《傳感器技術及應用》一體化教學思考與實踐

吳迪

摘 要：本文針對《傳感器與檢測技術》課程特點及教學中存在的問題和不足，主要從運用一體化的思想觀念、改變教學行為和提高教學效果等方面入手，提出了對課程教學模式進行改革的具體措施及改革所取得的效果。

關鍵詞：傳感器技術；一體化教學

1 引言

《傳感器技術及應用》從轉換原理上來說，涉及電學、磁學、光學、化學等學科；從應用角度來看，又與測量學、電子學、計算機技術及自動控制技術等緊密聯系。從每一種傳感器的轉換機理及應用場合來說，內容相對獨立；就學習方法來說，又是理論與實踐相結合的一門課程。作為一門內容繁雜的交叉學科，它具有其自身的特點：課程內容分散，缺乏系統性和連續性；實踐性強。結合我院的現有的實訓實驗器材，對該課程的進行以下一體化教學思考與實踐，對這門課采用了理論實踐一體化的教學模式，并取得了一定的效果。

2 原有教學模式存在的問題

⑴重理論。傳統的課堂教學中，教師教學以傳感器的工作原理為主。由于本課程涉及的原理和公式較多，上課時理論推導、定量分析較多，理論性較強，教學達不到預期的效果。

⑵輕實踐。一般在理論講解完成后，安排一點時間做些實驗，這時有些學生對理論部分的內容可能已經生疏或淡忘，實驗的效果大打折扣。另外實驗教學中，僅停留在驗證性的基本原理階段，與實際聯系不多。而且所用傳感器類型也有一定的局限性，反映不了當今傳感器技術發展的新趨勢，同時實驗不涉及或者較少涉及傳感器實際應用中較常見的問題。

3 一體化教學模式創新的實踐

新的教學模式主要是將各類傳感器的理論知識和實踐進行了整合，實現理論實踐一體化教學，主要分成以下幾方面：

⑴課程模塊化。由于各種傳感器的工作原理不同，我對課程結構進行調整，采用模塊化結構，一種傳感器就是一個模塊。這樣可以根據學生的特點選擇其中幾個模塊進行組合進行教學，這樣教學實施比較緊湊也比較靈活。

⑵內容課題化。每個模塊的教學內容采用課題的形式，讓學生以小組為單位通過完成課題的方式，學習傳感器的相關知識。在開始課題之前，我們先介紹傳感器的結構與工作原理，采用框圖形式將傳感器各部分以及前后聯系表示出來，形象直觀，一目了然，再對傳感器的工作原理作簡單的定性分析，讓學生掌握傳感器的工作原理。例如電容式傳感器采用這樣的框圖表示如圖1所示。

將電容式傳感器有感應電極、屏蔽罩、振蕩器、比較器和輸出級等部分組成，用框圖的形式表示出來。分析電容式傳感器的工作原理：當開關板（被測物體）接近傳感器時，RC振蕩電路起振，傳感器的輸出高電平，當開關板（被測物體）離開傳感器時，RC振蕩電路停振，傳感器的輸出低電平。采用這種方式進行理論教學不涉及相關的內部電路及計算，學生樂于接受，再配合相關的課題逐步深入了解傳感器的各項參數及功能。與之相關課題：①電容式傳感器的響應曲線②電容式傳感器的激勵種類③電容式傳感器的開關特性④電容式傳感器的降低因素⑤箱板作用時開關釋放情況⑥液位檢測⑦頻率計數與轉速測量一共有七個。

這些課題從易到難，從參數測量到實際應用，逐步深入。學生每完成一個課題，就可以掌握一些新知識。例如課題四是測量電容式傳感器的降低因素，學生通過實踐了解到對于不同材料的目標物傳感器的感應范圍是不同的，它們之間的差異是用降低因素來表示的。教會學生利用降低因素乘以預定感應范圍等于實際感應范圍來計算傳感器的實際感應范圍，從而確定目標物與傳感器之間的工作距離。這樣做就將一個傳感器的參數與其實際應用結合起來，實現理論實踐一體化教學。

根據高職培養應用型人才的要求，結合相關課題加入了關于傳感器的實際應用知識。比如說當兩個或者多個傳感器安裝時，如果安裝距離太接近，很可能影響頻率，所以如下圖2安裝時注意傳感器與傳感器間的最小間距。

還可用多個傳感器串聯或者并聯在邏輯上是“與”和“或”的關系、輸出是兩線和三線系統，怎樣接線等等學生通過課題化的教學真正掌握選用的傳感器的方法，傳感器的安裝、連接方式等知識，真正做到學以致用。

4 結束語

對《傳感器技術及應用》的教學改革使我們看到實行理論實踐一體化教學的優勢，今后我們將不斷的優化教學，增強課程教學的趣味兒性，使學生更快更好地掌握傳感器這門技術。

[參考文獻]

[1]王倢婷.傳感器及應用.中國勞動社會保障出版社，2009.

[2]劉偉.傳感器原理及實用技術.電子工業出版社，2006.