關(guān)于傳感器課程實(shí)驗教學(xué)的探索

摘 要：本文從實(shí)驗教學(xué)的基本任務(wù)和注重培養(yǎng)學(xué)生工程師素質(zhì)的綜合實(shí)踐能力出發(fā)，探討了傳感器實(shí)驗教學(xué)的自身特點(diǎn)和規(guī)律。在實(shí)驗教學(xué)過程中，對傳感器實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗方式進(jìn)行了有意義的探討嘗試和改進(jìn)，并提出了提高實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量、改善實(shí)驗教學(xué)效果的幾點(diǎn)意見。

關(guān)鍵詞： 傳感器實(shí)驗教學(xué)實(shí)驗內(nèi)容科學(xué)性

中圖分類號：TP21文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2012）02（c）-0000-00

1引言

作為信息獲取的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，傳感器在當(dāng)代科學(xué)技術(shù)中占有十分重要的地位。因此，傳感器技術(shù)作為與現(xiàn)代技術(shù)密切相關(guān)的尖端技術(shù)，已成為高校自動控制、電子信息、機(jī)電一體化、儀器科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的基礎(chǔ)課。傳感器課程涵蓋了基礎(chǔ)理論與實(shí)踐應(yīng)用的知識，但長期以來，在教學(xué)內(nèi)容上偏重于講解各種傳感器原理和典型的接口測量電路，以及根據(jù)教學(xué)內(nèi)容開設(shè)少量驗證性教學(xué)實(shí)驗。這種教學(xué)方式使學(xué)生首先接觸的是傳感器測量原理，對實(shí)物缺乏感性認(rèn)識，課堂教學(xué)會變得枯燥。若教師在授課中忽視傳感器的應(yīng)用環(huán)節(jié)，將影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。本文，以培養(yǎng)建設(shè)創(chuàng)新性國家急需的儀器儀表學(xué)科專業(yè)的專業(yè)人才為目標(biāo)，論述了課程教學(xué)及其實(shí)驗教學(xué)的內(nèi)容。也體現(xiàn)了實(shí)驗教學(xué)在傳感器課程教學(xué)中的重要性，以面向?qū)W生、強(qiáng)調(diào)應(yīng)用、突出實(shí)踐為課程教學(xué)的基本思想。[1]

傳感器是知識密集、技術(shù)密集的行業(yè)，在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域和日常生活中發(fā)揮著越來越重要的作用，是現(xiàn)代信息科學(xué)技術(shù)中的一個重要領(lǐng)域。

傳感器技術(shù)是一門學(xué)科交叉和知識密集高度綜合性的應(yīng)用技術(shù)。傳感器技術(shù)在當(dāng)代科學(xué)技術(shù)中占有十分重要的地位，是現(xiàn)代信息技術(shù)的主要內(nèi)容之一。[2]

2 基本定義和教學(xué)改革的目標(biāo)

傳感器（transducer / sensor）是指能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。它是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

“傳感器技術(shù)”課程具有多學(xué)科交叉、工程型、應(yīng)用性的顯著特色，近幾年來逐漸發(fā)展成為電類專業(yè)乃至所有工科專業(yè)的重要跨學(xué)科選修課。

傳感器的應(yīng)用很廣，在日常生活中發(fā)揮著重要作用。比如：力傳感器的應(yīng)用——電子秤；聲傳感器的應(yīng)用——話筒；光傳感器的應(yīng)用——火災(zāi)報警器；溫度傳感器的應(yīng)用——電飯鍋

????應(yīng)從課程教學(xué)和實(shí)驗教學(xué)中，培養(yǎng)建設(shè)創(chuàng)新性國家急需的儀器儀表學(xué)科專業(yè)的專業(yè)人才。

感器的種類繁多，但各種傳感器的原理都是基于各種物理現(xiàn)象和物理效應(yīng)的，都體現(xiàn)了物理的實(shí)踐性和應(yīng)用性。我們對傳感器教學(xué)時，應(yīng)側(cè)重于應(yīng)用，應(yīng)注意它與基礎(chǔ)物理知識合聯(lián)系，應(yīng)關(guān)注學(xué)生的經(jīng)驗，不要過于艱深，應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的知識與技能、過程與方法、情感維度與價值觀。[3]注意物理與生活的聯(lián)系，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生感受到知識的巨大用途，培養(yǎng)其能力全面發(fā)展，這也是課程標(biāo)準(zhǔn)的總目標(biāo)“進(jìn)一步提高科學(xué)素養(yǎng)，滿足全體學(xué)生的終生發(fā)展需求”所倡導(dǎo)的。

3實(shí)驗教學(xué)在傳感器課程教學(xué)中的重要性

傳感器課程涵蓋了基礎(chǔ)理論與實(shí)踐應(yīng)用的知識，但長期以來，在教學(xué)內(nèi)容上偏重于講解各種傳感器原理和典型的接口測量電路，以及根據(jù)教學(xué)內(nèi)容開設(shè)少量驗證性教學(xué)實(shí)驗。這種教學(xué)方式使學(xué)生首先接觸的是傳感器測量原理，對實(shí)物缺乏感性認(rèn)識，課堂教學(xué)會變得枯燥。

