新工科背景下地方应用型高校新形态教材建设探索

中图分类号：G642.1 文献标识码：A

0 引言

近年来，随着社会经济的快速发展，科学技术飞跃性的进步，智能化的迅猛推进，我国乃至全世界都面临着新一轮的科技革命与产业革命，为主动应对新一轮科技革命与产业变革，自 2017 年 2 月以来教育部先后形成了“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”。“复旦共识”、 “天大行动”和“北京指南”，构成了新工科建设的“三部曲”，奏响了工科人才培养主旋律，开拓了工程教育改革新路径，明确了工程教育的新方向[1]

随着新工科建设工作的深入，地方应用型高校陆续更新了专业设置，增设了如人工智能、无人驾驶技术、智能制造、机器人工程等新兴专业。同时为了适应新工科建设对人才能力培养的需求，达到培养高级应用型、复合型工程技术人才的培养目标，各地方应用型高校纷纷对人才培养目标、人才培养模式、教学内容、教学模式等进行了优化以及改革。如此形势下，目前的教材已无法满足地方应用型高校日益更新的教育教学模式，建设与研究符合地方应用型高校的新形态教材迫在眉睫。

《检测与传感技术》是新工科专业的专业基础课程之一，也是电气工程及其自动化专业的核心课程，它具有较强的理论性与实践性。本文围绕《检测与传感技术》课程剖析了现有教材中存在的问题并讨论了新形态教材建设的必要性，进一步结合本校实际，提出《检测与传感技术》课程新形态教材建设的路径与方案。

1 新形态教材建设的必要性

教材不符合新工科人才培养模

按国际标准，新工科的教学范式应向《华盛顿协议》所倡导的国际工程教育以学生为中心、产出导向、持续改进三大核心理念看齐[1]，高校应改变人才培养模式 转变为“以学为中心”。人才培养模式的转变不仅促进教育方式、教学模式的变革 、提升能力的第一渠道——教材，能够做出与时俱进的改革与变化。现有教材通常 逻辑性编写，站在教师角度，强化了“以教为中心”，弱化了学生自我学习、探索知识的过程 人才培养模式倡导的以学生为中心的理念与导向。

1.2 教材内容设置不合理

现有《检测与传感技术》教材更侧重于面向研究型高校使用，研究型高校与应用型高校不仅在高等教育的定位不同，从人才培养目标、教育理念、教育方式、教育方法等各方面也体现出较大的差异。然而，目前主要使用的《检测与传感技术》教材更加注重理论的深度，占用大量篇幅介绍传感器的工作原理，内容晦涩难于理解，缺乏实际应用案例的引入，理论与实际结合不理想。这不仅影响学生对于本课程内容的理解与掌握，还会导致学生对本课程的兴趣不高，增加学生的畏难情绪，影响学生自主探索、深入学习的内驱力。

1.3 缺少匹配的在线课程资源

在线课程资源利用了便捷的网络通信技术和智慧平台将课件、习题、互动任务、随堂考试、视频整合起来形成了一个完整的、可共享的教学资源。它可以完美地弥补时域限制与地域限制，为学生随时随地自主学习提供便利条件，同时也可以补充和完善课堂教学内容，丰富知识内容，提高学习效果。然而，当前《检测与传感技术》教材中缺乏与地方应用型高校人才培养目标、教学内容匹配的在线课程资源，不利于学生课前预习与课后复习等自主学习行为，不利于课程建设与专业建设。

1.4 实践内容依赖硬件设备

《检测与传感技术》是一门理论与实践相结合的专业基础课，教材中的实践内容大多围绕硬件设备展开，过多依赖硬件设备。然而硬件设备造价较高，损坏后不易维修，因此实验设备数量往往无法满足学生人数导致人均操作时间缩短；硬件设备更新换代慢，因此实践中使用的实验设备往往是脱离时代发展的、被淘汰的实验设备。过多依赖硬件设备进行实践操作不利于培养学生的实践操作能力，不利于学生通过实践内容更深刻地理解与掌握理论内容，也不利于学生掌握最新科技，不符合新工科对于人才培养的要求。

