《傳感器技術(shù)及應(yīng)用》一體化教學思考與實踐

吳迪

摘 要：本文針對《傳感器與檢測技術(shù)》課程特點及教學中存在的問題和不足，主要從運用一體化的思想觀念、改變教學行為和提高教學效果等方面入手，提出了對課程教學模式進行改革的具體措施及改革所取得的效果。

關(guān)鍵詞：傳感器技術(shù)；一體化教學

1 引言

《傳感器技術(shù)及應(yīng)用》從轉(zhuǎn)換原理上來說，涉及電學、磁學、光學、化學等學科；從應(yīng)用角度來看，又與測量學、電子學、計算機技術(shù)及自動控制技術(shù)等緊密聯(lián)系。從每一種傳感器的轉(zhuǎn)換機理及應(yīng)用場合來說，內(nèi)容相對獨立；就學習方法來說，又是理論與實踐相結(jié)合的一門課程。作為一門內(nèi)容繁雜的交叉學科，它具有其自身的特點：課程內(nèi)容分散，缺乏系統(tǒng)性和連續(xù)性；實踐性強。結(jié)合我院的現(xiàn)有的實訓實驗器材，對該課程的進行以下一體化教學思考與實踐，對這門課采用了理論實踐一體化的教學模式，并取得了一定的效果。

2 原有教學模式存在的問題

⑴重理論。傳統(tǒng)的課堂教學中，教師教學以傳感器的工作原理為主。由于本課程涉及的原理和公式較多，上課時理論推導(dǎo)、定量分析較多，理論性較強，教學達不到預(yù)期的效果。

⑵輕實踐。一般在理論講解完成后，安排一點時間做些實驗，這時有些學生對理論部分的內(nèi)容可能已經(jīng)生疏或淡忘，實驗的效果大打折扣。另外實驗教學中，僅停留在驗證性的基本原理階段，與實際聯(lián)系不多。而且所用傳感器類型也有一定的局限性，反映不了當今傳感器技術(shù)發(fā)展的新趨勢，同時實驗不涉及或者較少涉及傳感器實際應(yīng)用中較常見的問題。

3 一體化教學模式創(chuàng)新的實踐

新的教學模式主要是將各類傳感器的理論知識和實踐進行了整合，實現(xiàn)理論實踐一體化教學，主要分成以下幾方面：

⑴課程模塊化。由于各種傳感器的工作原理不同，我對課程結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，采用模塊化結(jié)構(gòu)，一種傳感器就是一個模塊。這樣可以根據(jù)學生的特點選擇其中幾個模塊進行組合進行教學，這樣教學實施比較緊湊也比較靈活。

⑵內(nèi)容課題化。每個模塊的教學內(nèi)容采用課題的形式，讓學生以小組為單位通過完成課題的方式，學習傳感器的相關(guān)知識。在開始課題之前，我們先介紹傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理，采用框圖形式將傳感器各部分以及前后聯(lián)系表示出來，形象直觀，一目了然，再對傳感器的工作原理作簡單的定性分析，讓學生掌握傳感器的工作原理。例如電容式傳感器采用這樣的框圖表示如圖1所示。

將電容式傳感器有感應(yīng)電極、屏蔽罩、振蕩器、比較器和輸出級等部分組成，用框圖的形式表示出來。分析電容式傳感器的工作原理：當開關(guān)板（被測物體）接近傳感器時，RC振蕩電路起振，傳感器的輸出高電平，當開關(guān)板（被測物體）離開傳感器時，RC振蕩電路停振，傳感器的輸出低電平。采用這種方式進行理論教學不涉及相關(guān)的內(nèi)部電路及計算，學生樂于接受，再配合相關(guān)的課題逐步深入了解傳感器的各項參數(shù)及功能。與之相關(guān)課題：①電容式傳感器的響應(yīng)曲線②電容式傳感器的激勵種類③電容式傳感器的開關(guān)特性④電容式傳感器的降低因素⑤箱板作用時開關(guān)釋放情況⑥液位檢測⑦頻率計數(shù)與轉(zhuǎn)速測量一共有七個。

這些課題從易到難，從參數(shù)測量到實際應(yīng)用，逐步深入。學生每完成一個課題，就可以掌握一些新知識。例如課題四是測量電容式傳感器的降低因素，學生通過實踐了解到對于不同材料的目標物傳感器的感應(yīng)范圍是不同的，它們之間的差異是用降低因素來表示的。教會學生利用降低因素乘以預(yù)定感應(yīng)范圍等于實際感應(yīng)范圍來計算傳感器的實際感應(yīng)范圍，從而確定目標物與傳感器之間的工作距離。這樣做就將一個傳感器的參數(shù)與其實際應(yīng)用結(jié)合起來，實現(xiàn)理論實踐一體化教學。

根據(jù)高職培養(yǎng)應(yīng)用型人才的要求，結(jié)合相關(guān)課題加入了關(guān)于傳感器的實際應(yīng)用知識。比如說當兩個或者多個傳感器安裝時，如果安裝距離太接近，很可能影響頻率，所以如下圖2安裝時注意傳感器與傳感器間的最小間距。

還可用多個傳感器串聯(lián)或者并聯(lián)在邏輯上是“與”和“或”的關(guān)系、輸出是兩線和三線系統(tǒng)，怎樣接線等等學生通過課題化的教學真正掌握選用的傳感器的方法，傳感器的安裝、連接方式等知識，真正做到學以致用。

4 結(jié)束語

對《傳感器技術(shù)及應(yīng)用》的教學改革使我們看到實行理論實踐一體化教學的優(yōu)勢，今后我們將不斷的優(yōu)化教學，增強課程教學的趣味兒性，使學生更快更好地掌握傳感器這門技術(shù)。

[參考文獻]

[1]王倢婷.傳感器及應(yīng)用.中國勞動社會保障出版社，2009.

[2]劉偉.傳感器原理及實用技術(shù).電子工業(yè)出版社，2006.