傳感器實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革的探討

黃祖棟莫海城

（1.廣西交通運(yùn)輸學(xué)校，廣西 南寧 530007；2.廣西電子高級(jí)技工學(xué)校，廣西 南寧 530031）

傳感器實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革的探討

黃祖棟1莫海城2

（1.廣西交通運(yùn)輸學(xué)校，廣西 南寧 530007；2.廣西電子高級(jí)技工學(xué)校，廣西 南寧 530031）

在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)和信息發(fā)達(dá)的時(shí)代里面，很多智能系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要部分都是傳感器。機(jī)電一體化專業(yè)不能夠缺少的主要課程是《傳感器技術(shù)》這門課程，它是一門具有綜合性、實(shí)訓(xùn)性的課程。傳感器實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革是舍棄傳感器理論驗(yàn)證性實(shí)訓(xùn)，而采用與工程環(huán)境相似的物理參數(shù)測(cè)量實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生能夠把握傳感器的選擇、用途、安裝、測(cè)量等等這些方面的主要技能，這樣可以提升學(xué)生的實(shí)際操作能力、掌握測(cè)量技術(shù)，讓學(xué)生能夠盡早適應(yīng)工作，提高他們實(shí)踐操作的測(cè)量能力。

傳感器；實(shí)訓(xùn)；教改；探討

現(xiàn)代三大信息技術(shù)的其中之一就是傳感器技術(shù)，它能夠應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生活和平時(shí)生活中，是測(cè)量中能夠被放映的對(duì)象、能夠確保質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)是一門具有實(shí)踐和應(yīng)用性較強(qiáng)的特征，也是自動(dòng)化、測(cè)控技術(shù)、機(jī)電等專業(yè)的一門實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的基礎(chǔ)課。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，傳感器技術(shù)與也在不斷發(fā)展，而以前的傳感器教學(xué)尤其是實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)不能夠適應(yīng)實(shí)際教學(xué)的迫切需要。因此，對(duì)傳感器實(shí)訓(xùn)教學(xué)做一些有利于教學(xué)的改革，盡量能夠提升學(xué)生對(duì)傳感器理論知識(shí)和一些主要技能的掌握，

以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和職業(yè)技能。

1 傳感器教學(xué)儀器市場的現(xiàn)狀

當(dāng)前，國內(nèi)有很多生產(chǎn)傳感器教學(xué)儀器設(shè)備的廠家，規(guī)模較大，有比較強(qiáng)的教學(xué)儀器設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，不斷有新產(chǎn)品推出。但他們所設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的傳感器教學(xué)儀器有著非常相似的特征：

1.1多為理論驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)

市場上的傳感器教學(xué)設(shè)備多為理論驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，驗(yàn)證的是傳感器的物理效應(yīng)，例如應(yīng)變效應(yīng)、熱電效應(yīng)、光電效應(yīng)等等。這些實(shí)驗(yàn)，與實(shí)際的工程應(yīng)用相差很大，學(xué)生無法掌握傳感器的選型、使用和控制，更談不上在實(shí)際工程中如何利用傳感器進(jìn)行自動(dòng)控制。職業(yè)教育更注重教授學(xué)生傳感器的外部參數(shù)、特性及傳感器的使用、測(cè)量方法，因而理論驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)不適合職業(yè)學(xué)校使用。

1.2傳感器實(shí)訓(xùn)臺(tái)品種齊全

例如浙江某教學(xué)儀器設(shè)備公司生產(chǎn)的檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)（傳感器）實(shí)訓(xùn)臺(tái)，就有電阻式傳感器、電容式傳感器等等16類六十一種實(shí)驗(yàn)；上海某教學(xué)儀公司生產(chǎn)的傳感器實(shí)訓(xùn)裝置，有18個(gè)電路模塊，29種傳感器，可以做四十三個(gè)實(shí)訓(xùn)，還可以根據(jù)需要增加到五十多個(gè)。而《傳感器技術(shù)》這門課程一般課時(shí)為40～60學(xué)時(shí)，做5～8個(gè)實(shí)訓(xùn)。所以實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目雖然很多，卻沒有辦法充分進(jìn)行，浪費(fèi)較大。

1.3價(jià)格貴，不實(shí)用

傳感器教學(xué)儀器包含十幾種傳感器，幾十個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，所以價(jià)格較高，增加了學(xué)校的負(fù)擔(dān)。并且這十幾種傳感器與市場上的實(shí)際產(chǎn)品在外觀、接線方法上均不一致，這樣學(xué)生就無法掌握傳感器的安裝、使用方法，不實(shí)用。

