應用驅(qū)動下的“傳感器與檢測技術”課程教學改革初探

張琳

【摘 要】針對目前“傳感器與檢測技術”課程教學中學生的主動性較差以及應用能力較差的問題，對課程的理論教學和實驗教學部分進行了改革。在課程的理論教學環(huán)節(jié)中，以實際應用的項目為載體，融入傳感器與相關的檢測技術，學生可以更好的將理論與實際應用聯(lián)系起來。在課程的實驗教學環(huán)節(jié)中，以滿足實際生產(chǎn)需求為目的，設計運用傳感器與檢測技術的小課題，學生在應用驅(qū)動下掌握相關傳感器的用法和檢測技術。

【關鍵詞】傳感器；教學改革；應用驅(qū)動

0 前言

隨著現(xiàn)代信息技術的快速發(fā)展，特別是2015年3月5日十二屆全國人大三次會議上，李克強總理在政府工作報告中首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃。物聯(lián)網(wǎng)技術是“互聯(lián)網(wǎng)+”計劃中的重點發(fā)展領域，而傳感器技術又是物聯(lián)網(wǎng)技術的核心部分，因此“傳感器與檢測技術”課程顯得尤為重要?！皞鞲衅髋c檢測技術”這門課程具有很強的綜合性和實踐性，是電子信息工程、機械工程及其自動化等工科專業(yè)不可缺少的專業(yè)基礎課程。

目前，民辦本科高校正在向培養(yǎng)應用型人才的方向上不斷探索，而應用型人才的最大特點在于畢業(yè)生既要儲備一定的理論基礎知識，又要具備較強的生產(chǎn)實踐技能。對于應用型人才來說，在將來的工作崗位中，重要的是掌握選用和使用符合生產(chǎn)需要的合適的傳感器，而不是向科研工作者那樣去設計和研發(fā)傳感器。在具體的生產(chǎn)第一線上，能夠利用現(xiàn)有的條件去解決生產(chǎn)過程中的實際應用問題。因此，在傳感器與檢測技術教學中需要通過解決實際的應用問題，在應用驅(qū)動下讓學生掌握工程中傳感器和測量方法的應用。

1 傳感器與檢測技術教學現(xiàn)狀

1.1 傳感器理論教學現(xiàn)狀

目前，在本學院的教學計劃中傳感器與檢測技術這門課程的理論教學部分安排了36個學時，采用的教材是《現(xiàn)代檢測技術》?！冬F(xiàn)代檢測技術》這本教材內(nèi)容分為傳感器和相關的檢測技術，主要從傳感器的物理特性，運行原理的角度去闡述的。而對于應用部分的案例，教材中的篇幅是很少的。教學的方法主要是PPT課上的講授，通過課堂上學生的反應看，教學效果并不理想。 一味的在課堂上灌輸理論知識，并不能讓學生掌握好傳感器的基本特性，同時對于應用傳感器的能力上也沒有多大幫助。

1.2 傳感器實驗教學現(xiàn)狀

在本學院的教學計劃中傳感器與檢測技術這門課程的實驗部分安排了12個學時，采用的是集成的實驗臺，和封裝好的各類傳感器模塊。分別有金屬箔式應變片傳感器模塊，電感式實驗模塊，電容式傳感器實驗模塊，光電式實驗模塊等等。這些實驗模塊將測量電路都集成封裝在模塊內(nèi)部，而且實驗內(nèi)容主要是在驗證傳感器的物理特性，操作步驟固定，實驗結(jié)果單一，很多學生只是機械的按照實驗指導書上做實驗，并不能通過做實驗深入的了解傳感器的應用方法。

2 應用驅(qū)動下傳感器與檢測技術教學

傳感器主要由敏感原件和測量電路組成。在自動化生產(chǎn)、控制中，最常見的物理參數(shù)為：溫度、壓力、位移、聲光、紅外、磁場、氣體等，傳感器與檢測技術這門課程旨在使學生能夠熟練掌握這些參數(shù)的測量方法，并能夠利用這些參數(shù)進行自動化控制。因此，在傳感器與檢測技術這門課程的改革中，充分考慮學生自己的主觀能動性，設計了與課程相關的，且在實際生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的項目，讓學生組隊自主查閱資料，利用學院的實驗條件自主完成項目任務。改革后初步設計的項目任務有：

（1）溫度檢測：溫度的檢測非常廣泛，設計的任務有電熱水袋的控制加熱；烘干機測量溫度的過程；化工廠內(nèi)溫度的測量；煉鋼爐內(nèi)溫度的測量；家用電子溫度計的測溫。

（2）位移檢測：智能小車的測速；倒車雷達的測距；機床感知運動到位；水塔測量水位。

（3）壓力檢測： 電子秤的稱重；闖紅燈是汽車如何被抓拍。

（4）聲光檢測：聲音的檢測；可見光的檢測；話筒是如何工作的；小夜燈識別白天黑夜；樓道燈如何識別白天黑夜。

（5）紅外檢測：紅外信號的檢測；智能小車的循軌；紅外遙控器的工作過程；迎賓器如何感知客戶。

（6）磁場檢測：電子燃氣表的測量；電動自行車的測速。

（7）氣體檢測：酒精檢測儀的工作過程；室內(nèi)濕度的測量。

通過模擬實際應用背景，提出測量任務，在應用驅(qū)動下讓學生自己動手搭建各種測量系統(tǒng)，在完成測量任務的同時，學生掌握傳感器的使用技術，對提高學生專業(yè)技能起了重要作用。

3 結(jié)束語

學生天生就有好奇心，通過設計的小課題，在應用驅(qū)動下去解決實際的應用問題，不僅能夠改變理論課程學生積極性不高，被動的被灌輸知識的現(xiàn)狀，而且通過主觀能動性的實踐，還能更好的掌握傳感器和相關檢測技術的應用技能。

【參考文獻】

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[責任編輯：朱麗娜]