信息化教學手段在傳感器教學中的運用

干雪

摘 要：隨著信息網絡技術的快速發展，信息化教學也隨之日益普及。傳統的傳感器課程是一門教學方式單一且內容枯燥的課程。本文針對技工院校傳感器的課程特點，對如何提高教學質量和水平進行了探索。以電阻應變式力傳感器為例，嘗試將信息化教學手段運用到課堂教學中，以此來提升傳感器課程的教學質量和效率。

關鍵詞：技工院校 傳感器 電阻應變式 信息化教學手段

隨著現代信息技術的不斷發展，信息化教學手段被越來越多地應用于日常教學中。與傳統的教學手段相比，信息化教學手段不僅有利于教師對課堂教學的組織、管理和控制，而且能夠更加充分調動學生主觀能動性，激發他們的創造性。傳感器課程是一門知識點零碎、內容分散、缺乏系統性和連續性、實踐性強、學起來艱苦難懂、講起來枯燥乏味的課程，特別是在傳感器的結構、工作原理的講解和學習中，需要繪制大量的圖形，傳統的“黑板+粉筆”不僅效率低下，而且效果不佳。因此筆者將結合傳感器的課程特點，以電阻應變式力傳感器為例，介紹信息化教學手段在這一課程中的應用。

一、傳感器課程的特點

傳感器是技工院校電氣自動化專業中一門綜合性很強的專業課程，該課程涉及的知識面廣，涵蓋了電工電子、力學、材料學、電磁學、單片機、自動控制等多門學科知識，而且與企業的生產實踐聯系緊密。但由于多方原因，目前在教學中普遍存在以下幾個問題。

1.教學方式單一，內容抽象難懂

雖然傳感器是一門實踐性很強的專業課程，但是通過調研可以發現，目前大多數技工院校在教學中還是以理論為主，缺少與教學內容相匹配的實踐環節。教師只是單純講解各類傳感器的工作原理、結構以及應用。由于學生的實踐知識和經驗不足， 知識面也較窄，所以在學習過程中感覺抽象難懂，學生學習難度較大，對日后的工作幫助不大。

2.缺乏學習的積極性

在講解傳感器的工作原理和測量計算時，經常會涉及復雜的數學運算和公式推導。技工院校的學生大多數都是中考的失利者，他們的學習能力、學習態度和學習方法存在一定的問題，學習積極性也不高，往往會對這些內容產生畏難情緒。

久而久之，不管是老師還是學生都對傳感器這門課程“敬而遠之”，既不愿意上也不愿意聽。所以，我們迫切需要采用新的教學手段，結合當下的信息技術，充分運用信息化的教學手段，上活傳感器這門“食之無味，棄之可惜”的“雞肋”課程。

二、信息化教學手段在電阻應變式傳感器一課中的運用

下面以電阻應變式傳感器一課為例，來闡述怎樣把信息化教學手段有效融入到傳感器的實際教學中。

1.運用動畫演示，了解工作原理

電阻應變式力傳感器的工作原理——電阻的應變效應，是本節課的教學重點，單純的理論講解是這樣的：壓力越大，應變電阻的形變越大，電阻值得變化也就越大。若通過電子秤工作過程的動畫來演示電阻應變片的形變過程，就非常直觀形象，學生一看就懂：隨著托盤上蘋果個數的增加，壓力就慢慢變大，引起粘貼在電子秤上的應變片發生形變，再通過觀看一個金屬絲拉伸實驗的動畫告訴學生，電阻的形變會引起電阻值發生變化，利用生動形象的動態畫面來取代書本中艱澀難懂的靜態知識，對學生來講更容易理解記憶，而且不會出現多個知識點混亂的現象。所以學生在觀看動畫的過程中輕松理解了電阻應變式傳感器的工作原理。

