《汽車試驗(yàn)傳感器技術(shù)》課程教學(xué)改革與初探

摘要：本文針對目前車輛工程領(lǐng)域汽車試驗(yàn)研究方向發(fā)展的趨勢，以課程定位、教學(xué)任務(wù)、知識更新及試驗(yàn)環(huán)節(jié)為切入點(diǎn)。根據(jù)專業(yè)方向，緊密聯(lián)系實(shí)際環(huán)節(jié)，歸納共性，總結(jié)規(guī)律，加強(qiáng)教材建設(shè)，拓寬學(xué)生知識面，介紹了《汽車試驗(yàn)傳感器技術(shù)》課程及其教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)。實(shí)踐證明，這些方法能有效提高知識傳授的效率，并提高了學(xué)生的實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：車輛工程；傳感器；教學(xué)

中圖分類號：G712？搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）45-0030-02

一、前言

《汽車試驗(yàn)傳感器技術(shù)》課程目前作為同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院汽車試驗(yàn)學(xué)方向本科教學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課，面向本科生教授有關(guān)汽車和發(fā)動機(jī)試驗(yàn)測試過程中所涉及的傳感器測試原理及方法。教學(xué)涵蓋內(nèi)容不僅包括以往傳感器教學(xué)所涉及的數(shù)學(xué)、物理、力學(xué)、電子學(xué)、材料學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信號處理等多方面知識，還包括了發(fā)動機(jī)原理、汽車構(gòu)造等方面知識，課程所講授內(nèi)容相對來說比較分散。另外，有關(guān)傳感器原理方面的計(jì)算與公式推導(dǎo)多，概念難于理解。并且在教學(xué)過程中還發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對測試對象工作原理理解不深刻（例如發(fā)動機(jī)的工作原理、汽車構(gòu)造等），也增加了《汽車試驗(yàn)傳感器技術(shù)》教學(xué)過程中的理解難度。由于車用傳感器的新知識、新內(nèi)容越來越多，對學(xué)生在實(shí)踐技能和應(yīng)用能力的顯現(xiàn)也越來越重要?！镀囋囼?yàn)傳感器技術(shù)》課程的教學(xué)改革重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生在汽車試驗(yàn)和測試環(huán)節(jié)的應(yīng)用能力、開發(fā)能力及創(chuàng)新能力。本文針對當(dāng)前本科學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，對傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行教學(xué)改革和教學(xué)實(shí)踐，提出《汽車試驗(yàn)傳感器技術(shù)》在教學(xué)中的新方法。

二、《汽車試驗(yàn)傳感器技術(shù)》課程教學(xué)方法的探索改革

在完成對課程內(nèi)容和課程體系的改革后，為了取得較好的教學(xué)效果，課程內(nèi)容以及課程體系的改革可以與教學(xué)組織方式和教學(xué)設(shè)計(jì)思想相結(jié)合。《汽車試驗(yàn)傳感器技術(shù)》課程的教學(xué)組織方式以課堂講授為主，并綜合運(yùn)用多媒體教學(xué)手段以及課堂討論、課堂啟發(fā)等教學(xué)方法[1-3]。

1.根據(jù)專業(yè)方向改革教學(xué)內(nèi)容。課程的教學(xué)內(nèi)容可以根據(jù)該專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后所從事行業(yè)的專業(yè)知識進(jìn)行有重點(diǎn)、有目的的整合。并對其余教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，突出重點(diǎn)。這樣既能讓學(xué)生有重點(diǎn)地學(xué)習(xí)，給教師的講授和學(xué)生的接受環(huán)節(jié)帶來方便?！镀囋囼?yàn)傳感器技術(shù)》課程需要學(xué)生最好對汽車構(gòu)造及發(fā)動機(jī)原理等專業(yè)課程知識點(diǎn)有明確掌握，在明確被測對象工作原理基礎(chǔ)上，即可以有目的地對其工作過程的物理參數(shù)，選擇合適測量方法，施加準(zhǔn)確和有效測量。因此，在講授《汽車試驗(yàn)傳感器技術(shù)》課程的過程中，需要對有關(guān)汽車專業(yè)課程和知識點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充講述，以達(dá)到學(xué)生對專業(yè)方向的把握，加深對自身專業(yè)的理解。

