淺談傳感器應用技術課程教學改革

陳全

傳感器應用技術從20世紀80年代開始快速發(fā)展，美國、日本等發(fā)達國家均把傳感器技術作為重要發(fā)展產業(yè)，我國也將傳感器技術列為國家“八五”重點科技攻關項目，傳感器產業(yè)已被國內外公認是具有發(fā)展前途的高技術產業(yè)。隨著現(xiàn)代科學技術的高速發(fā)展，傳感器的應用早已滲透到家用電器、工業(yè)生產、現(xiàn)代醫(yī)學、汽車電控、環(huán)境監(jiān)測、軍事方面、智能建筑等國民經(jīng)濟的各個領域。傳感器應用技術是一門融合眾多學科的技術，也是技工院校電子、電氣自動化等專業(yè)的一門重要專業(yè)課，學生在學習本課程時容易出現(xiàn)枯燥感，為了提高教學水平，提高教學質量，結合筆者多年的教學經(jīng)驗，現(xiàn)提出對傳感器應用技術課程教學進行改革，以及在教學改革的實踐探索。

一、傳感器應用技術教學存在的問題

1.理論知識抽象，學生很難理解

傳感器是利用各種物理、化學、生物現(xiàn)象將非電量轉換為電量的器件，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，可以檢測自然界所有的非電量，傳感器應用技術是自動控制技術的核心技術。在傳統(tǒng)的理論教學中，重點是講解各種傳感器的基本作用、工作原理與電路測量，而傳感器實際應用也只是簡單介紹。對于這樣填灌式的教學，常常會使學生感到枯燥，缺乏學習興趣和動力，另一方面，技工院校的學生普遍基礎薄弱，學習理論知識的能力較差，對于抽象的理論知識更加難以理解，從而導致教學質量無法提高。

2、實踐教法單一，教學效果一般

傳感器應用技術同時也是一門理論性、實踐性和應用性很強的學科。實踐教學中，由于實驗設備的局限性，每一個實驗的目的、工作原理、電路接線圖和操作步驟等，實驗指導書中都有詳細的說明，學生只需按照實驗指導書上的說明去做即可完成。這種傳統(tǒng)的教學模式雖然有助于學生更好地理解和消化理論知識，但是對培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新實踐能力幾乎沒有作用，實踐教法單一，長期下去，學生的學習興趣也會下降。由于學生缺乏實際的工作閱歷，對各種傳感器用在何處，缺乏感性認識，理論聯(lián)系不了實際，教學效果一般。

二、傳感器應用技術的教學改革

1.理論教學改革

一是采用直觀教學法，提高學習興趣。“興趣是最好的教師”，一旦對某種事物有了濃厚的興趣，就會主動去求知、去探索、去實踐，興趣是推動學生學習的內在力量。學生只有對傳感器應用技術課程的知識感興趣，才會積極主動地去學好知識，才會去探索和實踐。在理論教學上，當介紹傳感器的種類時，可分為溫度、濕度、速度、位移、力、流量、氣體成分等傳感器，由于種類繁多，如果只有教師在講，盡管講得再生動，沒有傳感器實物，學生沒有親眼看見，只能想象，很難調動學生的學習興趣，長此下去，學習積極性也會下降，影響教學效果。在介紹某一類傳感器的時候，除了出示傳感器實物進行講解，讓學生直觀了解傳感器的外觀、作用，還可以結合生活上的實際，在生活中很多家用電器和各種公共場所都應用了傳感器，例如空調、電冰箱、電飯鍋、電磁爐、豆?jié){機這類家用電器，里面都內置了溫度傳感器，用于對溫度的檢測與自動控溫；農貿市場、商場超市里所用的電子秤，利用里面的壓力傳感器，將壓力轉換為模擬電信號通過CPU處理得到的數(shù)據(jù)用來顯示數(shù)值；汽車里也內置了幾十個、甚至上百個傳感器，主要用于速度、里程、溫度等方面的檢測；商場、家庭里所用的防盜報警器，里面內置的熱釋電紅外傳感器，用于探測人體輻射來實現(xiàn)報警；醫(yī)院用來檢查人體內部疾病的超聲波診斷儀，里面內置的超聲波傳感器，檢測時利用超聲波的反射，根據(jù)反射回聲反應得出身體某些部位的狀況來實現(xiàn)診斷疾??；交通警察所用的酒精測試儀，就是利用了氣體傳感器來檢測駕駛者血液酒精濃度；通過以上大量的例子，讓學生知道，傳感器的應用已經(jīng)相當廣泛，它在社會生活中發(fā)揮著不可替代的作用，讓抽象的知識變得更加直觀易懂，化抽象為具體，化深奧為淺顯，從而提高了學生的學習興趣，調動了學習積極性。

