傳感器與自動檢測技術教學思考

王宇松，趙金花

（龍巖學院，福建 龍巖364000）

傳感器與自動檢測技術教學思考

王宇松，趙金花

（龍巖學院，福建 龍巖364000）

傳感器與自動檢測技術是電子、信息類專業的基礎課，注重的是實踐性，在目前的教學過程中存在著教與學都比較困難的情況。作者在分析課程特點的基礎上，針對本課程教與學的特點，提出了解決問題、提高教學質量的方法和思路。

自動檢測；教與學；教學改革

“傳感器與自動檢測技術”是電子信息類課程的專業基礎課，也是學生畢業后在工作中經常用到的一門技術，具有很強的應用性，是整個大學課程體系中的核心課程。傳感器與檢測技術是信息獲取的關鍵，是信息社會的基礎。傳感器與檢測技術的發展非常快，各種新型傳感器不斷涌現，新的檢測理論不斷發展，理論體系不斷擴大；同時，本課程是一門工程實踐性非常強的課程，必須理論聯系實踐，加強動手能力的培養，才能提高學生對傳感器的認識。但是，一般高校實驗室的傳感器都是基本傳感器，實驗設備都是封裝起來的，學生很難了解內部的工作原理，很難對傳感器有直觀的認識，難以掌握課程內容。部分教師存在只注重傳感器原理的教學，而對自動檢測技術的相關內容介紹較少，傳感器和自動檢測兩方面的教學內容脫節，沒有很好的綜合在一起，沒有起到協同的作用。“傳感器與自動檢測技術”課程的特點是內容缺少系統性、連續性，與其他課程內容缺乏關聯性，學生學完本課程后往往不知道傳感器怎么用。因此，在教與學的過程中都感覺很困難，為了提高教學效果和學生學習的積極性，本文提出幾點思考和建議。

1 教學環節的思考

傳感器的教學主要按照傳感器理論、測量電路及簡單應用的思路進行。傳感器理論部分主要是物理上的一些效應，如霍爾效應、壓電效應等[1]，這部分內容學生在物理課程中已經學習過，重點部分應該介紹這些原理是如何用來檢測參數的。測量電路方面應該引導學生去設計、制作出測量電路，而不是只講理論。

目前，傳感器教材中的內容不能滿足教學的要求。教材中的傳感器都是比較經典的傳感器，對傳感器的發展狀況缺乏介紹；對傳感器應用的介紹，沒有應用場合注意事項的講解，缺少具體的案例分析。因此，在教學中引入案例分析，可以讓學生思考如何將傳感器與實際應用結合起來。如在講授溫度傳感器時，可以設計一個應用場景，給定要測量的溫度范圍，讓學生思考如何用學過的溫度傳感器來組建滿足要求的溫度測試系統，這樣學生會思考如何選擇具體型號的傳感器以及傳感器特性參數的用途，如何用測量電路把信號從傳感器中提取出來。學生通過思考，查找資料，接觸具體型號的傳感器，將傳感器的理論知識應用于實踐，就知道了傳感器的動態和靜態參數是如何跟實際問題的參數聯系起來的。為了讓學生了解傳感器的作用和應用范圍、使用時的注意事項等問題，可以將傳感器和檢測技術結合起來，在教學過程中讓學生思考什么是檢測技術，如何檢測等問題，讓學生思考如何把傳感器中有用的信號取出來，讓學生掌握檢測系統中傳感器是如何使用的，數據是如何處理的。在目前的教材中，檢測技術主要是介紹一種參數測量傳感器的結構原理，譬如測量壓力，主要是介紹壓力測量傳感器的工作原理，而沒有講解如何進行壓力測量以及如何構建一個壓力檢測系統等問題，檢測技術中所講的工作原理和傳感器中所講的工作原理重復。因此，檢測技術中應該重點講解技術的實現過程及其思考過程，講解怎樣將檢測技術中的參數和傳感器參數相匹配，這樣學生才會了解如何去思考，如何構建一個自動檢測系統[2,3]。

在教學中，雖然學生學習了傳感器理論，但是普遍感覺似懂非懂，不知道傳感器是什么樣的，因此，我們可以在課堂教學中以傳感器作為教具，讓學生對所學的傳感器有感性的認識，

2 實踐教學的思考

傳感器與自動檢測技術是一門實踐性很強的課程，能夠讓學生了解傳感器的工作過程：從被測量到敏感元件，從敏感元件到傳感元件，再通過測量電路輸出的過程。在測量過程中需要對測量數據進行數據處理和誤差分析[4]，因此實驗能夠讓學生掌握傳感器中信息的流向和處理方法。但是部分高校的實驗室只能做驗證性的實驗，綜合應用實驗很少，多個傳感器組成檢測系統的實驗則更少，而且目前的實驗設備都是模塊化的，把傳感器的測量電路封裝起來，學生很難了解內部的電路和工作原理。在使用時學生只是用導線連結起來，為什么這么連，學生很少了解。在目前的教學中，“傳感器與自動檢測技術”課程缺少實訓這個環節，缺少綜合性的實驗訓練，學生缺少對傳感器系統的分析處理能力。應該鼓勵和支持學生做設計性的項目和課程設計，從傳感器的選擇，測量電路的設計等方面培養學生分析問題、解決問題的能力，提高學生理論聯系實際的能力和工程設計能力。

