王麗娜 王東

摘要：《傳感器原理及工程應用》是電子信息類專業(yè)學生的一門重要專業(yè)基礎課。本文基于自身實際課程教學實踐，對教學方法及教材內容進行深入分析，力求通過調整課堂教學方法和改進教學舉措，提高學生學習的積極性和主動性。并通過實驗教學改革有效激發(fā)學生學習興趣，增強學生動手能力，全面大幅度提升教學效果和教學質量。

關鍵詞：傳感器原理；教學方法；實驗改革；創(chuàng)新實踐能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）11-0108-02

一、引言

在科學技術高度發(fā)展的現(xiàn)代社會中，人類已經進入瞬息萬變的信息時代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是獲取準確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產領域中信息的主要途徑與手段[1]。傳感器（英文名稱：transducer/sensor）是一種檢測裝置，它能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息按一定的規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。傳感器的特點包括：微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網絡化。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)[2]。傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護、資源調查、醫(yī)學診斷、生物工程甚至文物保護等極其廣泛的領域?？梢院敛豢鋸埖卣f，從茫茫的太空到浩瀚的海洋，以至各種復雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個現(xiàn)代化項目都離不開各種各樣的傳感器[3]。由此可見，傳感器技術在發(fā)展經濟、推動社會進步方面的重要作用，是十分明顯的。

《傳感器原理及工程應用》作為本校電子信息工程專業(yè)學生的一門重要專業(yè)基礎課，總學時為32學時，其中24學時為理論，8學時為實驗。結合長期從事本門課程的授課經驗，本人對理論教學及實驗教學方法有了幾點體會。

二、理論教學方法改革

1.擴充教學內容。本課程內容包括主要應變式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、壓電式傳感器、光電式傳感器、磁電式傳感器、光電式傳感器等常用傳感器原理、電路特性以及這些傳感器的典型應用。目前，這些類型傳感器在國際以及國內的發(fā)展都已經相對成熟[4]，因此，在課堂教學過程中，可以通過引用實例及實物化展示的方式，更加真實地向學生展示目前傳感器發(fā)展的方向，使學生通過學習，牢固掌握相關傳感器的基本原理、典型的接口電路和應用電路，為從事傳感器的研制、各類信息采集和處理系統(tǒng)的設計與開發(fā)工作打下堅實的基礎。

2.改進教學方法。（1）充分采用多媒體教學與傳統(tǒng)板書相結合的方式靈活運用多媒體資源，如將課本中生硬的理論在PPT上以動畫、視頻的方法呈現(xiàn)[5]，不僅可以增加學生的關注度，提高學生的課堂注意力，而且可以使學生對理論知識有更形象的理解和消化。但在一些電路計算、公式推導過程中須重視傳統(tǒng)板書的應用，這樣可以適當調整課堂教學節(jié)奏，令學生跟上公式推導的思路，清楚明白公式中每一步的由來。（2）重視理論教學與實務應用教學相結合的方式?，F(xiàn)實生活中，已經有了很多傳感器的實際案例。比如，酒后駕車所用的酒精測試儀利用了半導體傳感器的工作原理，家庭常用的煤氣灶利用了光電傳感器的工作原理等。在課堂講授過程中，應實時與生活中的實際應用聯(lián)系起來，讓學生感覺能夠學以致用，激發(fā)學習興趣。（3）重視課堂教學與實地參觀教學相結合的方法。在講授理論課的同時，應適度安排學生去相關大型工廠、車間進行參觀實習，安排單位專業(yè)技術人員進行講解和答疑，并在參觀后將收獲和體會進行班級內部交流，使學生加深對所學傳感器的深刻印象。

3.開發(fā)擴充完善輔助教學資源。為方便學生隨時學習，可以把錄制的教師教學錄像向學生免費開放，并建立課程教學網站及在線答疑輔導系統(tǒng)，為學生更好地學習了解本門課程創(chuàng)造一切可能的便利條件，使學生的學習具有充分的自主化和個性化特征。

4.豐富教學手段。課堂中要多形式地增加教學信息量，充分調動學生的學習積極性[6]，使教學形式更加生動活潑。鼓勵本科生積極參與實際科研課題研究，如大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練大賽、數(shù)學建模比賽等，這可以充分培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。通過指導學生參加科創(chuàng)項目，學生可以進一步和教師熟絡，便于本科畢業(yè)設計選題，若后續(xù)繼續(xù)攻讀碩士學位可以做連續(xù)性研究。

