傳感器與自動檢測技術(shù)教學(xué)思考

王宇松，趙金花

（龍巖學(xué)院，福建 龍巖364000）

傳感器與自動檢測技術(shù)教學(xué)思考

王宇松，趙金花

（龍巖學(xué)院，福建 龍巖364000）

傳感器與自動檢測技術(shù)是電子、信息類專業(yè)的基礎(chǔ)課，注重的是實(shí)踐性，在目前的教學(xué)過程中存在著教與學(xué)都比較困難的情況。作者在分析課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，針對本課程教與學(xué)的特點(diǎn)，提出了解決問題、提高教學(xué)質(zhì)量的方法和思路。

自動檢測；教與學(xué)；教學(xué)改革

“傳感器與自動檢測技術(shù)”是電子信息類課程的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是學(xué)生畢業(yè)后在工作中經(jīng)常用到的一門技術(shù)，具有很強(qiáng)的應(yīng)用性，是整個大學(xué)課程體系中的核心課程。傳感器與檢測技術(shù)是信息獲取的關(guān)鍵，是信息社會的基礎(chǔ)。傳感器與檢測技術(shù)的發(fā)展非?？?，各種新型傳感器不斷涌現(xiàn)，新的檢測理論不斷發(fā)展，理論體系不斷擴(kuò)大；同時，本課程是一門工程實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，必須理論聯(lián)系實(shí)踐，加強(qiáng)動手能力的培養(yǎng)，才能提高學(xué)生對傳感器的認(rèn)識。但是，一般高校實(shí)驗室的傳感器都是基本傳感器，實(shí)驗設(shè)備都是封裝起來的，學(xué)生很難了解內(nèi)部的工作原理，很難對傳感器有直觀的認(rèn)識，難以掌握課程內(nèi)容。部分教師存在只注重傳感器原理的教學(xué)，而對自動檢測技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容介紹較少，傳感器和自動檢測兩方面的教學(xué)內(nèi)容脫節(jié)，沒有很好的綜合在一起，沒有起到協(xié)同的作用。“傳感器與自動檢測技術(shù)”課程的特點(diǎn)是內(nèi)容缺少系統(tǒng)性、連續(xù)性，與其他課程內(nèi)容缺乏關(guān)聯(lián)性，學(xué)生學(xué)完本課程后往往不知道傳感器怎么用。因此，在教與學(xué)的過程中都感覺很困難，為了提高教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，本文提出幾點(diǎn)思考和建議。

1 教學(xué)環(huán)節(jié)的思考

傳感器的教學(xué)主要按照傳感器理論、測量電路及簡單應(yīng)用的思路進(jìn)行。傳感器理論部分主要是物理上的一些效應(yīng)，如霍爾效應(yīng)、壓電效應(yīng)等[1]，這部分內(nèi)容學(xué)生在物理課程中已經(jīng)學(xué)習(xí)過，重點(diǎn)部分應(yīng)該介紹這些原理是如何用來檢測參數(shù)的。測量電路方面應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生去設(shè)計、制作出測量電路，而不是只講理論。

目前，傳感器教材中的內(nèi)容不能滿足教學(xué)的要求。教材中的傳感器都是比較經(jīng)典的傳感器，對傳感器的發(fā)展?fàn)顩r缺乏介紹；對傳感器應(yīng)用的介紹，沒有應(yīng)用場合注意事項的講解，缺少具體的案例分析。因此，在教學(xué)中引入案例分析，可以讓學(xué)生思考如何將傳感器與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來。如在講授溫度傳感器時，可以設(shè)計一個應(yīng)用場景，給定要測量的溫度范圍，讓學(xué)生思考如何用學(xué)過的溫度傳感器來組建滿足要求的溫度測試系統(tǒng)，這樣學(xué)生會思考如何選擇具體型號的傳感器以及傳感器特性參數(shù)的用途，如何用測量電路把信號從傳感器中提取出來。學(xué)生通過思考，查找資料，接觸具體型號的傳感器，將傳感器的理論知識應(yīng)用于實(shí)踐，就知道了傳感器的動態(tài)和靜態(tài)參數(shù)是如何跟實(shí)際問題的參數(shù)聯(lián)系起來的。為了讓學(xué)生了解傳感器的作用和應(yīng)用范圍、使用時的注意事項等問題，可以將傳感器和檢測技術(shù)結(jié)合起來，在教學(xué)過程中讓學(xué)生思考什么是檢測技術(shù)，如何檢測等問題，讓學(xué)生思考如何把傳感器中有用的信號取出來，讓學(xué)生掌握檢測系統(tǒng)中傳感器是如何使用的，數(shù)據(jù)是如何處理的。在目前的教材中，檢測技術(shù)主要是介紹一種參數(shù)測量傳感器的結(jié)構(gòu)原理，譬如測量壓力，主要是介紹壓力測量傳感器的工作原理，而沒有講解如何進(jìn)行壓力測量以及如何構(gòu)建一個壓力檢測系統(tǒng)等問題，檢測技術(shù)中所講的工作原理和傳感器中所講的工作原理重復(fù)。因此，檢測技術(shù)中應(yīng)該重點(diǎn)講解技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程及其思考過程，講解怎樣將檢測技術(shù)中的參數(shù)和傳感器參數(shù)相匹配，這樣學(xué)生才會了解如何去思考，如何構(gòu)建一個自動檢測系統(tǒng)[2,3]。