應該讓學生從系統層次上把握這門課程，讓學生了解系統中的每一部分對結果都會產生影響，同時讓學生多接觸生產實際中遇到的問題，可以帶學生去生產現場參觀實習，有意識地讓學生多了解自動檢測系統的工作原理。

為了提高學生的實踐能力和學習興趣，可以將學習和競賽結合起來。如利用每年的電子設計大賽，讓學生進行自動檢測系統的設計，或模擬實際的項目讓學生設計和調試電路。這樣可讓學生全面了解從原理到元件再到設計應用的整個過程，真正提高學生的動手能力。

3 提高學生學習的積極性

學生是教學的主體，提高學生的學習興趣和學習積極性才能提高教學質量。目前，學生在傳感器的學習中，普遍感覺太難，有太多的公式推導。在教學中，應該減少這些復雜公式的理論推導，把傳感器的應用場合和需要的參數聯系起來，由淺入深地介紹某種傳感器的工作原理、應用場合和需要注意的問題。如我們可以將冰箱、空調以及工業中常用的傳感器及其特點介紹給學生，讓學生在實際應用中學習理論知識，還可以給學生介紹一些先進技術，如機器人的工作原理，機器人中用到的先進傳感器，讓學生了解機器人中有大量的傳感器。課后提供適當的習題，也可以幫助學生鞏固所學的理論知識。

4 學生課外學習的引導

由于課堂時間十分有限，學生在課堂上只能了解傳感器的概況，因此僅靠課堂教學是不夠的，應該引導學生進行課外學習。可以根據學生的興趣成立興趣小組，給學生提供一定的場地和器件進行操作；鼓勵學生在課外自己學習和相互學習等。現在資料的查閱非常方便，應該教會學生利用互聯網查找資料的能力，查找相關傳感器型號的能力，在眾多的傳感器中選擇適合自己使用的型號，從而提高學生的自學能力。引導學生學習傳感器與檢測技術的設計實例，讓學生分析例子中傳感器為什么要這么設計，如何改進等，并將整個系統做出來，在做的過程中遇到問題，解決問題。讓學生看大量的傳感器與檢測系統的相關資料，提高學生的知識面，使學生舉一反三，觸類旁通，鼓勵學生進行小發明，動手制作傳感器的小系統，加深對課堂所學知識的了解[5]。鼓勵學生把課外學到的知識和同學分享，不清楚和不懂的問題可以在課堂上一起討論。

5 考核方式的思考

對課程的考核，目前主要采用筆試的方式進行，主要考察學生對基本概念、基本原理的掌握程度。這樣的考核方式不能完全體現學生的實際能力，應該加大對學生分析問題、解決問題能力的考核力度，設置一些設計性、開放性的題型，考察學生綜合應用所學知識的能力，還可以嘗試利用學生做的實際作品來代替考試的可能性。總之要利用多種方式對學生進行考核。

6 結束語

為了提高教學效果，針對目前教學中存在的問題，本文提出了幾點思考。通過對教與學的改進，學生了解了傳感器的使用原理和方法；通過對傳感器實物的接觸，學生對傳感器有了感性的認識；通過學習和思考，學生對由傳感器組成的自動檢測系統有了感性的認識，提高了學生學習的效果。

[1]張愉.“自動檢測技術”課程教學改革探索[J].蘇州市職業大學學報，2011，（3）:65-67.

[2]張愉.CDIO項目教學法在自動檢測技術課程中的應用[J].常州信息職業技術學院學報，2011，（2）:54-56.

[3]朱立，李躍忠，錢敏，等.《傳感器與檢測技術》課程教學模式創新探討[J].東華理工大學學報（社會科學版），2011，（3）:77-80.

[4]劉劍，楊立才，劉常春.“生物醫學傳感器與測量”課程教學改革探索[J].電氣電子教學學報，2011，（2）:15-16.

[4]張登峰.談程序教學法在自動檢測技術課程教學中的運用[J].常州工學院報，2005，（2）:87-90.

[5]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）:89-90.

（責任編輯：朱 彬）

The Thinking of Teaching Reformation for Sensor and Detecting Technology

WANG Yu-song，ZHAO Jin-hua
(College of Longyan,Longyan 364000,China)

sensor and automatic detection is the basic course of electronic technology and information,focusing on the practical,In the current process of teaching and learning exist in the case of immune,this paper analyzes the characteristics based on the curriculum for the teaching and learning in this course features to solve problems,improve the quality of teaching methods and ideas.

automatic detection;teaching and learning;teaching reform

TP13

C

1009-3583（2012）-03-0107-02

2012-04-24

王宇松，男，福建龍巖人，龍巖學院講師，主要從事自動控制和檢測技術教學研究。