5.化被動式學習為主動式學習。長期的教師講授、學生聽課的方式，可能造成學生對這種授課形式缺乏新鮮性，因此，可將被動式學習轉換為主動式學習。如可選取一兩節(jié)內容較簡單的章節(jié)，提前交給學生準備，然后選取1—2名學生來講解，再由其他學生提問討論，最后由教師進行點評。在實際操作過程中，學生為了能夠把知識點講好，確實會查閱大量的文獻資料，極大地調動學生學習的積極性和主動性。同時，學生自主查閱資料學習，會增加其對本節(jié)內容的理解，達到預期學習的目的和效果。

三、實驗教學方法改革

1.搭建兩級實驗教學體系，加強實際能力培養(yǎng)。本門課程基于“ZCY型綜合傳感器實驗儀”，選擇一些典型的傳感器實驗讓學生進行動手操作。通常，實驗教學僅僅是作為理論課程之外的驗證和輔助，實驗室設備陳舊，部分操作臺甚至存在損壞現(xiàn)象。因此，課程主講教師應在實驗課開課之前及時與所在實驗室教師溝通，檢查所有操作設備，確保每個學生都能得到充分的動手鍛煉機會。另外，當設備已經嚴重落后，跟不上信息發(fā)展的步伐時，主講教師應及時向所在學院、學校領導溝通，適時淘汰舊設備，購買新設備。而且，實訓基地的教學也必不可少。例如本校具備的工程訓練中心，就能很好地為提高大學生的動手能力、創(chuàng)新能力以及專業(yè)技能提供實踐平臺。工訓中心包括V600A加工中心、數(shù)控銑床、數(shù)控車床、快速成型機、三軸數(shù)控教學系統(tǒng)、線切割、電火花、模塊生產系統(tǒng)、工業(yè)機器人、機械綜合創(chuàng)新實驗臺、動平衡機等先進教學儀器設備，具有獨立承擔機電類生產和教學實習的功能。

2.加強科研能力訓練，培養(yǎng)創(chuàng)新實踐意識。雖然《傳感器原理及工程應用》這門課程是大三本科生的專業(yè)基礎課，但隨著目前本科畢業(yè)生攻讀碩士學位的人數(shù)逐年增多，科研已經成為必不可少的技能之一。由于學生在本科就讀期間課業(yè)繁多，缺少系統(tǒng)的科研能力訓練，因此，教師應在平時的授課過程中有意識地培養(yǎng)學生的科研意識。如可以采用分小組討論的形式，提出相應的科學問題后，讓學生集中在一段時間內解決此問題，并形成可行性報告。這樣不僅可以訓練學生的團隊合作能力，使他們的學術報告撰寫能力也能得到提升。另外，在學習某一種傳感器時，可以安排學生去電子市場進行實地調研，確定一名學生作為負責人對此次調研過程進行協(xié)調組織管理，并撰寫調研報告。這樣在調研過程中，不僅訓練了學生與人溝通的技巧，而且對在課本上所學的內容也進行了鞏固和提高。此外，可以對部分實驗內容感興趣的學生組成專門的科研小組，擴展課堂教學內容，由教師提出科研問題，小組同學通過查閱資料、分析文獻后進行方案布置、分工合作及定期研究討論等，完成項目的最終報告。這種科研訓練，不僅有助于增強學生的思考能力，而且可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐意識，為學生畢業(yè)后繼續(xù)攻讀碩士研究生開展科學研究提供基礎。

四、結束語

通過《傳感器原理及工程應用》這門課程的教學實踐，本文對該課程的理論教學及實驗教學內容和方法進行了分析探索，并提出了一些相應的改革措施。通過理論及實驗教學內容和方法的豐富，可以看出學生的學習積極性得到加強，學習興趣得到提升。通過學生期末考試成績及評教效果，我們發(fā)現(xiàn)這一改革措施受到學生的普遍歡迎，取得了良好的教學效果。

參考文獻：

[1]郁有文.傳感器原理及工程應用[M].第四版.西安電子科技大學出版社，2014.

[2]李科杰.新編傳感器技術手冊[M].北京：國防工業(yè)出版社，2003.

[3]陳裕泉，葛文勛.現(xiàn)代傳感器原理及應用[M].北京：科學出版社，2007.

[4]姚齊國，胡即明，李林.對《傳感器原理及應用》課程教與學的思考[J].教學方法，2009，（11）：105.

[5]李金萍，陸玲，劉自強，徐瑋.數(shù)字圖像處理課程實驗教學改革探索[J].科技視界，2012，3（7）：23-24.

[6]張東，程正富.《傳感器原理》課程實驗教學設計[J].重慶文理學院學報（自然科學版），2006，5（1）：84-85.