2.運用微課學習，突破教學難點

作為應變式力傳感器的教學難點，惠斯通電橋的工作原理一直是學生很難完全理解的內容。傳統的理論講解枯燥生澀，學生往往難以理解。因此，將惠斯通電橋的工作原理拍成微課，可以將整個電路的分析過程生動形象地展示給學生：首先將惠斯通電橋縱向從中間切一刀，分成左右兩個電路，然后利用分壓公式計算兩個輸出端的電位，取它們的差值即電橋的輸出電壓，從而推導出輸出電壓與電阻變化量的關系式（圖）。

整個微課的制作過程如下：下載錄屏軟件——制作PPT——錄制講解過程——生成動態視頻——制作片頭片尾。

微課的優勢在于，一是將教學難點變成了學生喜聞樂見的動態內容，二是對于沒有理解透徹的地方，后續還可以反復觀看，可以讓學生反復學習，自主學習。通過微課視頻的應用，有效突破了惠斯通電橋原理分析這一難點問題。

3.運用電子白板，演示電路接線

交互式電子白板作為一種新型的課堂教學信息化的多功能產品，正逐步取代傳統的黑板和投影幕布成為課堂教學的主流技術，它不僅可以處理和顯示多媒體課件，還可以在白板上隨意書寫或繪制圖形，進行標注等。在傳感器教學中，最常用的是繪制曲線的功能，師生可以通過電子教鞭在電子白板上繪制曲線，從而代替實際導線，完成電路的模擬接線，為下一步的實驗打好基礎。在三種不同電橋的性能實驗中，教師先利用電子白板演示單臂電橋的模擬接線，接著讓學生上臺完成雙臂電橋、全橋的模擬接線。讓學生更為直觀清晰地了解到這三種電橋的接線過程。這樣的課堂教學模式既增加了師生互動，又起到了很好的教學效果，同時也提高了課堂效率。

4.利用視頻錄播，強化實驗步驟

完成模擬接線后，學生要開始動手做實驗了，視頻錄播在實驗過程起到了非常重要的引導作用。教師課前錄制好實驗步驟視頻以及常見故障的排故視頻，一來有效解決了教師操作學生圍觀看不清的問題，二來視頻可以供學生在實驗過程中反復查看，一舉兩得。操作類的微視頻不需要制作PPT，一般采用邊操作邊拍攝的方式，需要2～3人合作完成，分別負責操作、講解、拍攝等工作。拍攝前要寫好講解的腳本，在錄制過程中要注意講解與動手操作的同步性，或是先拍操作后期再配上語音講解，必要時鏡頭要有畫面的切換和合成。

5.利用教學軟件，提高課堂效率

作為教師，要充分利用教學管理軟件上的功能，來實現課堂教學任務。通過“分發文件”，教師在課前將實驗任務書下發給學生，就不需要打印紙質稿，節省了教學資源；通過“屏幕廣播”，學生能在自己電腦上更加清晰地觀看視頻；通過“遠程控制”，教師可以隨時進行操作演示；通過 “舉手發言”，實現師生互動，實時問答；通過“作業提交”，學生將實驗數據上傳到教師機，便于教師進行統一展示和點評。

在電阻應變式傳感器一課的教學過程中，充分有效地運用了多種信息化教學手段，如動畫、微課、操作視頻、教學管理軟件等，提高學生學習的積極主動性，讓原理講解以及實驗操作更直觀形象，原本一堂枯燥乏味的理論課通過信息化的教學手段變成了一堂學生喜聞樂見的理實一體課。

四、小結

信息化教學手段的應用任重而道遠，它需要教師在課前做大量的準備工作，也要求教師具備駕馭各種信息技術的能力。我們要將信息化手段融入到傳感器教學的各個環節，充分發揮學生在整個教學過程中的主觀能動性，使他們體驗到學習的快樂，以此提高技工院校傳感器課程的教學質量。但是信息化教學手段不能亂用，如何合理且適度地使用它，是完善這一新型教學模式的關鍵。吸取傳統教學模式的長處，結合信息化教學先進手段，秉承培養學生能力為主的教學思想，完善教學內容設計，才能利用好這個教學手段，創造最佳的教學效果。

（作者單位：寧波第二技師學院）