居勇峰++王允龍

【摘要】傳感器技術(shù)是當今信息社會發(fā)達國家競相發(fā)展的高新技術(shù)，作為信息技術(shù)的三大支柱之一，傳感器技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，是一門集電子、機械和物理等學(xué)科于一體的綜合性技術(shù)，近年來已成為國內(nèi)高校電子、電氣信息類專業(yè)的一門重要專業(yè)課。目前，關(guān)于傳感器技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容和方法的研究探討較少，本文基于該課程多學(xué)科交叉的特點，在教學(xué)內(nèi)容、方法和效果等方面進行了探討，以期推動該課程的教學(xué)質(zhì)量水平。

【關(guān)鍵詞】傳感器技術(shù) 教學(xué)方法 教學(xué)質(zhì)量

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A

一、 引言

科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展使當今社會跨入了信息技術(shù)時代，人類對信息資源的需求不斷增長，掌握和利用信息技術(shù)是世界各國的迫切需求。傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和計算機技術(shù)三者共同構(gòu)建了現(xiàn)代信息技術(shù)，通常，人們把能將被測對象的某一確定的信息按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的可輸出電信號的元器件或裝置稱為傳感器。如果將計算機比喻為處理和識別信息的“大腦”，把通信系統(tǒng)比喻為傳遞信息的“神經(jīng)”，那么傳感器就是感知和獲取信息的“感官”[1]。從三者的關(guān)系中不難看出傳感器技術(shù)乃重中之重，因此，美國、日本等發(fā)達國家都將傳感器技術(shù)列為各種尖端技術(shù)之首。傳感器技術(shù)業(yè)已成為電子、電氣及測控類專業(yè)的一門主干課程，由于該課程涉及到機械、電子、物理和化學(xué)等多門學(xué)科，屬于高技術(shù)交叉學(xué)科范疇，學(xué)生通常在學(xué)習過程中掌握起來有較大難度，因此我們一直在教學(xué)內(nèi)容和方法上努力探索，尋求更好的教學(xué)效果。本文結(jié)合平時授課情況，主要在教學(xué)內(nèi)容和方法上提出了一些新的思路和見解。

二、 教學(xué)內(nèi)容的擴充與更新

目前，按照傳感器技術(shù)教學(xué)大綱要求，在講授該課程中，通常都是逐步深入地介紹電阻式、電感式、熱電式、壓電式和光電式等常用的經(jīng)典傳統(tǒng)傳感器的工作原理、測量電路以及一般應(yīng)用[2]。然而這些傳感器大多數(shù)都是上世紀六七十年代開始發(fā)明應(yīng)用的，有些已不能滿足生產(chǎn)實踐的需要，所以學(xué)生在聽課過程中學(xué)習興趣并不高。當給學(xué)生介紹最新發(fā)展的傳感器及相關(guān)應(yīng)用時，學(xué)生反而表現(xiàn)出了很大的學(xué)習積極性。例如在介紹電容式傳感器時，將該傳感器與當前流行的手機或平板電腦等觸摸屏電子設(shè)備結(jié)合起來，讓學(xué)生掌握電容式感應(yīng)是一種以觸摸操作為基礎(chǔ)的感應(yīng)形式，電容式感應(yīng)技術(shù)可作為傳統(tǒng)機械式按鈕和滑動觸頭的一種替代技術(shù)，用來設(shè)計觸摸屏、觸摸板和接近感應(yīng)裝置。這項技術(shù)主要用于檢測導(dǎo)電物體是否存在，一般情況下，用戶的手指就是這個導(dǎo)電物體。如此講授，使傳感器原理與實際應(yīng)用緊密結(jié)合起來，從而較好地激起了學(xué)生的學(xué)習熱情。因此，在備課時通常都要在網(wǎng)上搜索與課程相關(guān)的大量資料，例如上一些專業(yè)的學(xué)術(shù)論壇，查詢相關(guān)傳感器的最新應(yīng)用，了解不同傳感器的安裝、價格及特性，給學(xué)生介紹大量新型的傳感器的應(yīng)用實例以及傳感技術(shù)在工程上應(yīng)用的調(diào)整方法、技巧，通過以上這些教學(xué)內(nèi)容的擴充與更新，使得原來的教材內(nèi)容更加通俗易懂，貼近生活，最終學(xué)生的學(xué)習效率明顯得到提高。