2.緊密聯(lián)系實(shí)際環(huán)節(jié)，采用試驗(yàn)案例式教學(xué)。對課程內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行改革，將基礎(chǔ)理論課以及試驗(yàn)內(nèi)容通過演繹歸納，使教學(xué)內(nèi)容以及有關(guān)試驗(yàn)的具體案例由淺入深，由簡到繁，由單一向綜合過度。《汽車試驗(yàn)傳感器技術(shù)》課程應(yīng)該重視培養(yǎng)學(xué)生在設(shè)計(jì)以及綜合應(yīng)用的效果，并且要提高教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度。《汽車試驗(yàn)傳感器技術(shù)》課程包含了物理、化學(xué)、機(jī)械、電子以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等多學(xué)科內(nèi)容，因此可以將汽車傳感器技術(shù)與相關(guān)的電子技術(shù)、動力機(jī)械等試驗(yàn)結(jié)合起來，可增加大型綜合性試驗(yàn)教學(xué)案例。還可采用項(xiàng)目教學(xué)的方法，即每個項(xiàng)目都可作為一個完整的工作過程，并且項(xiàng)目內(nèi)容的設(shè)定可根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定，遵循有簡單到復(fù)雜的規(guī)律，以提高學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)技能，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會綜合應(yīng)用知識的方法以及創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力。對于有關(guān)汽車試驗(yàn)測試方面的設(shè)計(jì)性、應(yīng)用性、綜合性測試要求，在教學(xué)過程中可加強(qiáng)討論環(huán)節(jié)，并跟隨現(xiàn)今汽車試驗(yàn)測試技術(shù)的最新發(fā)展，充分設(shè)計(jì)和制作多媒體、視頻等課件，即能夠有效地調(diào)動學(xué)生的積極性，并且學(xué)生能夠與實(shí)際相結(jié)合，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

3.歸納共性，總結(jié)規(guī)律。一是《汽車試驗(yàn)傳感器技術(shù)》課程可以根據(jù)輸出量或工作原理將有共性的傳感器歸并分類，將傳感器的種類從煩瑣變?yōu)榫啞０演敵隽炕蛟碛泄残缘膫鞲衅鳉w并成一類，既便于學(xué)生對傳感器原理的理解，又便于學(xué)生掌握這一類型傳感器可用的接口電路。二是可以根據(jù)傳感器測試對象的不同進(jìn)行分類匯總，比較學(xué)習(xí)，讓學(xué)生對所學(xué)知識進(jìn)行不斷總結(jié)。三是可以將測量不同被測對象同一物理量時的不同傳感器進(jìn)行比較學(xué)習(xí)，為傳感器的實(shí)際應(yīng)用做好鋪墊工作。

4.加強(qiáng)《汽車試驗(yàn)傳感器技術(shù)》教材建設(shè)，拓寬學(xué)生知識面。要想深化教學(xué)改革，增強(qiáng)教學(xué)效果，還要非常重視教材建設(shè)，并且要向?qū)W生介紹一些國外原版教材作為參考書。教師也可以此來探索雙語教學(xué)的方法。汽車試驗(yàn)方向作為同濟(jì)大學(xué)車輛工程本科專業(yè)的一個新分支，課程建設(shè)也處于新階段。而《汽車試驗(yàn)傳感器技術(shù)》作為汽車試驗(yàn)方向的專業(yè)基礎(chǔ)課，教學(xué)內(nèi)容包含了汽車和傳感器等綜合知識，在整個課程建設(shè)與教學(xué)改革過程中，還需不斷借鑒其他相近專業(yè)。

