《傳感器及其應用》課程改革初探

傳感器技術是現代科技的前沿技術，是現代信息技術的三大支柱之一，傳感器產業也是國內外公認的具有發展前途的高技術產業，它以其技術含量高、經濟效益好、滲透能力強、市場前景廣等特點為世人矚目。近年來傳感技術、微電子技術和計算機技術的飛速發展，各種新型的傳感器不斷涌現，隨著科學技術的飛速發展，用于信號探測的傳感器正面臨許多新的問題和新的需求。像光纖傳感器、固體圖像傳感器、紅外傳感器、化學傳感器和生物傳感器等新型傳感器不斷出現和發展。隨著自動化新技術的發展，傳感器技術的應用水平高低已成為衡量一個國家科技發展水平的重要標志之一。作為一名高職院校老師，長期以來，在教學內容上側重于各種傳感器原理和測量處理電路的講解，在教學方法上主要以課堂講解為主，同時根據教學內容開設少量驗證性教學實驗。這種教學方式存在明顯不足：學生首先接觸到的是傳感器測量原理，見不到實物，缺乏感性認識；相似的原理介紹讓學生覺得枯燥、乏味。要培養出“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質”的應用型人才，傳統的方法教學嚴重影響了學生的學習積極性和創新能力。為此我院電氣自動化專業對本課程教學內容、方法和手段進行全面改革進行了相關改革，以求在教學中揚長避短，有的放矢。

一、 本課程教學內容的改革

課程的主要任務要求學生在修讀本課程后掌握各類傳感器的基本理論，掌握各種傳感器的工作原理、主要性能及其特點；使學生能合理地選擇和使用傳感器，力圖在傳感器應用方面有所啟發；使學生掌握常用傳感器的工程設計方法和實驗研究方法；了解傳感器的發展動向以及獲取信息的新方法。

1. 理論教學內容的改革。教學過程中我首先對教學內容進行調整，把教材僅作為參考，編制大量講義，不僅降低了教學難度，且突出了應用的特點。為了獲得大量的傳感器應用實例和應用經驗，通過與一線工程師們的交流以及查看論壇留言，我掌握了大量新型傳感器的應用實例以及傳感技術在工程上應用的調整方法、技巧，比如各種場合下流量計的選型、熱電偶的冷端溫度補償方法、各類傳感器的故障判別方法、光電開關和光纖傳感器等的平行移動特性與安裝位置的影響等。這些都是教學的寶貴資料，并及時編入隨堂講義，內容上能做到與時俱進，有效解決了教材編寫滯后的問題。

2.實驗教學課程的改革體現了先進性、綜合性、創新性和開放性。根據本課程實踐性強的特點，從實驗教學的綜合性、階段性、創新性和開放性原則，進行實驗教學內容和方法的改革。除了保留傳統傳感器實驗外，學院引入了新型傳感器的實驗內容。課程組自行研制了系列化的綜合實驗平臺，建設了具有40套傳感器綜合實驗設備的現代傳感器實驗室。在實驗教學建設中特色鮮明，技術先進，效果突出。

二、 教學方法改革

傳統課堂教學以傳感器原理講授為主、驗證性實驗為輔，但對傳感器應用一筆帶過，造成了老師教學困難，學生學習比較吃力的不良狀態。為改變這種狀態，就必須在教學內容和教學方法上做出大膽的嘗試和改革。具體措施如下：

1. 采用多層次的教學方法。學生能力培養遵循由淺入深、從知識掌握到能力培養過程。在教學中，強調課堂知識學習的重要性，在掌握基本原理和方法的同時，也強調實踐能力的重要，將實踐能力培養劃分為實驗課、課程設計綜合實驗、畢業設計三個層次進行培養，這些方法取得了較好的效果

2. 理論與實踐相聯系。傳感器課程涉及的知識面較廣，教學中注意理論與實際緊密結合，有些實驗原理直接在實驗室講解，直接進行實驗，實踐說明這是一種易教易學的方法。

3. 嘗試開放式教學。課堂教學中，為隨時了解學生對知識點的理解，采用啟發式、提問式的互動教學方法，激發學生課堂學習的熱情，將學生被動學習轉變為主動學習。

4. 考核方式的改革。考試成績由平時作業成績、隨堂練習、實驗成績、期末考試多項成績綜合評定，客觀地考察學生的知識和能力。在對教材、教學方法和手段都進行改革之后，必須對考試方法也進行相應的改革。合理的方式是采用理論考試、課業和平時成績相結合的方法進行考核。同時，體現就業為導向降低理論考試的權重，將課堂活動表現、小組中個人表現、市場調研表現及報告撰寫情況、動手制作、實驗報告等因素綜合考慮，共同納入總分中，鼓勵學生在平時積極表現，讓學生真正意識到應該將學習知識與應用相結合的重要性。

三、 教學手段的改革

1. 課堂教學。傳統的教學是單一黑板、粉筆的課堂教學模式，學生覺得枯燥、乏味。我業余時間利用PowerPoint設計與制作了本課程全部內容的多媒體課件講稿，課件設計有大量Flash動畫，內容圖文并茂，生動形象，教學信息量大，學生易于理解。多媒體教學手段的應用，把教學內容直觀、形象、生動地呈現在學生面前，使得學生更易于理解、接受和掌握課程的重點內容，提高課堂教學效果，激發了學生學習的興趣，提高了學生分析問題與解決問題的能力。

2. 網上教學。信息時代網上提供豐富的教學資源，為學生自學與復習提供了方便。網上教學資源包括：課程大綱，教材介紹；多媒體課件；電子教案（Word文檔）；網上習題；實驗指導；相關知識擴展和傳感器資源網站鏈接；網上提交作業和實驗報告等。學生對課堂上未能理解和掌握的內容可在網上復習。網站提供的習題為教材的補充習題，通過這些習題的練習，可以檢查對課程內容的理解。為了便于學生檢查自己對相關知識的掌握程度，網上提供了部分參考答案。實驗部分有實驗內容、過程、步驟、方法。為學生了解本課程的知識在實際中的應用和技術發展前沿，提供了與課程內容相關的參考資料。

3. 實踐教學手段。實驗教學平臺構成從課程實驗、課程設計、綜合應用實驗到畢業設計各層次的良好實踐性教學環境，實驗內容精心設計。建立傳感器教學實驗中心網頁，網頁為學生提供信息資源及實驗課件，可在網頁上預約開放實驗，選擇實驗內容。為喜歡本專業的優秀學生提供更多的實踐環境和條件。

4. 動手制作傳感器，加深知識的理解。工科學生走上工作崗位，面臨的是各種知識的綜合應用和動手能力培養。在教學過程中為提高學生的動手能力，我自行設計了一系列簡單的傳感器項目制作，如感應式訊響器、感應式音樂娃娃，讓學生自己動手，完成元器件識別、選用、焊接、調試以及說明書的編寫等。學生通過這些實用傳感器的制作，弄清了傳感器與電工電子等基礎知識的關系，同時也鍛煉了自己的動手能力、故障處理能力和分析能力，體驗到了成功的喜悅。

(靖江市職業教育中心校)