三、 教學(xué)方法和考核方法的改進

在課堂上，傳感器技術(shù)課程的講授通常都以傳感器原理講授為主、輔以必要的驗證性實驗，而對于傳感器的應(yīng)用一筆帶過[3]。這種教學(xué)方法通常教學(xué)效果都不太好，因為學(xué)生一般對傳感器的真實應(yīng)用求知欲較大，因此，我們把重點放在講授傳感器應(yīng)用電路設(shè)計思想和測量方法，并利用ppt給學(xué)生列舉該類型傳感器的大量應(yīng)用實例。此外，結(jié)合動畫等技術(shù)，將傳感器的機理模型和典型應(yīng)用等以動態(tài)形式表現(xiàn)出來，從而提高學(xué)生對傳感器的感性認識和理解，最終提升學(xué)生對該課程深入學(xué)習的興趣。

在實驗環(huán)節(jié)，為了使學(xué)生及時對理論教學(xué)內(nèi)容進行深入理解，為了提高學(xué)生的學(xué)習興趣，除了按時完成實驗指導(dǎo)書上規(guī)定的幾個常規(guī)性的驗證性實驗之外，我們通常會圍繞一個較為綜合的帶有科研性的實驗項目給學(xué)生演示講解基本工作原理，之后將這個綜合項目分解成幾個部分，讓學(xué)生獨立完成實驗，淡化教師的參與，即所謂的課程設(shè)計，這樣可以為每個學(xué)生提供獨立分析和解決問題的機會，從而加深學(xué)生對理論知識的進一步理解，并將為今后本科畢業(yè)設(shè)計起到推動作用。實踐證明，學(xué)生在進行課程設(shè)計之后，其獨立思考和分析問題的能力以及動手能力方面都有了很大的提高，更重要的是使學(xué)生學(xué)習的知識得到了應(yīng)用，從而達到學(xué)以致用的目的。

在教學(xué)過程中，考核方式的改進也非常重要，根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗，我們一改以往由期末成績決定學(xué)習成績的方式，將學(xué)生最終成績由期末考試、平時成績、課程設(shè)計三部分按一定比例組成：期末考試改為開卷，主要考核學(xué)生分析和設(shè)計傳感器電路的能力；平時成績由平時學(xué)生回答課堂問題、參與小測試的情況決定；課程設(shè)計重點考察學(xué)生在實驗過程中獨立分析、解決問題和動手的能力。這種考核方式，雖然增加了教師的工作量，但可以將考核貫穿到整個教學(xué)環(huán)節(jié)中，從而推動了學(xué)生的學(xué)習。

四、 總結(jié)

傳感器技術(shù)課程的教學(xué)活動是一項與時俱進的系統(tǒng)工程，無論在理論教學(xué)還是在實驗教學(xué)中，將該學(xué)科的最新科學(xué)前沿內(nèi)容引入課堂無疑將為該課程注入新的血液。教學(xué)和科研從來都不是處在對立和矛盾之中，而是相輔相成的。在進行傳感器技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)的過程中，引入傳感器的最新發(fā)展應(yīng)用及態(tài)勢，一方面可以使學(xué)生加深對課本知識的理解，另一方面也必然增加學(xué)生的學(xué)習興趣。但是，在改進教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的過程中，最終還是要一切從實際出發(fā)，緊緊圍繞“是否能夠提高教學(xué)效果”這個核心問題來開展。教學(xué)的最終母的還是要讓學(xué)生能夠成為獨立思考、自主創(chuàng)新的有用人才。最后，我們希望通過以上對傳感器技術(shù)課程教學(xué)改進，能夠?qū)υ撜n程的教學(xué)質(zhì)量水平具有一定的推動作用。

參考文獻

[1] 張洪潤，張亞凡，鄧洪敏. 傳感器原理及應(yīng)用 [M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2008.

[2] 曹良玉，趙堂春. 《傳感器技術(shù)及其應(yīng)用》課程改革初探[J]. 職教之窗，2005，12：62.

[3] 倪震松. 《傳感器技術(shù)》課程教學(xué)方法探討[J]. 中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2012，20：49.

作者簡介

居勇峰，（1982-），男，博士，研究方向為光電材料與器件，紅外傳感與探測。endprint