1.5 服务地方的学科交叉内容不足

教育部在天津大学召开新工科建设研讨会，与会代表一致认为，培养造就一大批多样化、创造型卓越工程人才既是当务之急，也是长远之策。为培养具有综合创新性人才，各高校着手进行了教学方式、教学方法、教学内容等方面的改革，尤其注重专业课的学 地方应用型高校也积极加入其中。然而，区别于研究型高校，地方应用型高校承担着为区域经 务的 要职责，在对教学内容进行跨学科修改时应考虑融合地方产业、企业所需学科内容。教材作为服务专业建设、学科建设的重要手段之一，也应与之呼应，添加服务地方的交叉学科内容。

2 新形态教材建设的重点

2.1 以学为导向

新工科理念提倡教学过程中采用“以学为中心”的教育模式，培养学生的自主学习意识，提高学生的自主学习能动性，加强学生的自我学习能力。因此，新教育背景下的新形态教材应加入导向性内容，以问题为中心，鼓励学生不断地自我制定方案、自主探索答案、独立解决问题。通过解决问题的过程，不但可使学生深入了解相关知识，也可以培养学生探索问题、解决问题的逻辑思维及学习习惯。

2.2 新形态教材内容建设

由于目前主要使用的《检测与传感技术》教材偏重理论内容，疏于结合应用实践内容，导致学生理解与掌握理论内容程度较差，实践应用能力较弱，更甚者会减少学生对本门课程的兴趣，增加畏难情绪，影响后续的深入学习。为此，教材的内容应在保留经典理论的基础上，减少一部分过于陈旧的理论知识，添加一部分高新智慧产品、高新技术中使用的检测与传感技术理论知识与应用方式、方法。通过新知识、新理论的学习，学生可以更深入地了解新技术，新风向，更加符合新工科建设对于人才培养的要求。

2.3 建设配套在线课程资源

本校《检测与传感技术》课程于 2019 年获批内蒙古自治区在线开放课程建设项目，于 2021 年获批内蒙古自治区第二批线上线下混合一流本科课程， 课程。目前课程基本完成资源建设，线上视频总数 57 个，总时长 505 分钟， 播课录制视频 13 个。非视频资源 150 个，建设有习题库，在知识点后有 作为本校自建在线课程资源，内容设置更符合地方应用型高校对《检测与传感技术》新形态教材内容建 需求，也能够达到一流课程与新形态教材相辅相成的作用。

2.4 添加虚拟仿真

为解决当前《检测与传感技术》教材的实践内容过于依赖硬件设备出现的弊端，教材中的部分实践教学内容以虚拟仿真代替。虚拟仿真的添加可以改善由于硬件设备价格昂贵、不易维修带来的可使用设备数量少，操作时间短，导致学生实践能力无法培养的问题。同时，虚拟仿真不受时间及空间的限制，学生可以无限次、随时随地进行实践操作，非常有利于学生对于实践操作的掌握，更有利于学生通过实践操作更加深入的理解与掌握理论知识。另外，虚拟仿真可以完美解决硬件设备更新换代慢，设备老旧的问题，通过虚拟仿真学生可以更便捷、更容易接触最新型号设备，有利于学生对新技术的了解与掌握，有利于激起学生对本门课程的兴趣。2.5 添加学科交叉内容

教材是保证教学质量的重要元素之 ，教材建设服务于课程建设、专业建设，乃至新工科建设。为培养复合型、创新型人才，新形态教材中应添加检测与传感技术在不同学科、不同专业中的具体实践案例。学科交叉在加深学生对检测与传感技术在不同领域中应用的理解的同时能够让学生接触本专业以外的知识结构，开拓认知领域，使思维方式多元化，培养学生解决复杂工程问题的能力。

