《傳感技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革與研究

李丹等

【摘要】《傳感技術(shù)基礎(chǔ)》是測(cè)控技術(shù)與儀器、物聯(lián)網(wǎng)等專業(yè)重要課程。當(dāng)前，傳感技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)都參照一般本科教學(xué)要求設(shè)立，因此需要對(duì)其進(jìn)行教學(xué)改革，更好適應(yīng)應(yīng)用型本科院校的教學(xué)要求與培養(yǎng)目標(biāo)。針對(duì)上述情況，對(duì)《傳感技術(shù)基礎(chǔ)》課程進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織安排、學(xué)科相關(guān)知識(shí)更新、以及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行研究探討，這對(duì)于該課程的教學(xué)效果改進(jìn)與發(fā)展具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】傳感技術(shù) 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)組織 實(shí)踐教學(xué)

【基金項(xiàng)目】電子科技大學(xué)成都學(xué)院課堂教學(xué)內(nèi)容改革項(xiàng)目“《傳感器技術(shù)基礎(chǔ)》課堂教學(xué)內(nèi)容改革與研究”資助。

【中圖分類(lèi)號(hào)】G644 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）01-0226-02

傳感技術(shù)的基本原理和應(yīng)用已經(jīng)成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)人員必備的基礎(chǔ)知識(shí)，是電子信息工程、測(cè)控技術(shù)與儀器、物聯(lián)網(wǎng)等理工科專業(yè)必修或選修的課程。應(yīng)用型本科院校，培養(yǎng)的是應(yīng)用型復(fù)合人才，突出能力培養(yǎng)，這里的能力不僅包括自學(xué)能力、應(yīng)用能力和實(shí)際動(dòng)手能力，還應(yīng)包括創(chuàng)新能力。當(dāng)前，傳感技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)都參照一般本科教學(xué)要求設(shè)立，因此需要對(duì)其進(jìn)行教學(xué)改革，更好適應(yīng)應(yīng)用型本科院校的教學(xué)要求與培養(yǎng)目標(biāo)。針對(duì)上述情況，對(duì)《傳感技術(shù)基礎(chǔ)》課程進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織安排、學(xué)科相關(guān)知識(shí)更新、以及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行研究探討，這對(duì)于該課程的教學(xué)效果與該學(xué)科的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展都具有重要意義。

1.教學(xué)內(nèi)容，變化多樣

當(dāng)前，傳感器課程教學(xué)內(nèi)容大多偏重于傳感器本身的理論和設(shè)計(jì)，目標(biāo)在培養(yǎng)研究型人才奠定知識(shí)基礎(chǔ)。針對(duì)應(yīng)用型本科院校，學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的定位是應(yīng)用型、技術(shù)型人才。因此，著眼于傳感器的理論研究和設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容不適用于應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。此類(lèi)教學(xué)內(nèi)容的安排會(huì)讓學(xué)生感覺(jué)枯燥無(wú)味，大大降低教學(xué)效果。

傳感技術(shù)基礎(chǔ)課程的主要內(nèi)容以各式各樣傳感器的知識(shí)點(diǎn)構(gòu)架而成，加上新技術(shù)的發(fā)展，適應(yīng)各種參數(shù)測(cè)量的傳感器種類(lèi)也在不斷推陳出新，這就要求傳感器教學(xué)內(nèi)容發(fā)生相應(yīng)的變化。而且，不同專業(yè)如電子信息工程、測(cè)控技術(shù)及儀器、自動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)將來(lái)所面臨的行業(yè)不同，檢測(cè)各種參數(shù)的傳感器種類(lèi)也千差萬(wàn)別，現(xiàn)行的狀況是所有專業(yè)采用同一教材、同一教學(xué)大綱，課堂教學(xué)內(nèi)容單一化，缺乏目標(biāo)性與側(cè)重點(diǎn)。這類(lèi)“一視同仁”教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，將會(huì)影響學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)力。

2.教學(xué)組織，科學(xué)有效

傳統(tǒng)的傳感技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容有的是單純按傳感器的原理分類(lèi)進(jìn)行組織安排，有的則是單純按被測(cè)非電量分類(lèi)進(jìn)行組織。實(shí)際上單純采用哪一種組織方法都各有優(yōu)缺點(diǎn)。將這兩種方法結(jié)合起來(lái)，先介紹傳感器的工作原理，后介紹常見(jiàn)非電量電測(cè)法，使兩種講法優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、相得益彰。這樣編排既便于學(xué)生理解傳感器的工作原理，又便于了解各類(lèi)非電量電測(cè)法本身的基本理論和多種測(cè)量方法[1-2]。

