《傳感器與檢測技術》課程教學改革與實踐

盧 婷

九江學院電子工程學院，江西 九江 332005

近年來，隨著微電子技術、新材料技術和電子信息技術的飛速發展，各種新型傳感器和檢測技術不斷涌現，教材內容和形式顯得有些陳舊和呆板。在有限的教學時間內，要把經典和現代傳感器傳授給學生，增加實踐性教學內容，充分調動學生學習主動性，提高自學能力，必須進行教學改革與實踐探索。針對所存在的這些問題，筆者結合自己的教學及科研經驗嘗試對課程教學內容、教學方法和考核手段上進行改革和探索，使學生既能了解傳感器與檢測技術基本原理，又能了解實際對象，將理論與實際緊密結合起來，調動學生的積極性。

1 調整教學內容，突出重點、特色

隨著傳感器技術的發展，傳感器正向著小型化、集成化、智能化方向發展，新技術、新工藝、新產品的引入，原有的教材就難以跟上社會的需求，因此要對原教材進行修訂[1]。

隨著我國技術的不斷進步，開始有越來越多的科研人員投入到生物化學量傳感器的研究中，為了適應實際需求，特別是隨著交叉學科的發展，在傳統的傳感器與檢測技術中增加新的有應用需求的生物傳感器將是以后電類課程專業的一個發展趨勢，也使學生能夠及時了解當前傳感器的發展方向，掌握傳感器的發展動態，為今后從事傳感器方面的研究奠定基礎。

結合筆者的研究經驗，在本課程教學過程中增加了生物傳感器的內容。生物傳感器也由兩部分組成：生物分子識別元件和信號轉換器。它是以生物活性單元作為生物分子識別元件，通過各種物理、化學型信號轉換器檢測被測物與生物分子識別元件之間的反應，然后將反應的程度用離散或連續的電信號表達出來，從而得出被測物的濃度，最后將可檢測的信號在二次儀器上顯示或存儲起來。

2 改進教學方法，提高教學效果

2.1 結合生活實際進行理論講解

理論講解時，注重聯系生產生活實際，不空穴來風，不閉門造車。在理論課講授時對應常見的傳感器都講解過它們的應用及注意事項，但在真正設計時讓學生根據設計要求選擇合適的傳感器時，往往出現不會選擇傳感器或根本不知道此類傳感器還能用于該場合或選完傳感器后不知道下一步如何是好的現象。

因此，在傳感器的學習中必須緊密結合生活實際中的傳感器來講授。如結合商場人流量統計的需要，可以學習光電式傳感器的原理和應用以及安裝事項；結合多媒體教室的布置，引入防盜報警傳感器的學習(如人體感應傳感器)；結合交通管制的需要，引導學生學習多普勒測速傳感器、酒精測試儀；結合自動化生產線的研發，掌握應變式傳感器在識別同體積同形狀但材質不同的物件中的應用。通過這些結合實際應用的教學模式，可以讓學生認識到傳感器在生活中無所不在，需要他們認真地去學習。

2.2 多媒體教學和傳統教學手段相結合，提高學生掌握知識的效率

針對本課程特點，采用多媒體教學和傳統教學手段相結合的方式，對于傳感器的結構、外形及電路原理圖采用多媒體的圖片和動畫展示，對于傳感器的基本原理及由較復雜公式推導的采用傳統板書的方式，邊寫邊講。如對電容式、電感式傳感器的各種結構形式采用動畫的方式演示，而對于熱電偶傳感器的基本定律利用板書的形式講授。這兩種手段相結合的教學方法取得了令人滿意的教學效果，同時也避免了一些板書時間的浪費[2]。

2.3 實物應用與理論教學相結合，增進學生理解

將傳感器與檢測技術的內容講授與生活中的應用聯系起來。在介紹一種傳感器的時候，列舉一些現實生活中用的傳感器，比如通過面包板插接好光電開關線路，指出線路板中光電傳感器的類型、集成芯片的作用，通過光線明暗調試來理解亮通和暗通的含義；通過紅外干手器線路的調試，讓學生一方面熟悉了光電傳感器的應用；另一方面明確了它們的安裝方式和調試過程。在介紹應變式傳感器的時候，向學生介紹電子秤重計的工作原理，在介紹半導體傳感器的時候，向學生介紹酒后駕車所用的酒精測試儀的工作原理等。此外，在向學生講解熱電偶原理的時候，進行課堂演示，將兩根不同材料導體一端接到一起，另一端接萬用表，利用酒精燈加熱導體連在一起的一端，通過觀察萬用表的電勢變化讓學生直觀了解利用熱電偶測溫度的工作原理。在講解生物傳感器部分時，由于和生物技術相關，就向學生展示自己及市場上的各種傳感器和測試儀，比如葡萄糖傳感器、血糖儀，在此過程中也可以讓學生了解葡萄糖傳感器的制備工藝，如絲網印刷技術等。通過這種教學模式，讓學生認識到，傳感器在我們生活和科研中的重要性，提高了其學習的積極性[3]。

3 改革考核形式，注重提高實踐動手能力

考核的目的是促進教師的教學和學生的學習，考慮本課程的應用性較強，因此，要重點考察學生對基本內容的掌握，對所學知識的靈活應用。在理論考試之前，先進行實踐環節的考試，即組織一次實驗考試(所有做的實驗全為考試內容，通過抽簽方式任抽一道題后單人單機操作考試)和一道設計題考試(識讀所選的電路圖，運用以前用過的面包板插接好電路后回答問題)，實踐考試合格后方有資格參加期末理論考試。考核比例分配為：期末理論成績占50%、平時成績（上課出勤、作業）占10%、市場調研占20%、實踐環節(實驗和設計)占20%。這樣一方面督促學生按時上課；另一方面能全面地對學生理論和實踐進行考核，促使學生將理論講授與實際應用結合起來，認識到傳感器的重要性。

4 結論

筆者認為，教學改革，無統一方式，只要有助于提高學生學習興趣，提升他們的實踐動手能力，都值得我們教學工作者去探索。本文根據《傳感器與檢測技術》課程的教學實踐，對該課程的教學內容、教學方法和考核手段進行了分析探索并做了相應的改革。教學內容的補充豐富了課堂教學的素材，增強了學生的學習積極性。多媒體和實物展示等教學方法增強了學生的學習興趣，通過學生成績及對學生調查和網上評教結果來看，所做的改革受到了學生的歡迎和好評，取得了較好的教學效果。

[1]梁森.自動檢測與轉換技術[M].機械工業出版社,2005.

[2]王衛東.多媒體在教學中的應用思考[J].工會論壇,2008,14(4):821.

[3]黃曼純.激發認知興趣.培養創造性思維[J].廣東教育(教研版),2007,11(2):40-41.