教學(xué)改革作為一項(xiàng)永無止境的系統(tǒng)工程，要想切實(shí)提高《汽車試驗(yàn)傳感器技術(shù)》的教學(xué)效果，不僅要從教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容等方面進(jìn)行全面探索和改革，還應(yīng)加強(qiáng)教材建設(shè)和實(shí)踐教學(xué)等環(huán)節(jié)。同時還應(yīng)把這門課程看作是汽車試驗(yàn)技術(shù)學(xué)科方向整體的一部分。從加強(qiáng)學(xué)生對傳感器基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)入手，不斷提高學(xué)生對傳感器的理解能力。在以后的教學(xué)過程中，從以上各個方面不斷實(shí)踐，不斷積累經(jīng)驗(yàn)。切實(shí)提高《汽車試驗(yàn)傳感器技術(shù)》課程的教學(xué)質(zhì)量。并在改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法、提高教學(xué)管理水平、加強(qiáng)教學(xué)文獻(xiàn)建設(shè)等方面做好積累工作。

根據(jù)作者近兩年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在教學(xué)過程中可把《汽車試驗(yàn)傳感器技術(shù)》的教學(xué)內(nèi)容總結(jié)為一條主線，即汽車和動力系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)及應(yīng)用。圍繞這條主線把教學(xué)內(nèi)容劃分為幾個主要部分：（1）傳感器的一般概念。（2）數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與數(shù)學(xué)模型。（3）傳感器原理的分析。（4）測量電路的分析。（5）車用傳感器系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)。其中在傳感器原理分析這部分的講解過程中，可先仔細(xì)介紹各種傳感器的原理；而在測量電路的分析這部分的講解中，著重介紹幾種典型的分析方法，包括電橋法、調(diào)頻法、調(diào)幅法等分析方法。使學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中，始終圍繞汽車與動力系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)這條主線進(jìn)行，從而對整個《汽車試驗(yàn)傳感器技術(shù)》教學(xué)內(nèi)容有一個完整清晰的認(rèn)識，而不僅僅只是應(yīng)試教學(xué)。

三、結(jié)語

本文對《汽車試驗(yàn)傳感器技術(shù)》課程從教學(xué)內(nèi)容、方法和手段進(jìn)行了教學(xué)改革探討。討論了根據(jù)專業(yè)方向改革教學(xué)內(nèi)容，緊密聯(lián)系實(shí)際環(huán)節(jié)，采用試驗(yàn)案例式教學(xué)，歸納共性，總結(jié)規(guī)律等課堂教學(xué)方法的探索改革。使學(xué)生學(xué)習(xí)更有目的性和針對性，從而提高學(xué)生在車用傳感器技術(shù)方面的綜合能力。由于汽車產(chǎn)業(yè)在迅速發(fā)展，對汽車相關(guān)專業(yè)的人才需求也越來越多。為此，結(jié)合專業(yè)方向，提高本科專業(yè)教學(xué)質(zhì)量，也不斷給當(dāng)前學(xué)科的教學(xué)改革提出了新的目標(biāo)和要求。在不斷探索和調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法的同時，還需要不斷豐富教學(xué)手段，加強(qiáng)學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)的理解，采取多種途徑提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力，才可以實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的完美統(tǒng)一。

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基金項(xiàng)目：同濟(jì)大學(xué)課程建設(shè)教學(xué)改革資助項(xiàng)目；同濟(jì)大學(xué)青年教師培育計(jì)劃資助項(xiàng)目；同濟(jì)大學(xué)課程建設(shè)實(shí)驗(yàn)教改資助項(xiàng)目

作者簡介：楊帥（1979-），男，黑龍江牡丹江人，博士，碩士生導(dǎo)師，同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院高級工程師，研究方向?yàn)檐囉冒l(fā)動機(jī)控制與排放。