4實(shí)驗教學(xué)改革和課程建設(shè)方法途徑

4.1最新科研成果不斷融入教材，教學(xué)內(nèi)容持續(xù)優(yōu)化，體系結(jié)構(gòu)不斷創(chuàng)新，教材輻射面廣、影響力大。

4.2將科研成果不斷引入傳感器技術(shù)實(shí)驗教學(xué)，建設(shè)一流的傳感器實(shí)驗室和一批設(shè)計性、創(chuàng)新性實(shí)驗項目，提升實(shí)驗教學(xué)水平。

4.3開放相關(guān)重點(diǎn)實(shí)驗室，提供高層次科研訓(xùn)練，構(gòu)建了立體化、漸進(jìn)上升式學(xué)習(xí)訓(xùn)練體系。

在教學(xué)實(shí)驗中，教師要注重通過實(shí)驗再現(xiàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程，從而讓學(xué)生體驗到“猜想—驗證—?dú)w納”的科學(xué)探究過程，傳感器的應(yīng)用大大提高了這種探究過程的實(shí)效。

在學(xué)生了解了一些傳感器元件的特性、掌握了一些傳感器在實(shí)際生活中的應(yīng)用以后，就可以讓學(xué)生自己來設(shè)計實(shí)驗，探究一些傳感器元件的特性。

實(shí)驗教學(xué)在傳感器課程教學(xué)中很重要， 結(jié)合學(xué)生掌握的知識水平，設(shè)計了基礎(chǔ)類-提高類-綜合類多層次課程實(shí)驗，并加強(qiáng)設(shè)計性實(shí)驗內(nèi)容。

因此在實(shí)驗教學(xué)中提出以下幾點(diǎn)建議：

(1）提高實(shí)驗教學(xué)的科學(xué)性

(2）提供多種實(shí)驗內(nèi)容和類型

(3）加強(qiáng)設(shè)計性和綜合性實(shí)驗

(4）傳感器技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐與開放平臺的效果

(5）構(gòu)建傳感器技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐與開放實(shí)驗平臺

主要有以下方面：創(chuàng)新實(shí)踐項目的研究內(nèi)容與目標(biāo)；綜合開放實(shí)驗平臺的研制與構(gòu)建；開放實(shí)驗室的建立與管理考核。

4.4將研究性教學(xué)模式引入課堂教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

應(yīng)以學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)為目標(biāo)，著力推進(jìn)研究性教學(xué)模式，促進(jìn)學(xué)習(xí)與研究一體化。

將研究性教學(xué)模式擴(kuò)展到實(shí)踐教學(xué)及學(xué)生課外研學(xué)?；趥鞲衅骷夹g(shù)應(yīng)用面廣的特點(diǎn)，利用開放性重點(diǎn)實(shí)驗室，有效實(shí)現(xiàn)研究性學(xué)習(xí)由課內(nèi)向課外的延伸，形成綜合性、創(chuàng)新性的課內(nèi)實(shí)驗教學(xué)、搭建開放性實(shí)踐平臺，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)與研究一體化。并依托網(wǎng)絡(luò)資源環(huán)境，提升研究性學(xué)習(xí)的質(zhì)量和水平。

通過這種探究式的學(xué)習(xí)，可以激發(fā)學(xué)生興趣，從而確立學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)。教師也可以為學(xué)生準(zhǔn)備一系列以傳感器為實(shí)驗手段的趣味實(shí)驗，讓學(xué)生親自動手操作，觀察實(shí)驗現(xiàn)象。通過學(xué)生自己設(shè)計實(shí)驗，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，能親身感受到傳感器的作用。

5結(jié)語

“傳感器技術(shù)”課程具有多學(xué)科交叉、工程型、應(yīng)用性的顯著特色，近幾年來逐漸發(fā)展成為電類專業(yè)乃至所有工科專業(yè)的重要跨學(xué)科選修課。傳感器技術(shù)是當(dāng)今世界一項令人矚目的高新技術(shù)之一，它與通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)構(gòu)成信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱，其水平高低已經(jīng)成為衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳感器的應(yīng)用已越來越普及。本文結(jié)合自己的教學(xué)體驗，在實(shí)驗教學(xué)過程中，對傳感器實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗方式進(jìn)行了有意義的探討嘗試和改進(jìn)，并提出了提高實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量、改善實(shí)驗教學(xué)效果的一些建議。[4]通過實(shí)驗教學(xué)改革大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)主動性、實(shí)際動手能力和科研能力等綜合素質(zhì)，取得了良好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1]李成，樊尚春，錢政，萬聰梅.傳感器課程建設(shè)及其實(shí)驗教學(xué)探索.

[2]吳躍波.關(guān)于《傳感器與檢測技術(shù)》課程教學(xué)改革的探討， 《中小企業(yè)管理與科技(下旬刊)》 2011年06期

[3]廖正琴，陳智伯，羅中文. 新課程標(biāo)準(zhǔn)理念指導(dǎo)下的傳感器教學(xué)初探，《物理教學(xué)探討》2003．5

[4]吳建平，甘媛.“傳感器”課程實(shí)驗教學(xué)研究.