在教學(xué)中，雖然學(xué)生學(xué)習(xí)了傳感器理論，但是普遍感覺似懂非懂，不知道傳感器是什么樣的，因此，我們可以在課堂教學(xué)中以傳感器作為教具，讓學(xué)生對所學(xué)的傳感器有感性的認(rèn)識，

2 實(shí)踐教學(xué)的思考

傳感器與自動檢測技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，能夠讓學(xué)生了解傳感器的工作過程：從被測量到敏感元件，從敏感元件到傳感元件，再通過測量電路輸出的過程。在測量過程中需要對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和誤差分析[4]，因此實(shí)驗?zāi)軌蜃寣W(xué)生掌握傳感器中信息的流向和處理方法。但是部分高校的實(shí)驗室只能做驗證性的實(shí)驗，綜合應(yīng)用實(shí)驗很少，多個傳感器組成檢測系統(tǒng)的實(shí)驗則更少，而且目前的實(shí)驗設(shè)備都是模塊化的，把傳感器的測量電路封裝起來，學(xué)生很難了解內(nèi)部的電路和工作原理。在使用時學(xué)生只是用導(dǎo)線連結(jié)起來，為什么這么連，學(xué)生很少了解。在目前的教學(xué)中，“傳感器與自動檢測技術(shù)”課程缺少實(shí)訓(xùn)這個環(huán)節(jié)，缺少綜合性的實(shí)驗訓(xùn)練，學(xué)生缺少對傳感器系統(tǒng)的分析處理能力。應(yīng)該鼓勵和支持學(xué)生做設(shè)計性的項目和課程設(shè)計，從傳感器的選擇，測量電路的設(shè)計等方面培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力和工程設(shè)計能力。

應(yīng)該讓學(xué)生從系統(tǒng)層次上把握這門課程，讓學(xué)生了解系統(tǒng)中的每一部分對結(jié)果都會產(chǎn)生影響，同時讓學(xué)生多接觸生產(chǎn)實(shí)際中遇到的問題，可以帶學(xué)生去生產(chǎn)現(xiàn)場參觀實(shí)習(xí)，有意識地讓學(xué)生多了解自動檢測系統(tǒng)的工作原理。

為了提高學(xué)生的實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)興趣，可以將學(xué)習(xí)和競賽結(jié)合起來。如利用每年的電子設(shè)計大賽，讓學(xué)生進(jìn)行自動檢測系統(tǒng)的設(shè)計，或模擬實(shí)際的項目讓學(xué)生設(shè)計和調(diào)試電路。這樣可讓學(xué)生全面了解從原理到元件再到設(shè)計應(yīng)用的整個過程，真正提高學(xué)生的動手能力。

3 提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

學(xué)生是教學(xué)的主體，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性才能提高教學(xué)質(zhì)量。目前，學(xué)生在傳感器的學(xué)習(xí)中，普遍感覺太難，有太多的公式推導(dǎo)。在教學(xué)中，應(yīng)該減少這些復(fù)雜公式的理論推導(dǎo)，把傳感器的應(yīng)用場合和需要的參數(shù)聯(lián)系起來，由淺入深地介紹某種傳感器的工作原理、應(yīng)用場合和需要注意的問題。如我們可以將冰箱、空調(diào)以及工業(yè)中常用的傳感器及其特點(diǎn)介紹給學(xué)生，讓學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中學(xué)習(xí)理論知識，還可以給學(xué)生介紹一些先進(jìn)技術(shù)，如機(jī)器人的工作原理，機(jī)器人中用到的先進(jìn)傳感器，讓學(xué)生了解機(jī)器人中有大量的傳感器。課后提供適當(dāng)?shù)牧?xí)題，也可以幫助學(xué)生鞏固所學(xué)的理論知識。