2 實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革與探討

實(shí)訓(xùn)教學(xué)是職業(yè)學(xué)校教學(xué)的重要組成部分，也是學(xué)生理論與實(shí)踐結(jié)合的重要途徑，在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和職業(yè)素養(yǎng)中發(fā)揮著重要的作用。因此，傳感器教學(xué)必須將理論教學(xué)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)與本課程的特點(diǎn)緊密聯(lián)系，結(jié)合實(shí)際工程案例，創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法：

2.1推進(jìn)傳感器實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革，著力培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能

為了培養(yǎng)新一代技術(shù)藍(lán)領(lǐng)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)和職業(yè)素養(yǎng)，需對(duì)傳感器實(shí)訓(xùn)教學(xué)進(jìn)行全面改革：從培養(yǎng)方案的約束，到實(shí)際實(shí)訓(xùn)教學(xué)的實(shí)施；從教師的教學(xué)觀念，到學(xué)生的實(shí)訓(xùn)目標(biāo)等各方面都充分認(rèn)識(shí)到實(shí)訓(xùn)在傳感器教學(xué)中的重要地位，在教學(xué)實(shí)踐中不斷培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的動(dòng)手操作技能。

整體來說，就是要注重引導(dǎo)，加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)考核，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)訓(xùn)的重要性，能主動(dòng)預(yù)習(xí)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，甚至帶著問題進(jìn)實(shí)訓(xùn)室，這樣學(xué)生實(shí)訓(xùn)的質(zhì)量才會(huì)有明顯提高。

2.2逐步加大傳感器實(shí)訓(xùn)室投入，建立科學(xué)管理制度

充足的實(shí)訓(xùn)設(shè)備是提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量的保證，雖然傳感器實(shí)訓(xùn)器材價(jià)格相對(duì)較貴，但也應(yīng)逐漸增加傳感器實(shí)訓(xùn)室經(jīng)費(fèi)的投入，除正常的教學(xué)實(shí)訓(xùn)所需各項(xiàng)經(jīng)費(fèi)外，還要投入一定經(jīng)費(fèi)改進(jìn)和完善現(xiàn)有儀器設(shè)備，盡量采購現(xiàn)成的傳感器產(chǎn)品構(gòu)建實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，減少或者摒棄理論驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，還要加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)室科學(xué)管理體系的建設(shè)，根據(jù)自身?xiàng)l件制訂科學(xué)合理的實(shí)訓(xùn)室管理制度，安排專職人員管理實(shí)訓(xùn)室，設(shè)備損壞能夠及時(shí)維修，并可聯(lián)合物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)資源對(duì)實(shí)訓(xùn)室設(shè)備進(jìn)行信息化管理，保障實(shí)訓(xùn)教學(xué)的正常開展。

2.3加快傳感器實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書的編寫

實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書是提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。傳感器課程在各職校普遍開設(shè)時(shí)間較短，據(jù)調(diào)查現(xiàn)階段各學(xué)校采用的傳感器實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書都是在廠家提供的設(shè)備使用指導(dǎo)書的基礎(chǔ)上編寫的，缺乏規(guī)范性、普適性。根據(jù)學(xué)科發(fā)展的現(xiàn)狀和本校實(shí)訓(xùn)設(shè)備條件更新充實(shí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，編寫配套的、高水平的傳感器實(shí)訓(xùn)教材是刻不容緩的。

2.4改革傳感器實(shí)訓(xùn)教學(xué)的內(nèi)容及方法

2.4.1實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容的改革

為了突出實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力及職業(yè)素養(yǎng)，使學(xué)生“消化理論、發(fā)展能力”，筆者對(duì)該課程的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行了較大改革：一方面，一些基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)如電阻應(yīng)變、熱電偶特性實(shí)驗(yàn)采用微課等手段，使學(xué)生理解傳感器的基本原理和特性，消化教學(xué)內(nèi)容；另一方面開設(shè)一些設(shè)計(jì)性實(shí)訓(xùn)，如人體感應(yīng)自動(dòng)門、金屬探測(cè)器，以及結(jié)合單片機(jī)知識(shí)設(shè)計(jì)出自動(dòng)停車場控制系統(tǒng)和超聲波測(cè)距報(bào)警等，讓學(xué)生自己制作出一些實(shí)際作品，并在實(shí)訓(xùn)過程中實(shí)現(xiàn)領(lǐng)料單證化、安全制度化、著裝規(guī)范化，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到課堂中學(xué)過的傳感器在這些設(shè)計(jì)項(xiàng)目中的作用，提高動(dòng)手能力，養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣。

