性能传感器代替，团队对课程的项目载体进行第二轮调整，引入传感器新技术和生产新工艺，同时为助力我国经济的数字化转型，增加项目四，以一条自动生产线上各个站点的传感器检测为载体设置四个工作任务，使学生全面了解制造业的智能化水平。同时将项目三惠农业的温湿度检测细化成土壤温湿度和环境温湿度检测。
2022-2023-1学期应用电子技术专业《传感器技术与应用》课程项目规划
2022-2023-2学期智能产品开发与应用专业《传感器技术与应用》课程项目规划
2023-2024-1学期应用电子技术专业《传感器技术与应用》课程项目规划
图3《传感器技术与应用》课程教学内容载体迭代
案例实施一年多时间，课程项目内容经过两轮教学内容和项目载体的迭代升级，调整后学生能够接触到更多传感器相关的新技术以及自动生产线上的新工艺，了解行业的新规范，所学知识技能助力提升智能产品开发工作能力，培养的综合素质更加贴合工作岗位需求，学以致用落到实处。
⑵ 融合岗课赛证和模块课程确定项目教学目标和评价标准
融合岗课赛证，即立足智能产品设计岗位，智能硬件开发模块的《传感器技术与应用》、《微控制器技术》、《PCB设计与制作》和《智能产品设计与制作》四门课程共用教学载体，共同设计教学内容，学生在各门课程中学习的侧重点不同，课程间密切配合，提升学生综合能力。参考智能硬件应用开发和传感网应用两个职业等级证书标准训练专业技能并进行考核评价，对标电子产品设计与制作技能竞赛，拓展高阶专业技能、提升职业核心能力。
例如在“跌倒智能保护系统设计与制作”项目中，四课联动共用跌倒智能保护系统设计与制作这个载体。四门课教师集体备课，在教学顺序上做好衔接，合理安排授课时间，教学设计上为学生打通课与课之间的技术壁垒，真正做到交叉互融，各有特色。《传感器技术与应用》完成跌倒姿态的识别、检测与信号转换任务；《智能电子产品设计与制作》完成整体方案设计和综合调试任务；《微控制器技术与应用》完成软件程序设计任务；《PCB设计与制作》完成整个系统的电路板设计与制作任务。四门课程各自确定核心教学内容，最终实现融会贯通，完成高品质实用电子产品的整体设计与制作，助力教学内容由简单实验到复杂产品设计的迭代，教学载体由脱离实际的低端任务到紧跟企业工作的实际任务的迭代。
图4“课课联动”融通案例育人目标
四课联动，思想引导在潜移默化间循环传递，电子元件识别、测试、安装以及电路故障检测与排除等通用技能在反复训练中不断增强。通过精心设计的融合课程育人元素的教学载体任务，学生不仅学有所获，而且能够学以致用，技术技能和思想境界全面提升，一是通过项目“科技护老、老有所依”这种引导学生关注民生的主题，可以增强其服务民生的社会责任感；二是通过课堂教学将社会责任感落到实处，用所学技能提升老年人的生活品质，在实践中领悟“孝”与“义”的内涵；三是通过课后的志愿者活动，引导学生感悟新技术促进社会和谐，领会我国高质量发展对科技的迫切需求以及改善民生对其所学专业技术技能的依赖，增强学习动力。
实践证明以上措施可排除教学内容与民生需求脱勾，学以致用难落实的问题。
2.课堂教学保实效：“学思践悟”组织教学过程，学生为主体，迭代升级教学方法
⑴ 教学策略双维度，思想引导添温度，德育推动与任务驱动双线并举。
以学生为中心，融“学思践悟”于“五做三助”的教学环节、育人于潜移默化之中。教师将大量准备工作做在课前，细致精准分析学情，推送供学生预习的教学资源，精细化设计教学方案，准备实训耗材，根据学生具体情况设置教学流程，各环节因材施教的具体方案，考核标准等。
开课前，教师细致分析学情。教师充分运用当前数字化、信息化教学平台提供的统计工具完成开课前的调研工作。根据前导课程学生的学习统计数据，分析每位学生的学习能力，通过问卷调查了解学生的个性特点和学习情趣。从大数据使用方法、云平台技术使用方法、传感器信号检测方法、传感器工作原理多个维度了解学生的知识技能基础，从生产线站点组成、精益求精意识、工程思维分析、系统故障分析、简单场景应用能力等维度了解学生认知和实践情况能力，从动手兴趣、创意兴趣、挑战兴趣等维度分析学生个性、学习特点以及对课程的期待。开课前教师对学生的充分了解，能够迅速拉近教师与学生的距离，互不相识的师生关系在第一堂课更容易破冰，也为后续教学的顺利实施打下良好基础。