3 教材建设方案

3.1 组建优秀团队，凝心聚力

传感器作为《检测与传感技术》课程的主题，被广泛应用到智能制造、医疗器械、环境监测、智能家居、航天航空等各种领域。本课程不但具有一定的专业性也具有跨学科、跨领域的多样性。因此，为建设高质量的新形态教材，不但需要该学科领域的专家还需要跨专业、跨领域人才的加入。同时，作为依托国家一流课的教材，还需凝聚教学平台、出版社等社会力量，共同完成教材的建设与完善。

3.2 设计新形态教材内容

宋毅认为，“‘一流专业’‘一流课程’引领‘一流教材’建设，‘一流教材’建设支撑‘一流专业’‘一流课程’”[2]。因此，教材内容的建设应紧紧围绕课程安排，与教学内容紧密结合，作为依托国家一流课的教材，教材内容应以国家一流课程《检测与传感技术》为核心，编写具有地方应用型高校特点的新形态教材。同时，作为新工科背景下的新形态教材，教材内容应紧跟时代步伐，及时引入传感器在各个前沿领域中的具体应用案例，增加教材的实用性。

3.3 优化新形态教材内容

在完成新形态教材编写后，不但要对教材中涉及到的概念、定义、专业数据、理论内容、公式和定理以及案例应用进行逐一核对和排查， 对教材 中的意识形态进行严格的把关与审查。作为《检测与传感技术》的教辅材料，它的主要受众群体为修习本课程的地方应用型高校学生。因此，需要参与编写的团队及时地通过有效途径收集学生的意见与反馈，进一步根据反馈的意见对教材内容不断地进行优化与更新。

4 结语

随着科技与经济的全面发展，新时代对人才的要求发生了重大变化。为积极应对时代对人才的需求，我国开启了新一轮的人才培养模式，提出了新工科概念。新工科要求各大高校从人才培养目标、教育理念、教育方式、教学模式、教学内容等各方面进行深层次的改革。教材作为辅助教学内容开展的重要部分，教材的质量尤为重要。本文从现有《检测与传感技术》课程教材存在的问题出发，从 5 个方面探讨了新形态教材建设的必要性以及新形态教材建设的重点，并提出了教材建设的方案，为进一步完成新形态教材指明了方向。

参考文献

[1] 黄宝忠 ， 李琰辉 . 新工科人才培养背景下的教育出版转型 [J]. 中国出版 ，2018，（16）：40-45.

[2]“十四五”普通高等教育本科国家级规划教材建设实施方案 [EB/OL].（2023-11-20）[2024-09-30].ttp：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202312/t20231207_1093515.html.

[3] 陈菊芳 ， 胡可军 ， 段刘阳 . 应用型本科材料力学新形态教材建设探索与实践 [J]. 南方农机 ，2024，55（S1）：184-187.

[4] 张 家 亮 ， 郭 志 强 ， 王 永 圣 . 新 工 科 背 景 下 新 形 态 竞 赛 教 材 建 设 [J]. 电 气 电 子 教 学 学报 ，2023，45（06）：227-230.

[5] 胡炜 . 新工科背景下高校专业类新形态教材建设路径与方法 [J]. 传播与版权 ，2024，（11）：36-39.DOI：10.16852/j.cnki.45-1390/g2.2024.11.022.

[6] 任智英. 高校教师参与数字教材建设的理念、策略与实践路向[J]. 教育探索，2025，（04）：51-56.

[7] 殷潇雨 ， 孙奇 . 基于“岗课赛证”融通的新形态教材开发与实践探索——以“传感器与检测技术”教材为例 [J]. 中国新通信 ，2024，26（16）：38-40.

基金项目：2024 年内蒙古自治区教育科学研究“十四五”规划课题（NGJGH2024776）

作者简介：苏日古格（1987.7），女，蒙古族，工学博士，讲师，专任教师，研究方向为电子与电气工程；于新海 *（1987.10），男，汉族，中共党员，工学博士，教授，研究方向为电磁环境效应及新型材料与器件等；乔飞（1994.12），男，汉族，工学硕士，助教，专任教师，研究方向为电力系统及其自动化；张宇洋（1999.10），男，汉族，工学硕士，助教，专任教师，研究方向为检测技术与自动化装置