黃旭

摘要：傳感器技術是測控專業(yè)基礎課程中的重要內容。該部分內容綜合性強，是難點內容，針對傳統(tǒng)教學方式在教學中凸顯的問題，文章著重從理論教學和實驗教學兩方面提出了新的教學方式，以提升課堂效果，幫助學員真正學會傳感器技術的原理及使用方法。

關鍵詞：傳感器技術;理論教學;實驗教學

隨著信息時代的到來，對外界信息獲取的準確性決定著科學技術的有效應用。傳感器技術是實現(xiàn)測試與控制的一項核心技術，已被列為目前優(yōu)先發(fā)展的科技領域之一。

傳感器技術是測試與控制的基礎，其綜合性較強，涵蓋了高等數(shù)學、電學、光學、力學等多項理論;與自動控制、計算機技術、信息處理等技術有著密切的聯(lián)系;廣泛應用到工業(yè)生產(chǎn)、日常生活、軍事醫(yī)療等應用領域中。教員應力求運用有效的教學模式，利用有限的課時，引導學生掌握理論、學會實踐。

1.?傳統(tǒng)教學中存在的問題

（1）課時的有限性

傳感器技術的原理十分復雜，涉及到高等數(shù)學、電學、光學、力學等相關知識，學習難度較大，但其學時分配十分有限，有限的課時分配與繁雜的課程內容形成矛盾，是教學過程中的難點。雖然學員們已經(jīng)學習了數(shù)模電等基礎知識，但學員對這些課程的掌握情況，卻往往不理想。因此，必須提高授課的高效性。若對課程的要求僅止于掌握幾類基本傳感器的檢測原理，那么學生今后將感覺理論的更新與實際脫節(jié)。

（2）教學的重復性

這部分內容占據(jù)12個課時，實驗課時占大部分比重，但是實驗部分均為驗證性實驗：給出實驗器材、電路圖，學員只需依照實驗步驟調試，記錄、分析數(shù)據(jù)即可。學員只學會了在實驗臺上的實驗操作及基本的物理原理，而并沒有與實際應用相結合，并未達到實驗教學重在應用、讓學員在動手的同時兼鍛煉思維能力的教學目的。

（3）考核的矛盾性

該門課程作為必修課，其考核方式還是以卷面考試為主，而閉卷考試成績無法體現(xiàn)學員的動手操作能力。而動手能力也是教學的重要目的之一。所以，現(xiàn)有的課程考核方式的有所側重，在某種程度上壓制了學生對自身綜合能力的鍛煉。

2.?課堂教學方法的改革探索

教學的最終目的是在掌握理論基礎上，形成實踐能力。因此，平衡這兩者的相互關系十分重要，既不能局限于數(shù)理層面的講授，也不可在理論根基不牢固的情況下盲目加大實驗力度。

（1）針對理論教學方式的改革

采用應用為導向的理論教學。傳統(tǒng)的教學安排為：先做理論推導，再在應用介紹中對理論進行鞏固。在理論講授階段，因涉及到大量的物理知識、公式推導，學員會因內容枯燥難懂而失去注意力，在理論學習不牢固的基礎上進行應用介紹，理解上又感困難，會導致整個課堂效果非常差。為了激發(fā)學員興趣、提高學員積極性，我們對教學模式進行改革——由具體應用入手，在分析解決實際問題過程中學習知識。

由應用實例引出問題，隨著進一步提出問題、對問題的解決，這種層層遞進“謎底揭曉”式的教學方式，必然能帶動學生的求知欲，最后回歸到對基本原理的探究，加深學生對整個檢測系統(tǒng)的理解，使理論教學過程不再枯燥抽象。

采用多媒體、視頻動畫等教學新技術，也是提高學員積極性的有效方式。生動形象的多媒體素材更能激發(fā)學生的關注度、加深對知識的記憶。在課堂教學中注重把不同的教學手段應用在能充分發(fā)揮其優(yōu)勢的教學內容中。對于多媒體教學，我們將其應用到教學中，讓學生對所學內容首先有一個直觀的掌握，對于一個新概念，先解決“為何物”的疑問。

但是，多媒體的應用并不能完全代替板書的作用，兩者是相輔相成的，板書是對課堂重點內容的總結歸納，因此，在授課過程中，要充分發(fā)揮各種方法手段的作用。板書和多媒體相結合的教學方式，讓學員對各種傳感器如何實現(xiàn)信號檢測的理解，既有畫面可聯(lián)想，又有公式數(shù)據(jù)可依，能對課堂所學內容更牢固更深入地掌握。

隨著科技發(fā)展，傳感器的種類成千上萬，但教學不可能涵蓋所有的新技術，涉獵所有類型的傳感器。所以，充分利用學員課余時間也有助于學員更充分的掌握這門技術。比如，完成對霍爾傳感器的學習后，布置學生課后搜集“目前霍爾傳感器的應用實例”，并整合資料在課堂上進行講解。實施效果表明，大部分學生積極于這樣的對工程中應用的探求工作。在資料查找及講解與互享的過程中，學生對課堂所學做到了鞏固，并有效地與實際建立了應用關聯(lián)。

（2）針對實踐教學方式的改革

傳統(tǒng)實驗大綱中編寫的實驗，多數(shù)為基于專業(yè)實驗臺的操作，基本為相關物理效應的演示，比如電阻應變片傳感器是將形變轉換為電阻值的變化，實踐操作只是對電阻應變效應的驗證。為了增強理論與應用的關聯(lián)，對于傳感檢測技術的原理驗證，我們融合了對產(chǎn)品實例的分析。比如，對于電阻應變片傳感器相關實驗，為每個試驗臺準備一個傳感器，鼓勵學生拆開分析其內部運作原理。實驗報告也并非簡單的數(shù)據(jù)記錄及處理，而是要求學員在拆解過程中分析電路，并通過簡易的外部輸出電路搭建，檢測不同形變發(fā)生時時，信號輸出的變化情況。

另外，為學員準備開放性設計實驗，使學員能夠開放思維，大膽設計。通過對傳感器檢測的設計，轉換電路的搭建，以及整個系統(tǒng)的調試，讓學生自主自發(fā)地在設計中引出相關理論知識點，在設計實現(xiàn)過程中加深對專業(yè)知識技能的綜合運用。

3.?總結

總之，教學改革的思想就是以學員為主體，充分調動學員的積極性，針對傳感器技術的特點，進行了針對性的嘗試探索。教學實踐證明，通過改變教學模式，激發(fā)了學生的學習興趣，又大大活躍了課程氣氛，通過設計系實驗培養(yǎng)小組合作共同解決問題的能力，增強了學員的思維能力，使學員真正掌握這門技術。

參考文獻：

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[2] 肖傳清. 傳感器與檢測技術實驗課程教學改革研究[J]. 科技論壇 . 2020（13）.