教師在講授傳感器工作原理時(shí)采用多媒體課件與板書(shū)相結(jié)合形式。課件把傳感器的轉(zhuǎn)換機(jī)理、信號(hào)處理電路等以動(dòng)畫(huà)形式形象直觀的呈現(xiàn)出來(lái)，使學(xué)生易于接受，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)性。適當(dāng)?shù)陌鍟?shū)，可以將傳感器的原理與實(shí)質(zhì)得到進(jìn)一步的提煉，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握。

后期在介紹傳感器的非電量電測(cè)法時(shí)，目的在于應(yīng)用。如何利用傳感器對(duì)自然界非電量進(jìn)行電測(cè)量，這是講授的難點(diǎn)。可以運(yùn)用案例教學(xué)法大大縮短理論與實(shí)踐的差距，提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。由于學(xué)生沒(méi)有接觸過(guò)傳感器，教師可以在課堂上播放一些演示短片如煙霧報(bào)警器、溫濕度控制器等，先由這些生活中的具體案例引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而更進(jìn)一步講到測(cè)量方法。所以講完每種傳感器基本知識(shí)后要通過(guò)具體案例講授來(lái)介紹應(yīng)用情況。

講授完大綱要求的基本內(nèi)容以外，適當(dāng)擴(kuò)充新的內(nèi)容，使學(xué)生能夠及時(shí)了解當(dāng)前傳感器的發(fā)展方向，掌握傳感器的發(fā)展動(dòng)態(tài)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。根據(jù)不同專業(yè)，介紹新型傳感器，如納米碳管氣敏傳感器和葡萄糖生物傳感器等[3]。

3.實(shí)踐教學(xué)，關(guān)注創(chuàng)新

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)創(chuàng)新精神和提高創(chuàng)新能力的重要途徑，需要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，徹底改造原有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，積極開(kāi)發(fā)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)，目的在于通過(guò)實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用各種不同的傳感器去解決不同的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題以及將實(shí)際問(wèn)題抽象為理論問(wèn)題的能力。

為了注重增強(qiáng)課程的應(yīng)用性，按照基本性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)以及設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、綜合技術(shù)應(yīng)用、創(chuàng)新意識(shí)和能力。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的最大不同在于：實(shí)驗(yàn)只提出目標(biāo)和要求，沒(méi)有詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)電路圖，學(xué)生根據(jù)個(gè)人情況自主選擇難度等級(jí)不同的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)系統(tǒng)的性能要求，獨(dú)立完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)搭建和調(diào)試，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。所以，這些都極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，鞏固了課程理論，激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力，使其觀察、分析、解決問(wèn)題的能力都得到了很大的提高[4]。

同時(shí)，為了加強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，在教學(xué)過(guò)程中還增加了課程設(shè)計(jì)這一教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生了解到了傳感器在具體實(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用。這些不僅拓寬了學(xué)生的知識(shí)面， 而且還加深了學(xué)生對(duì)《傳感技術(shù)基礎(chǔ)》這門(mén)課的基本概念、分析方法及設(shè)計(jì)方法的理解。

4.結(jié)束語(yǔ)

教學(xué)相長(zhǎng)，教學(xué)改革是一項(xiàng)永無(wú)止境的系統(tǒng)工程，它既促進(jìn)了教師的教學(xué)、科研水平，而教師的科研成果又充實(shí)了課程內(nèi)容，從而提高了講課內(nèi)容的知識(shí)性和趣味性，更加促進(jìn)了教學(xué)。要切實(shí)提高《傳感技術(shù)基礎(chǔ)》的教學(xué)效果，不僅要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織等方面進(jìn)行改革，還應(yīng)加強(qiáng)師資培養(yǎng)、教材建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)條件等環(huán)節(jié)的建設(shè)。針對(duì)應(yīng)用型本科院校學(xué)生培養(yǎng)，在今后教學(xué)過(guò)程中不斷探索新思路、新方法，以期培養(yǎng)出更多、更好的創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才。

參考文獻(xiàn)：

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[3]張紅.傳感器系列課程教學(xué)改革實(shí)踐與探索[J].安微工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2009，26（2）：135-136.

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