傳感器基本應(yīng)用項(xiàng)目式教學(xué)研究

陳爽 薄靜儀 李玉香 劉愛(ài)勇 許娜 河北科技師范學(xué)院數(shù)學(xué)與信息科技學(xué)院

陳雷 東北石油大學(xué)秦皇島分校

傳感器基本應(yīng)用項(xiàng)目式教學(xué)研究

陳爽 薄靜儀 李玉香 劉愛(ài)勇 許娜 河北科技師范學(xué)院數(shù)學(xué)與信息科技學(xué)院

陳雷 東北石油大學(xué)秦皇島分校

隨著技術(shù)的進(jìn)步，傳感器的種類(lèi)越來(lái)越多，傳統(tǒng)的課本講授已不能滿足學(xué)生日益增長(zhǎng)的知識(shí)的需求。通過(guò)項(xiàng)目式教學(xué)，將各類(lèi)傳感器進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)。此外，手機(jī)已經(jīng)不再是一個(gè)簡(jiǎn)單的通信工具，而是具有綜合功能的便攜式電子設(shè)備。手機(jī)與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的功能，則是通過(guò)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)手機(jī)中的傳感器設(shè)計(jì)使得學(xué)生更加理解傳感器。

傳感器 理實(shí)一體化 項(xiàng)目

作為物聯(lián)網(wǎng)工程、電子信息、自動(dòng)控制等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)主干專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，傳感器課程對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力要求較高。其是將多門(mén)學(xué)科中紛繁復(fù)雜的內(nèi)容組織到一起的一門(mén)學(xué)科。學(xué)生要有物理，化學(xué)，生物等相關(guān)課程的基礎(chǔ)，掌握起來(lái)有一定難度。作為應(yīng)用型本科院校，這門(mén)課程應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，理解能力，應(yīng)用能力。基本應(yīng)用即改變傳統(tǒng)教學(xué)中理論和實(shí)踐脫節(jié)的現(xiàn)象。從日常生活中各個(gè)方面所涉及到的傳感器，從培養(yǎng)學(xué)生的技能技巧出發(fā)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中更好的理解，應(yīng)用，創(chuàng)新。充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，以實(shí)驗(yàn)、技能訓(xùn)練、具體應(yīng)用為核心，結(jié)合相關(guān)的理論知識(shí)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。突出學(xué)生動(dòng)手能力和專(zhuān)業(yè)技能的培養(yǎng)，可充分調(diào)動(dòng)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生采用了如下的“理實(shí)一體化”教學(xué)方法，學(xué)生反映良好。課程主要以項(xiàng)目為導(dǎo)向，通過(guò)多年傳感器課程及其他相關(guān)課程的教學(xué)，重新設(shè)計(jì)傳感器的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，旨在提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。通過(guò)以下幾方面設(shè)計(jì)項(xiàng)目。

1 簡(jiǎn)單介紹原理，用Arduino套件所帶傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

以光敏電阻為例，連接電路圖如圖1所示，實(shí)際學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中連接如圖2所示

圖1 光敏電阻電路圖

圖2 學(xué)生實(shí)驗(yàn)連接圖

學(xué)生根據(jù)電路圖在板子上連接，即提高了看圖能力，又提高了動(dòng)手能力。然后進(jìn)行軟件編寫(xiě)。下載，驗(yàn)證。整個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)開(kāi)發(fā)過(guò)程也有了了解，為后續(xù)的單片機(jī)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等課程奠定基礎(chǔ)。

2 IAR上進(jìn)行傳感器實(shí)驗(yàn)

將傳感器與CC2530連接，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，顯示。通過(guò)顯示屏將數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。即理解了傳感 器又理解了網(wǎng)絡(luò)原理。增強(qiáng)點(diǎn)到線的結(jié)合。

3 應(yīng)用手機(jī)上的傳感器進(jìn)行APP制作

包括指紋識(shí)別，光線傳感器，距離傳感器，重力傳感器，加速度傳感器，磁場(chǎng)傳感器，陀螺儀，GPS，霍爾傳感器，氣壓傳感器，心率傳感器，血氧傳感器，紫外線傳感器。將這些傳感器設(shè)計(jì)成APP項(xiàng)目，學(xué)生能夠自己動(dòng)手調(diào)用函數(shù)，編程。增加學(xué)生綜合能力。通過(guò)從點(diǎn)到線到面的項(xiàng)目設(shè)計(jì)，使學(xué)生全方位了解傳感器。

因此，應(yīng)用型本科院校《傳感器》課程中進(jìn)行“理實(shí)一體化”項(xiàng)目式教學(xué)的研究與實(shí)踐，是培養(yǎng)學(xué)生綜合職業(yè)素質(zhì)的有效方法。該研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，同時(shí)也可對(duì)同類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課應(yīng)用“理實(shí)一體化”教學(xué)模式起到參考和借鑒的作用。為后續(xù)的《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)》等課程打好基礎(chǔ)。為畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)備選型提供參考。

[1]王曉曄等.物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)傳感器技術(shù)課程的教學(xué)改革.中國(guó)輕工教育.2017.1

[2]洪琴.應(yīng)用型本科高校物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)傳感器課程教學(xué)改革初探.當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究.2017.5

河北省秦皇島市河北科技師范學(xué)院教研立項(xiàng)（課題編號(hào)：JYZD201724）。

陳爽（1981—），女，河北秦皇人，講師，研究方向：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。