王雨峰

摘 要：傳感器課是航空電子專業(yè)的一門重要課程。本文探討如何將智能小車作為實(shí)訓(xùn)任務(wù)應(yīng)用于傳感器理實(shí)一體化教學(xué)，改革傳統(tǒng)教學(xué)方式，以培養(yǎng)應(yīng)用型技能人才。

關(guān)鍵詞：智能小車 傳感器 實(shí)訓(xùn)教學(xué)

一、教學(xué)內(nèi)容改革

筆者學(xué)院采用《傳感器與檢測(cè)技術(shù)（第2版）》（工業(yè)和信息化高職高?！笆濉币?guī)劃教材立項(xiàng)項(xiàng)目）作為教材，配合THQC-2型傳感器系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)儀作為傳感器理實(shí)一體化教學(xué)內(nèi)容。 傳統(tǒng)教學(xué)中，教師遵循教材內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，從傳感器基礎(chǔ)知識(shí)、工作原理到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，耗費(fèi)大量課時(shí)，學(xué)生疲于應(yīng)對(duì)不同類型的傳感器，沒有真正理解什么是傳感器、如何選擇和使用不同類型的傳感器；教學(xué)過程不夠直觀生動(dòng)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)缺乏吸引力，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想，并影響到后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。

智能小車是現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的新發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)顯示時(shí)間、速度，具備自動(dòng)尋跡、尋光、避障功能，變速行駛、準(zhǔn)確定位停車、聲控和遠(yuǎn)程傳輸圖像等功能，運(yùn)用到光電傳感器、避障傳感器、光線傳感器、紅外檢測(cè)傳感器、加速度和陀螺儀傳感器、熱電偶傳感器、超聲波測(cè)距傳感器、視覺傳感器、數(shù)字溫度傳感器和火焰?zhèn)鞲衅鞯阮愋偷膫鞲衅鳌０阎悄苄≤囋O(shè)計(jì)成任務(wù)模塊，貫穿整個(gè)傳感器實(shí)訓(xùn)教學(xué)，可以有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題能力、自學(xué)能力和實(shí)踐動(dòng)手能力。

二、教學(xué)過程改革

傳感器理實(shí)一體化教學(xué)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，把智能小車作為實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，根據(jù)課時(shí)數(shù)合理設(shè)計(jì)遞進(jìn)的任務(wù)模塊（見表1），以學(xué)生為中心，通過小組相互協(xié)作，主動(dòng)探索解決問題，獲得成就感，激發(fā)學(xué)生的求知欲，形成良性循環(huán)。

表1 基于智能小車的傳感器任務(wù)模塊設(shè)計(jì)

序號(hào) 任務(wù)模塊 對(duì)應(yīng)課程內(nèi)容

1 智能小車演示 基礎(chǔ)知識(shí)

2 溫度傳感器模塊 電阻式傳感器

3 接近開關(guān)模塊 電容式傳感器

4 避障傳感器模塊 光電式傳感器

5 測(cè)速傳感器模塊 霍爾傳感器

6 聲控傳感器模塊 壓電式傳感器

7 測(cè)距傳感器模塊 超聲波傳感器

8 智能小車技能競(jìng)賽 成果展示

現(xiàn)以智能小車的避障傳感器模塊為例，介紹任務(wù)驅(qū)動(dòng)對(duì)教學(xué)過程的改革。

1.布置任務(wù)

智能小車在前進(jìn)過程中如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)避讓障礙物？要求學(xué)習(xí)光電式傳感器內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)智能小車在距離障礙物20cm時(shí)剎車減速的功能。任務(wù)明確，激發(fā)學(xué)生的求知欲，有目標(biāo)地進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2.確定設(shè)計(jì)方案

學(xué)習(xí)光電式傳感器的知識(shí)，認(rèn)識(shí)能夠把光通量轉(zhuǎn)換為電量的光電管、光敏電阻等光電元件。分小組結(jié)合已學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)避障方案，經(jīng)過集體討論和教師引導(dǎo)，選用紅外避障傳感器模塊，電路設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 避障傳感器模塊電路圖

圖2 避障傳感器組裝的實(shí)物圖

3.模塊組裝和調(diào)試

學(xué)校統(tǒng)一采購教學(xué)用的智能小車和傳感器模塊，學(xué)生根據(jù)確定的設(shè)計(jì)方案，通過小組協(xié)作，正確識(shí)別元器件，分析電路圖，完成模塊的組裝焊接（見圖2）。在教師的指導(dǎo)下，配合智能小車進(jìn)行模塊功能的調(diào)試，實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求。

4.考核和總結(jié)

教師根據(jù)各組設(shè)計(jì)的方案、組裝調(diào)試和最終成品，進(jìn)行綜合評(píng)分。組織小組討論，歸納過程中的困難與問題，總結(jié)解決的方案，吸取教訓(xùn)，分享成果。

5.智能小車技能競(jìng)賽

學(xué)生通過傳感器理實(shí)一體化的實(shí)踐訓(xùn)練，努力攻克一個(gè)又一個(gè)任務(wù)模塊，掌握智能小車的控制系統(tǒng)，獲得成就感，提高自信心。學(xué)生積極參加學(xué)院每年科技節(jié)的智能小車技能競(jìng)賽，在比賽中靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，勇于挑戰(zhàn)自我，完成更高難度的智能小車，努力獲得優(yōu)秀成果。

三、小結(jié)

通過智能小車在傳感器理實(shí)一體化教學(xué)中的應(yīng)用，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)理念，改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和過程，對(duì)部分知識(shí)做出取舍，遞增任務(wù)難度，強(qiáng)化實(shí)踐運(yùn)用能力，調(diào)動(dòng)全體學(xué)生的積極性，讓學(xué)生在“學(xué)中做、做中學(xué)”，提升學(xué)生的技能水平，培養(yǎng)更符合企業(yè)需求的高技能型人才。

（作者單位：江蘇省交通技師學(xué)院）