4 學(xué)生課外學(xué)習(xí)的引導(dǎo)

由于課堂時間十分有限，學(xué)生在課堂上只能了解傳感器的概況，因此僅靠課堂教學(xué)是不夠的，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外學(xué)習(xí)?？梢愿鶕?jù)學(xué)生的興趣成立興趣小組，給學(xué)生提供一定的場地和器件進(jìn)行操作；鼓勵學(xué)生在課外自己學(xué)習(xí)和相互學(xué)習(xí)等?，F(xiàn)在資料的查閱非常方便，應(yīng)該教會學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)查找資料的能力，查找相關(guān)傳感器型號的能力，在眾多的傳感器中選擇適合自己使用的型號，從而提高學(xué)生的自學(xué)能力。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)傳感器與檢測技術(shù)的設(shè)計實(shí)例，讓學(xué)生分析例子中傳感器為什么要這么設(shè)計，如何改進(jìn)等，并將整個系統(tǒng)做出來，在做的過程中遇到問題，解決問題。讓學(xué)生看大量的傳感器與檢測系統(tǒng)的相關(guān)資料，提高學(xué)生的知識面，使學(xué)生舉一反三，觸類旁通，鼓勵學(xué)生進(jìn)行小發(fā)明，動手制作傳感器的小系統(tǒng)，加深對課堂所學(xué)知識的了解[5]。鼓勵學(xué)生把課外學(xué)到的知識和同學(xué)分享，不清楚和不懂的問題可以在課堂上一起討論。

5 考核方式的思考

對課程的考核，目前主要采用筆試的方式進(jìn)行，主要考察學(xué)生對基本概念、基本原理的掌握程度。這樣的考核方式不能完全體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)際能力，應(yīng)該加大對學(xué)生分析問題、解決問題能力的考核力度，設(shè)置一些設(shè)計性、開放性的題型，考察學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識的能力，還可以嘗試?yán)脤W(xué)生做的實(shí)際作品來代替考試的可能性?？傊枚喾N方式對學(xué)生進(jìn)行考核。

6 結(jié)束語

為了提高教學(xué)效果，針對目前教學(xué)中存在的問題，本文提出了幾點(diǎn)思考。通過對教與學(xué)的改進(jìn)，學(xué)生了解了傳感器的使用原理和方法；通過對傳感器實(shí)物的接觸，學(xué)生對傳感器有了感性的認(rèn)識；通過學(xué)習(xí)和思考，學(xué)生對由傳感器組成的自動檢測系統(tǒng)有了感性的認(rèn)識，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。

[1]張愉.“自動檢測技術(shù)”課程教學(xué)改革探索[J].蘇州市職業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，（3）:65-67.

[2]張愉.CDIO項目教學(xué)法在自動檢測技術(shù)課程中的應(yīng)用[J].常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2011，（2）:54-56.

[3]朱立，李躍忠，錢敏，等.《傳感器與檢測技術(shù)》課程教學(xué)模式創(chuàng)新探討[J].東華理工大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2011，（3）:77-80.

[4]劉劍，楊立才，劉常春.“生物醫(yī)學(xué)傳感器與測量”課程教學(xué)改革探索[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2011，（2）:15-16.

[4]張登峰.談程序教學(xué)法在自動檢測技術(shù)課程教學(xué)中的運(yùn)用[J].常州工學(xué)院報，2005，（2）:87-90.

[5]向丹.傳感器原理及應(yīng)用教改新探[J].廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報，2008，（6）:89-90.

（責(zé)任編輯：朱 彬）

The Thinking of Teaching Reformation for Sensor and Detecting Technology

WANG Yu-song，ZHAO Jin-hua
(College of Longyan,Longyan 364000,China)

sensor and automatic detection is the basic course of electronic technology and information,focusing on the practical,In the current process of teaching and learning exist in the case of immune,this paper analyzes the characteristics based on the curriculum for the teaching and learning in this course features to solve problems,improve the quality of teaching methods and ideas.

automatic detection;teaching and learning;teaching reform

TP13

C

1009-3583（2012）-03-0107-02

2012-04-24

王宇松，男，福建龍巖人，龍巖學(xué)院講師，主要從事自動控制和檢測技術(shù)教學(xué)研究。