《傳感器原理與應用》教學改革研究與探索

摘 要:《傳感器原理與應用》是一門與工程實踐緊密聯系的課程。針對該門課程的知識面廣和實踐性強的特點，結合本校教學與實驗的實際情況，對該門課程的授課內容和方法改革進行探討。

關鍵詞:傳感器原理及應用 教學改革 教學內容

中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)07(b)-0194-01

傳感器是實現現代化測量和自動控制的主要環節，是信息采集的重要部件，同時也是現代信息產業的源頭，又是信息社會賴以生存和發展的物質與技術的基礎。如果沒有精度高和性能可靠的傳感器，沒有先進的傳感器技術，那么信息的準確獲取將無從談起，信息技術與計算機技術將成為無源之水。傳感器技術成為現代科學領域中極其重要的學科之一[1]。

我們學校物理系的應用物理和光信兩個專業都開設了《傳感器原理與應用》這門課程。目的是通過對傳感器的原理、結構以及相關測量電路的介紹，使學生掌握非電量檢測技術及相關測量方法，能對實際的檢測系統提出合理的方案，并選擇合理的檢測器件和系統方案進行檢測。該課程的許多傳感器在該專業的后續課程，如《無損檢測技術》、《光學傳感技術》等都有非常大的作用。由于這個課程與后續課程密切相關，所以教學質量的好壞，直接影響后續教學質量的好壞。

1 目前《傳感器原理與應用》教學中存在的問題

《傳感器原理與應用》這門課的特點是知識覆蓋面廣、課程內容多且分散、更新速度快、實踐性強。近年來“以教師為中心”的教學特點是由教師通過講授、板書以及教學媒體的輔助，把教學內容傳遞或者灌輸給學生。在這種學生被動的教學模式下，學生對知識的理解和吸收效率較低。學生逐漸養成一種被動的接受，拒絕思考、不愛提問的不良現狀。此外，在實驗教學方面，簡單的驗證性實驗把學生培養成按照實驗手冊步驟按部就班的操作人員。實驗的考核以實驗報告為依據，而大多數實驗報告內容是些記錄和抄寫工作，學生對這樣的動手機會不重視。這種教學過程繼續下去會嚴重的影響學生主動性和創造性、不利于學生的創新思維和能力的培養。因此必須換掉落伍的教學觀念，采用新的教學新模式，轉變教與學的關系，突出學生的主體地位。

2 教學內容與方法的改革

2.1 教學內容分層組織

將課程體系與內容的展開“層次化”，把該課程劃分為“理論教學模塊”和“實踐教學模塊”兩個模塊。我們把理論教學模塊劃分為五個層次[2]:傳感器的一般概念、數學基礎與數學模型、傳感器原理的分析、測量電路的分析、系統的分析和設計。使課程內容的實施按由淺入深、由基礎到研究的秩序進行，逐步“遞進化”。同時，實驗教學模塊劃分為三個層次[3]:基礎驗證性實驗、綜合設計性實驗、研究與創新性實驗，也是逐步“遞進化”。“理論教學模塊”和“實踐教學模塊”兩個模塊緊密結合，激發學生學習興趣。理論課結束后，應積極開展實驗教學。首先進行驗證性實驗，加深對傳感器特性和使用情況的掌握;接下來進行綜合設計性實驗，活躍學生們的設計思想，強化其實驗設計的能力;最后進行研究與創新性實驗，對學生進行科研基礎訓練，進一步提高其科學研究素質，培養學生的創新能力。

2.2 采用靈活多樣的授課方法，將講授的內容與生活應用相聯系

主要采用多媒體教學、模型教學、網絡教學以及項目式教學多種手段。在教學過程中，把課堂搬到校外，要求學生進行多種傳感器的市場和實際應用情況調研，并就調研的結果進行全班交流，變被動式學習為主動學習。

2.3 講授與課程設計相結合

為了把傳感器原理這門課從應試課程轉變為一種實踐工具，在教學計劃中增加了2周的綜合課程設計。通過綜合課程設計，學生可以利用課堂上講授的傳感器原理知識，設計各種傳感器，或者選用多種傳感器設計實際的工程系統。這樣學生有了充分的時間來培養實踐能力。

2.4 開展多樣的科技競賽活動

在教學過程中，引導學生參加課外科技活動。不僅可以激發廣大學生刻苦鉆研、勇于創新的精神，同時也有利于深入開展創新人才的培養。如本校的大學生課外科技創新計劃項目，就為學生提供了一個創新實踐的平臺。學生利用所學的傳感器知識，申請到了多個有創意的課題。

2.5 探索項目式教學模式

以企業實際項目開發為背景，或者結合教師科研項目，使學生“做中學”、“學中用”。在課程教學過程中，采取以企業實際問題為導向，以專題研究報告、研究性實驗報告等為載體的探索式學習模式，培養學生從工程全局出發，綜合運用多學科知識、技術和軟件工具解決工程實際問題的能力和綜合素質。目前我們已與天津耀輝光電公司等單位建立了實習基地，讓學生到企業做課程設計;或者聘請有企業經驗的開發人員來學校直接指導實驗和課程設計環節的教學過程，讓學生將書本知識進行實踐化、加深對課本的理解并應用到實踐中。

3 結語

針對目前《傳感器原理與應用》課程教學中存在的問題，通過調整授課內容的組織形式和方法，充分發揮學生的主體地位，激發學生的學習興趣和潛能;通過開展科技競賽、項目教學，強化實驗和課程設計等來提高課堂教學質量，同時要培養學生的動手能力和創造性解決問題的能力。

參考文獻

[1]王化祥，張淑英.傳感器原理與應用[M].天津:天津大學出版社，2008.

[2]向丹.傳感器原理及應用教改新探[J].廣東技術師范學院學報，2008，(6):89-91.

[3]尤源，劉成林，沈法華.傳感器開放實驗的探析[J].裝備制造技術，2010，(8):202-204.