图5 开课前学情分析
上课前，精准分析学情。分析各小组前导任务及线上测试的完成情况，预判本次课堂的教学难点，给出具体解决方案。例如跌倒检测任务实施中，通过学生调研我国人口结构和跌倒的统计情况，线上讨论跌倒检测传感器的选型及产品设计思路，了解学生的技术薄弱点。利用课程平台以及智能问卷统计APP等生成学生学习综合画像，精确到每位同学，教师以此为据，因材施教。
图6 上课前学情分析
课中，从对“孝道”的理解的讨论引入科技护老与跌倒保护的思政育人主题和工作任务，按照五做流程实施教学，学生在线上资源辅助、查询库帮助和小组互助下自主探究传感器的工作原理，思考电路设计技巧，训练电子技术技能。
做引导阶段，学生进行导课，课前安排的导课小组展示他们为全班同学梳理的调研情况以及本项目的知识点、技能点，项目实施的思路以及当前存在的困惑；教师根据课前学情亲自或者组织学生答疑解惑，讲解传感器原理选型的能够知识点。
做设计阶段，学生分组讨论设计方案，给出设计框图，教师辅导学生梳理设计思路，学生完成传感检测系统的电路设计，绘制电路图，总结思考传感检测产品的设计规律。
做仿真阶段，学生根据自己绘制的电路图，利用仿真软件完成验证，对仿真不能通过的电路进行修改、调整。教师组织学生分享、互助，并针对学生的设计，集中讲解传感器检测电路的设计规则、技巧以及常见错误。
做实物阶段，学生将自己设计的电路搭建在电路板上，测试电路的功能是否实现，分析故障、排除故障，期间教师及时纠正学生的不规范操作，集中讲解传感器检测电路实物验证的注意事项以及常见故障的排除方法，引导学生思考仿真与实物调试的差异，领悟实践检验是科学研究的必由之路的道理。
做汇报阶段，学生复盘项目实施过程，分享劳动成果和设计经验，汇报课前困惑是否彻底解决，本项目实施前后自己的传感器检测理论体系，智能电子产品制作调试的技术技能以及综合素质方面变化情况，同时明确进一步探究的方向。
图７ “学思践悟”结合的教学策略
课后，在课程教学团队指导和企业技术人员帮助下，学生不断改进系统设计，提高检测精确度和系统的可靠性。此外，联合养老机构，通过技术服务为学生提供参与社会实践的机会，提高对科技助老主题的重视度。
学生从学习层面长知识，学会加速度传感器和陀螺仪对姿态的判断方法；从思维层面拓视野，思考与总结电子系统的运行规律，举一反三；从实践层面提质量，践行行业标准、遵守技术规范，培养工匠精神；从领悟层面懂担当，领悟科技护老、服务民生、仁爱孝义的主题精神。在“学思践悟”教学策略引导下全面达成任务的教学目标。
图８ 项目教学目标的确定及达成路径
⑵ 难点突破有梯度，考核评价多维度，攻坚克难与工匠精神相辅相成
课程在项目选择与安排上遵循从易到难，应用场景从单一到综合的原则，符合学生的认知规律。从项目一的单一测量，到项目二的模块拼装型的智能产品设计与制作，到项目三传感器在农业生态系统中的应用，再到项目四将进入大型生产线的综合检测与维护，最后到项目五的创新应用。难度设置逐步提升，梯度合理，学生乐于接受挑战，在自我提升需求的逐步觉醒和考核评价体系的外力驱动下，小组合作攻克一个又一个难关，成为卓越工程师的理想信念得到启蒙。
在跌倒检测项目的教学实施中通过教师引导、学生讨论、情景融入等方式解决跌倒检测系统设置的教学重点；由于传感器体型小，工作机理不可直观感受，因此其检测原理通过动画演示，而电路设计与实施的难点可以通过仿真软件的帮助以及复盘设计、头脑风暴、实验验证等方式去探究，难点逐一突破，系统从智能到智慧，功能逐步升级。通过虚拟人物小联子两次设计失误造成普通活动被误判为跌倒的故事情景，引导学生讨论、实践探究，找出增加传感器的检测维度的方法。从该教学载体设计的智能产品所服务的群体特征，不断提醒学生从传感器选型到产品设计与制作，要尽最大可能避免缺陷，防止出现误判影响老年人的使用，应考虑以人为本的设计理念，体现对老年人的关怀、关心，提升产品品质的过程中，培养工匠精神。深入破解教学实施与思想引导脱节，民生孝道易忽视的难题。