2.4.2實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法的改革

實(shí)訓(xùn)課是引導(dǎo)學(xué)生驗(yàn)證理論、應(yīng)用理論、提高動(dòng)手能力的重要組成部分。在指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)的方法上，筆者進(jìn)行了一些改革和探索，在實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)過程中，注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行能力的傳授，采用啟發(fā)式教學(xué)方法，提示學(xué)生是否有更好的改進(jìn)方法等等。如金屬探測(cè)器的實(shí)訓(xùn)中，學(xué)生組裝好電路進(jìn)行測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)有部分作品靠近金屬蜂鳴器發(fā)出的聲音不一致，但學(xué)生檢查不出原因。此時(shí)，教師可引導(dǎo)學(xué)生理解電路圖，掌握蜂鳴器工作電路原理，通過對(duì)比另一同學(xué)的作品，發(fā)現(xiàn) Q4、Q5組成的音頻振蕩電路中間的電容C5參數(shù)應(yīng)為222，卻安裝了標(biāo)示為104的電容，改變了振蕩的頻率，從而導(dǎo)致聲音的不同，并加深了學(xué)生對(duì)電路工作原理的理解。通過類似的實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法改革，筆者認(rèn)識(shí)到如果在每次實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)中都能夠采用啟發(fā)式的方法指導(dǎo)學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維能力，那么一定能使學(xué)生舉一反三，達(dá)到學(xué)以致用的目的，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

3 構(gòu)建科學(xué)合理的實(shí)訓(xùn)考核方案

科學(xué)合理的考核方法在實(shí)踐教學(xué)中非常重要，這也是傳感器實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革的重點(diǎn)。學(xué)生實(shí)訓(xùn)的成果最終是以數(shù)字分?jǐn)?shù)的形式體現(xiàn)出來，他們對(duì)成績是最關(guān)心的，因而教師要充分利用這一點(diǎn)設(shè)計(jì)更合理的考核方案，才能實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)的目標(biāo)。在總結(jié)多年實(shí)訓(xùn)課經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用兩種作品考核相結(jié)合的形式：一種是當(dāng)堂驗(yàn)收，以小組為單位通過演示和口頭介紹展示實(shí)訓(xùn)過程及實(shí)訓(xùn)效果，教師當(dāng)場點(diǎn)評(píng)打分，這種方式是學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)結(jié)果的直觀體現(xiàn)；另一種形式是學(xué)生個(gè)人提交包括設(shè)計(jì)思想、實(shí)訓(xùn)過程等一系列創(chuàng)造性工作在內(nèi)的實(shí)訓(xùn)報(bào)告。學(xué)生的最終實(shí)訓(xùn)成績是這兩部分成績的綜合。

4 結(jié)論

傳感器在教學(xué)改革過程中所涉及的方面有很多，這是個(gè)復(fù)雜的問題。筆者只是在以上幾個(gè)方面都做了一些嘗試，取得一定的成功經(jīng)驗(yàn)。對(duì)學(xué)生來說，每一次實(shí)訓(xùn)就是一個(gè)挑戰(zhàn)，只有準(zhǔn)備充分、操作細(xì)致、思維靈活和態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)才能取得成功。

傳感器教學(xué)是靈活多樣的，教學(xué)方法也是非常之多。文章講了幾點(diǎn)個(gè)人在教學(xué)中的心得與觀點(diǎn)，希望能起到“拋磚引玉“的作用，以利于互相交流教學(xué)的體會(huì)，把傳感器教學(xué)搞得更好。

[1] 張錚,吳瓊水.《傳感器原理》實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)改革探討[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011,(7):127-128.

[2] 秦嶺.“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革探討[J].中國電力教育,2010,(3):147-148.

[3] 李成,樊尚春,錢政,等.傳感器課程建設(shè)及其實(shí)訓(xùn)教學(xué)探索[J].實(shí)訓(xùn)科學(xué)與技術(shù),2010,(4):93-95.

Discussion on Practical Teaching Reform sensor

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Sensors; training; reform; discussion

G71

A

1008-1151(2015)11-0118-02

2015-10-10

黃祖棟（1982－），男，廣西交通運(yùn)輸學(xué)校講師，研究方向?yàn)闄C(jī)電一體化；莫海城（1981－），男，廣西電子高級(jí)技工學(xué)校講師，研究方向?yàn)殡娮蛹夹g(shù)。