传感器技术教学改革

摘 要：“传感器技术”是电气自动化专业比较重要的一门课程.该课程涉及的知识面非常广,再加上知识更新发展很快,这门课学不好会直接影响到学生后续其它专业课的学习.因此,需要从教学内容、教学方法、考核方式等各个方面进行必要的改革,以期达到良好的教学效果.

关 键 词 ：高职教育；传感器技术；教学改革；探索

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-0118（2012）07-0096-02

一、引言

传感器是获取自然科学领域信息的主要途径和手段.在现代测控系统中,作为关键环节的传感器处于连接被测控对象和测控系统的接口位置.目前,传感器广泛用于工业、农业、交通、军事科研、环境监测、现公设备和高端电子产品等领域,是构建现代信息系统的重要组成部分.没有传感器就没有现代的科学技术,传感技术在促进生产发展和现代科技进步的广阔领域内发挥着重要作用.因此,“传感器技术”这门专业技术基础课就显得尤为重要.笔者通过多年的教学实践,总结出一些经验,并在实际教学中取得了一定的成效.

二、教学内容的改革

目前,国内有关传感器的教材越来越多,主要有两种类型：一是以传感器的工作原理分类的角度出发,讲解检测的基础知识、各种类型的传感器的工作原理、最后介绍智能型传感器和传感器网络等新知识；另一种是从以各种类型的传感器的选择和应用为主,很少进行理论研究.笔者采用的是第一种类型教材.在讲授过程中,由浅入深着重介绍了目前已经发展相当成熟的电阻式、电感式、电容式、压电式、霍尔式、光电式等经典的传感器的基本原理、特性测量电路和应用.把半导体、微波、辐射式、超声波、数字式和智能式等传感器的基本原理及应用作为选讲内容.在教学中,不但要让学生定性地了解传感器的工作原理,熟悉其基本特性,还要培养理论与实践相结合的能力.多年的实践教学使笔者体会到：不需要对教科书中的每一种传感器都逐一进行介绍,要着重讲述几种有代表性的传感器,包括其工作原理、测量转换电路.要将这几种基本传感器的知识讲全讲透,使学生能够真正理解什么是传感器、如何选择和使用传感器.对于一些新型传感器,教师也可以不讲,采取引导学生充分利用网络资源的方式,来了解传感器的最新动态,激发学生的学习兴趣.

三、教学方法的改革

教学方法的改革,是提高教学品质的重要保证.改革教学方法的重点,是要以提高教学品质、提高授课效果和提高学生的学习积极性为目的.

(一)寓教于乐,提高学生学习兴趣

如何提高学生的学习兴趣,是教学过程中的重中之重.都说兴趣是最好的老师,而兴趣是可以引导和培养的.学生自己如果对某门课程很感兴趣,他们会肯钻研,勤学好问,把这门课学得很好.因此,在本课程的讲授中,非常重视培养学生的学习兴趣,将传感器的内容讲授与生活中的应用紧密联系起来,让学生知道在现实生活和未来工作时都会用到传感器,并且在课堂生结合生活实际有针对性的讲述相应传感器的原理和应用,结合教学内容中的检测技术的地位和作用,列举了大量学生认识的实例,如电饭煲、豆浆机、热水器等家用电器对温度如何检测和控制,用到了哪些温度检测传感器?火车站的安检系统是怎么工作的,为什么会检查出违禁物品?汽车里的安全气囊在什么状况下自动弹出,是怎么个工作原理?遥控器是如何实现控制电视机换台的?手机触摸屏是怎么实现的,用到了哪些传感器?等等.通过大量的应用实例吸引学生的注意力,激发学生的学习的兴趣和潜能,引导学生积极思考,主动探索.

(二)借助多样教学手段,提高教学效果

在讲授传感器技术课程时,可以借助教学课件、影像等多媒体教学手段来提高教学效果.充分发挥powerpoint的各种功能,因为减少了板书的时间,极大丰富了课堂信息量.采用了不同颜色的字体和醒目的线条,突出显示了难点和重点,使学生能够在一页幻灯片中,快速地找到关键的词语、图形.利用powerpoint的动画效果,使电子教案形象具体生动.例如,在讲解无损探伤的时候,通过flash演示,学生能清晰的看到检测的过程中如果材料中有缺陷,超声波的往返信号变化,不仅激发了学生的学习兴趣,活跃了课堂气氛,而且也加深了学生对此内容的理解.另外,还可以在课程中引入仿真技术,利用Multisim等软件进行虚拟实训和仿真,这样既降低了实训耗材成本,又可以使抽象复杂的问题变得直观简单,使教学达到事半功倍的效果.

高职学生在学习时更注重的是理论和实践相结合.通过一系列设计型综合型实验,如电子温度计制作、数字湿度仪设计与制作、防盗报警装置设计、生产流水线产品计数器设计与制作、火灾自动检测系统设计、数字电子称设计与制作、自动照明装置设计、智能小车设计、灭火机器人设计等,培养学生创新意识和设计、动手制作能力.力争让学生成为“下得去、留得住、用得上、干得好”,整体素质比较高,符合企业实际工作的需要的人才.

四、考核方式的改革

考核的目的是促进教师的教学和学生的学习,考虑本课程的应用性较强,因此,要重点考察学生对基本内容的掌握,对所学知识的灵活应用.建立品质分析制度,注重平时考核,成绩结构多样化.从2000年起,在自动化99级、电子99级等专业进行教学探索.将考试与平时考察的比例定为：课程结束考试占总评成绩的50%,课外作业占10%,课堂测验占15%,实验占25%.由于平时的训练与考察加强了,学生投入加大,掌握知识较牢固.并且要求平时成绩（包括课堂提问和出勤）不达到10分(总分15分)或实验缺席者,取消期末考试资格.这样一方面督促学生按时上课,课堂上积极回答问题；另一方面能全面地对学生理论和实践进行考核,促使学生将理论讲授与实际应用结合起来,更充分地认识到传感器基本性能和基本应用.并能缓解期末复习的压力,提高学习兴趣,加深对知识的掌握程度.建立课程考核品质分析制度,考试结束后认真进行试卷分析和成绩分析,并写出相应的分析结论.理论考试是必须进行的一项评定环节,理论考试可以采用开卷考试的形式,但是命题要以基本理论基本概念为基础,侧重于传感器在实际应用中的分析和设计,重点考察学生对传感器的真正意义上的理解和认识.要及时发现在命题或试卷批改及实验的考核中存在的一些问题,总结经验,不断完善考核办法和更新考试内容.

五、结论

通过上述对传感器技术课程的教学改革,学生对本课程的学习兴趣与日俱增,对理论知识的理解进一步深入,实践动手能力与分析问题解决问题的能力也进一步提高,得到学生的普遍好评,承认并肯定了传感器教学的效果.