图９ 教学重难点解决
在柔性自动化装配生产线检测项目中，教师与重庆信息通信研究院深入合作，利用企业提供的生产实训平台进行实践教学，同时企业导师深入课堂，为学生讲解霍尔传感器、视觉传感器等的安装使用规则和规范，并针对学生的技术难题，从工程实践角度及时解决，在企业工程师和学校教师的共同努力下解决技术难点，同时学生在企业真实生产线上体验到数字化时代知识更新和技术变革，找到自己与资深工程师的差距，训练专业技能的同时潜移默化地培养了工匠精神。
图10 企业实践基地教学、重庆信息通信研究院王昊工程师的传感器讲堂
参照传感网开发和智能硬件开发职业技能等级证书的评价标准，校企共同制定课程的评价体系。利用学校建设的智慧教学平台和团队开发的课程项目考核平台，从专业知识、技术技能、职业素养等多维度在“学思践悟”教学过程中进行评价，在教学实施的探析、实作、迁移、创用阶段分别对学生学习能力、学习效果和学习态度等方面进行考核。“学思践悟”与多维评价相结合，学习理论、思考设计、实践实训、汇报领悟各环节均有评价指标，及时考核记录。学生小组间从功能是否实现电路焊接是否规范、美观等角度进行互评；教师从设计理念、功能拓展等角度对各小组进行评价，企业工程师从学生作品质量和可靠性角度进行评价。生成学生画像为下一轮学情分析做好准备。
图11 对接课程育人目标的教学实施与评价
运用国家精品在线开放课程、国家课程思政示范课程的教学资源，线上资源持续更新与维护，方便学生进行泛在化学习。采用混合式教学模式，引导学生完成传感器检测系统的设计，并制作出智能电子产品，例如跌倒保护仪设计与制作项目教学，充分利用线上课程平台的优质教学资源，学生课前线上自学相关传感器的工作原理，通过微课了解跌倒检测传感器的选型方法。线下跟老师和同学共同探索跌倒检测系统设计方法和电子产品的制作调试规范，最终做出性能稳定的产品。作为国家级课程思政示范团队，团队教师在教学过程中始终秉承德技并修的培养理念，宏观层面引导学生关注国计民生大方略，培养爱吾老以及人之老，传承孝道的社会责任感；中观层面培养学生工程设计思维，从人本角度上提升产品品质；微观层面培养严谨细致的工作作风，每一步教学流程都能够使工匠精神入脑入心。线上线下结合，精心设计课程思政育人元素，潜移默化融入教学过程，在线上资源和课程思政的助力下，课堂教学效果显著提升，2023年10月课程被评为重庆市线下一流核心课程，并推荐参与国家级审核。
依托合作企业的技术资源和设备资源，助力学生不断改进传感检测系统的功能，提升检测系统性能。例如在项目四柔性生产线的传感检测设计与实施依托合作企业的智能生产线开展实训教学，全程有企业工程师参与，学生亲手操作真实设备，与企业导师面对面进行技术交流，建立师徒关系方便课后与企业导师及时沟通解决技术难题，在企业导师的指导下学生完成拓展任务，继续改进升级柔性生产线的检测系统，为技能提升奠定基础。企业资源和设备也能够辅助学生考取智能硬件应用开发职业技能等级证书，助力学生参加电子产品设计相关的技能竞赛。
联合社区养老机构等社会资源，给学生提供社会服务的机会，依托本学院支教类的“七彩假期”和科普类的大学生科技志愿服务两个入选团中央的项目，以及中国科协的“小手炉”学风涵养工作室，鼓励学生参与社会服务。学生参与志愿者活动，走访服务多个社区养老机构，了解老人的行动特点、身体状态和心里诉求，为其提供技术服务，同时为跌倒保护产品的升级换代找到适切的方向。学生参与的科普类志愿活动，更能够把所学知识技能传播给社会上需要的人群，通过科技下乡活动，用所学技能，服务乡村，提升乡村智慧智能化水平，将科技惠民落到实处。学生有了学以致用的展示机会，不仅自己的学习信心更足，学习劲头更盛，而且为提升全民科技素养做出了贡献。
三方资源有效整合，使本案例的育人成效不局限于课堂教学实施过程，更重要的是教学实施之后的持续影响。学生用实际行动将本项目中的思考和领悟落到实处。将课堂扩出教室，漫到线上，延到企业，伸入社区，充分延展育人时空，有效解决预期成效与质保时间脱离，课堂影响后劲不足的问题。
图12 学校、企业、社会机构联合育人
地址：重庆大学城重庆电子科技职业大学