先結(jié)論后討論的傳感器理論教學(xué)研究

摘 要：傳感器理論知識(shí)的講解一直困擾著很多教學(xué)者，為此就要求老師要不斷的優(yōu)化教學(xué)方法，提高教學(xué)效益。本文以應(yīng)變式傳感器為例，采用先結(jié)論后討論的教學(xué)模式分析。實(shí)踐表明，該教學(xué)模式激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高了傳感器教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：先結(jié)論后討論；理論教學(xué)；應(yīng)變

1 教學(xué)現(xiàn)狀

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。此課程既是對(duì)已學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用又是后續(xù)課程的基礎(chǔ)。因此，傳感器各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的教授與學(xué)生的掌握顯得非常重要。在理論知識(shí)中，傳感器有多種分類(lèi)，同時(shí)每種分類(lèi)又分為多種類(lèi)型的傳感器。該課程一般講授有傳感器的基本原理、結(jié)構(gòu)，基本特性以及典型應(yīng)用等等。理論知識(shí)太多，牽涉面太廣[1]。要求學(xué)生在學(xué)習(xí)這門(mén)課程之前掌握相關(guān)的基礎(chǔ)課程，包括：《高等數(shù)學(xué)》、《大學(xué)物理》、《電工電路》、《電子技術(shù)基礎(chǔ)》、《材料力學(xué)》等課程。但是在職業(yè)院校里，由于學(xué)生在校時(shí)間有限，對(duì)課時(shí)的壓縮使課程時(shí)間難以保證，所以學(xué)生對(duì)一些基本概念、基本理論掌握的比較淺，這就要求老師具有廣而扎實(shí)的理論知識(shí)，提前備好課，補(bǔ)充教材以外的知識(shí)點(diǎn)，做到認(rèn)真、充分、周到、嚴(yán)密。盡管如此，傳感器的理論課講授還是困惑著大家，老師覺(jué)得費(fèi)力，學(xué)生覺(jué)得抽象而且深?yuàn)W，迷迷糊糊搞不清前后關(guān)系。針對(duì)以上情況，我們可以采取兩種措施，一方面借助實(shí)驗(yàn)，借助先進(jìn)的教學(xué)軟件。有關(guān)這方面，很多專家、學(xué)者都紛紛發(fā)表文章，提到傳感器課程改革，提高實(shí)踐比重。另一方面，我們?cè)趥魇趥鞲衅骼碚撝R(shí)時(shí)，可以改變一下傳統(tǒng)的教學(xué)習(xí)慣，采用先結(jié)論后討論的教學(xué)模式，靈活處理教材，從而達(dá)到比較好的效果。下面以應(yīng)變式傳感器為例，采用先結(jié)論后討論的教學(xué)模式進(jìn)行分析，激發(fā)了學(xué)生興趣，提高了教學(xué)效果。

2 先結(jié)論后討論的理論教學(xué)

應(yīng)變式傳感器的核心部件就是電阻應(yīng)變片，電阻應(yīng)變片的工作原理是基于應(yīng)變效應(yīng)，即導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外界力的作用下產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值相應(yīng)的發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為“應(yīng)變效應(yīng)”[2]。有了應(yīng)變效應(yīng)的概念，先明確這次課要推倒的結(jié)論是阻值的相對(duì)變化量與應(yīng)變之間的關(guān)系式，即應(yīng)變片的工作原理式。電阻在未受力時(shí)，原始阻值為

現(xiàn)在已經(jīng)基本是輸入量應(yīng)變（非電量）與輸出量阻值的相對(duì)變化量（電量）之間的關(guān)系式。下面就需要進(jìn)一步討論（2-5）式中括號(hào)部分，括號(hào)中就是電阻絲的靈敏系數(shù)K，剛好復(fù)習(xí)前面講過(guò)的傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)靈敏度，其定義是輸出的變化量比輸入的變化量。靈敏系數(shù)K受兩個(gè)因素影響：一個(gè)是應(yīng)變片受力后材料幾何尺寸的變化，即；另一個(gè)是應(yīng)變片受力后材料電阻率發(fā)生變化，即。對(duì)金屬材料來(lái)說(shuō)，的值要比大得多，而半導(dǎo)體材料的項(xiàng)的值比大得多。大量實(shí)驗(yàn)證明，在電阻絲拉伸極限內(nèi)，電阻的相對(duì)變化與應(yīng)變成正比，即K為常數(shù)。

至此，通過(guò)討論的方式，我們找出了剛開(kāi)始上課時(shí)要推倒出的結(jié)論，應(yīng)變片的工作原理式

3 結(jié)語(yǔ)

傳感器理論知識(shí)相對(duì)比較枯燥，完全遵循教材順序講，隨著課程的深入，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣會(huì)慢慢減退，這就要求我們不斷的改進(jìn)教學(xué)方法。先給出結(jié)論，再圍繞結(jié)論引導(dǎo)學(xué)生討論推倒過(guò)程，這種方式，從一開(kāi)始就明確了教學(xué)重點(diǎn)，并且學(xué)生通過(guò)討論親自參與了過(guò)程，在討論過(guò)程中反反復(fù)復(fù)提出結(jié)論，加深了記憶。通過(guò)這種方式的學(xué)習(xí)，學(xué)生在課堂上，思路清晰，目標(biāo)明確，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了傳感器教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]盧林菊.談?wù)剛鞲衅鹘虒W(xué)的幾點(diǎn)體會(huì).[J].科教論壇。

[2]陳艷紅.傳感器與檢測(cè)技術(shù).[M].南京大學(xué)出版社。

作者簡(jiǎn)介

路新惠（1983-），女，河南鄭州，講師，碩士，主要從事檢測(cè)技術(shù)、電子等方面的教學(xué)和科研。