《傳感器原理》實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革探討

張 錚，吳瓊水 （武漢大學(xué)電子信息學(xué)院，湖北 武漢430079）

《傳感器原理》課程的綜合性很強(qiáng)，涉及到機(jī)械、電子、電路、控制、光學(xué)、電磁學(xué)等知識(shí)，且與生產(chǎn)、科研實(shí)踐聯(lián)系緊密［1］。因此，加強(qiáng) 《傳感器原理》的實(shí)驗(yàn)教學(xué)顯得十分重要。但目前該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容少、實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊且數(shù)量不足，不能滿足創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)要求。為改變上述狀況，筆者對(duì)《傳感器原理》實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)進(jìn)行了改革探索。

1 完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程設(shè)置

在 《傳感器原理》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，按照如下方面來設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程：①建立以基本傳感量的測(cè)量、基本實(shí)驗(yàn)儀器的使用及基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練為主的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和以基本傳感量的測(cè)量應(yīng)用等綜合性、設(shè)計(jì)性為主的研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的體系。由單純技能培養(yǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)綜合能力培養(yǎng)，使學(xué)生的知識(shí)體系更具有系統(tǒng)性。②將實(shí)驗(yàn)分成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)4種類型，讓實(shí)驗(yàn)內(nèi)容逐漸深化，使之更適合學(xué)生認(rèn)知水平發(fā)展規(guī)律，也能夠滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求［2］。③通過自修實(shí)驗(yàn)、必修實(shí)驗(yàn)、選修實(shí)驗(yàn)、開放實(shí)驗(yàn)4種不同途徑組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過多層次實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化組合，使學(xué)生能掌握較扎實(shí)的基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)技能。

2 調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

根據(jù) 《傳感器原理》課程的理論知識(shí)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的實(shí)際情況，首先讓學(xué)生掌握 《傳感器原理》的測(cè)試性能及使用方法，以電容式、電感式和應(yīng)變式傳感器為主要驗(yàn)證內(nèi)容，同時(shí)熟悉各種傳感器的性能和各種儀器的使用。再以被測(cè)參數(shù)為目標(biāo)，通過不同傳感器來實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用，并選用一些新型傳感器和搭建調(diào)理電路來構(gòu)建可擴(kuò)展模塊，如溫度傳感器與溫度控制實(shí)驗(yàn)、光電傳感器轉(zhuǎn)速和物件計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)、光纖傳感器的位移和轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)驗(yàn)、加速度傳感和振動(dòng)傳感器實(shí)驗(yàn)等。此外，可以開設(shè)一些綜合性實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多種傳感器件的研究與開發(fā)，還可結(jié)合電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目如小車倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)、水溫控制系統(tǒng)和自動(dòng)倉儲(chǔ)搬運(yùn)智能小車等來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

3 改善實(shí)驗(yàn)條件

《傳感器原理》實(shí)驗(yàn)室建設(shè)充分考慮學(xué)科的高度綜合、相互滲透、交叉融合的發(fā)展趨勢(shì)，強(qiáng)調(diào)工科教育的實(shí)踐性，在建成基礎(chǔ)型傳感器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與綜合應(yīng)用型傳感器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，用實(shí)驗(yàn)室中的各類傳感器作為傳感器應(yīng)用的前向通道來實(shí)現(xiàn)各種不同物理量的獲取。為此，可以選用浙江大學(xué)生產(chǎn)的CSY型傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)作為主要實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并配以示波器、信號(hào)發(fā)生器等輔助實(shí)驗(yàn)設(shè)備。此外，可以組織師生自行開發(fā)一些新型傳感器模塊，所開發(fā)的傳感器模塊要能滿足常規(guī)實(shí)驗(yàn)要求，也能滿足學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新型研究實(shí)驗(yàn)的需求。

4 充分利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)站

應(yīng)以高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)站為依托，通過網(wǎng)站發(fā)布 《傳感器原理》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)多媒體課件、實(shí)驗(yàn)選修、時(shí)間預(yù)約等信息。通過多媒體課件，可以讓學(xué)生直觀地了解 《傳感器原理》課程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的工作原理與工作流程，提高其感性認(rèn)識(shí)。通過發(fā)布實(shí)驗(yàn)科目信息，可以讓學(xué)生根據(jù)專業(yè)和興趣選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)儀器，提前進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。通過網(wǎng)絡(luò)預(yù)約管理系統(tǒng)，讓學(xué)生合理安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間，從而減輕實(shí)驗(yàn)室管理人員的負(fù)擔(dān)。此外，還可以通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)站對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器設(shè)備實(shí)行網(wǎng)絡(luò)化管理，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)考核的評(píng)分、查詢采用網(wǎng)絡(luò)化管理，從而提高工作效率。

5 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

高水平的實(shí)驗(yàn)教師對(duì)提高 《傳感器原理》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量具有十分重要的作用，因而應(yīng)根據(jù)教學(xué)和管理的需要配備一支高素質(zhì)的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍，這些實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員有較強(qiáng)的責(zé)任心，能夠及時(shí)吸收科技前沿新知識(shí)和信息并將其融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程，從而不斷優(yōu)化和完善實(shí)驗(yàn)方案。為了加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，可以采取 “拉出去、請(qǐng)進(jìn)來”的措施，即定期選派部分實(shí)驗(yàn)老師進(jìn)行進(jìn)修和吸收理論課教學(xué)骨干充實(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資隊(duì)伍中。

6 結(jié) 語

《傳感器原理》是當(dāng)代信息技術(shù)高速發(fā)展中非常重要的一門技術(shù)課程，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須反映當(dāng)前該領(lǐng)域發(fā)展的最新成就，因而該課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作顯得非常重要。為此，應(yīng)完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程設(shè)置、調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、改善實(shí)驗(yàn)條件、充分利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)站和加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)。教學(xué)實(shí)踐表明，通過采取上述改革措施，確實(shí)提高了 《傳感器原理》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

［1］張宣妮 ．《傳感器原理及應(yīng)用》課程教學(xué)改革 ［J］．科技信息，2009（31）：22-23．

［2］周啞俊 ．全面改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力 ［J］．實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2004，23（4）：54-55．