二是采用多媒體教學法，提高教學效率。在傳感器應用技術課程理論教學中，介紹各類傳感器的時候，重點要講解傳感器是如何通過檢測電路將被測物理量轉換成電壓、電流或頻率信號，供后續(xù)電路處理，涉及信息的獲得、變換、輸出等技術，還會涉及傳感器的實物圖、結構原理圖，這些知識抽象難懂，正是學生學習的難點。多媒體技術的應用為教學提供了豐富多彩的選擇，除了出示實物講解以外，還可以采用課件或視頻演示講解，增強學生對傳感器全方位的認識。當講解傳感器應用電路的工作原理、電路測量時，可以結合Protel、Pruteus等軟件進行仿真演示，仿真出來的數(shù)據(jù)直觀，容易吸引學生的注意力，增強學生的學習興趣。傳統(tǒng)教學法與現(xiàn)代化多媒體教學法有機地結合起來，有效地提高了教學效率。

2.實踐教學改革

一是采用項目教學法，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。項目教學法打破了傳統(tǒng)的教育手段，賦予了新的教育理念，以職業(yè)能力為導向，教師不再是把書本上的知識傳授給學生作為簡單目標，而是在教師的指導下，讓學生運用自己所掌握的知識，通過自主學習，并進行展示和自我評價，學習的重點是學習過程而非學習結果，其目的是把理論與實踐教學結合起來，在這個過程中鍛煉了學生的創(chuàng)新能力、學習能力、方法能力以及團隊合作能力。

為了改變以往實踐教學的不足，總結出傳感器應用技術課程實踐教學中采用項目教學法教學，更好地培養(yǎng)學生的各種能力。項目教學法的實施過程主要包含以下幾方面：制定項目任務、制訂計劃、實施計劃、檢查和評估、歸納和總結。在制定項目方面，主要設計了以下八個項目，分別是：項目一傳感器接口電路的應用、項目二溫度傳感器的應用、項目三壓力傳感器的應用、項目四光電傳感器的應用、項目五位移傳感器的應用、項目六霍爾傳感器的應用、項目七氣敏與濕敏傳感器的應用、項目八流量傳感器的應用。

所有的項目都是由學生制作完成，實現(xiàn)了“教、學、做”一體化。培養(yǎng)了學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

二是采用競賽方式，激勵創(chuàng)先爭優(yōu)。為了進一步提高學生的學習積極性，營造良好的學習氛圍，在實踐教學中，可以適當將其中一些項目設為競賽項目，讓學生以競賽的方式去完成，激勵學生創(chuàng)先爭優(yōu)，形成你追我趕的良好學習氣氛，在競爭中更加主動地學習，在做中學、在用中學，以更加嚴謹?shù)膽B(tài)度去完成所做的項目，對于學生所做出的成果公平公正地評選出優(yōu)秀的項目，并進行適當?shù)莫剟睿ㄟ^競賽的方式，讓學生在實踐中品嘗到成功的喜悅，對于學生的成功，教師要及時地給予表揚鼓勵，肯定他們的成績，這樣可以令學生信心百倍，學習興趣大增。

科學技術的發(fā)展使得人們對傳感器應用技術越來越重視，技工院校的教師在教學過程中要不斷探索，勇于創(chuàng)新，通過理論教學和實踐教學兩方面進的改革，改變了以往學生在學習過程中的被動狀態(tài)，激發(fā)了學生的學習興趣和積極性，大大提升了學生的實踐操作技能，教學效果和質量也得到了顯著提高。

（作者單位：中山市技師學院）endprint