《傳感器原理與應(yīng)用》的教學(xué)研究

傅思勇 張鋒輝

摘 要：根據(jù)《傳感器原理與應(yīng)用》課程的教學(xué)內(nèi)容和特點(diǎn)，分析了該課程在當(dāng)前應(yīng)用型本科教學(xué)中存在的教師難教、學(xué)生難學(xué)等問題，提出以激發(fā)學(xué)生興趣為主線，項(xiàng)目應(yīng)用為主導(dǎo)，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)模式、引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)等相關(guān)建議，由調(diào)查結(jié)果表明這種教學(xué)模式可增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：傳感器原理；傳感器技術(shù)；教學(xué)研究

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

傳感器原理與應(yīng)用是一門基礎(chǔ)性、理論性、實(shí)踐性、綜合性很強(qiáng)的課程，是一門交叉性學(xué)科。課程具有以下三個(gè)特點(diǎn)，一是，基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)多而雜。一方面，各種傳感器的基本原理和應(yīng)用方法區(qū)別較大，其教學(xué)內(nèi)容之間彼此孤立，不具有延續(xù)性，不利于教師組織銜接，也不利于學(xué)生學(xué)習(xí)理解；另一方面，每一種傳感器的內(nèi)容都是按照其原理、結(jié)構(gòu)、性能參數(shù)、測量電路、應(yīng)用等方面組成，但各方面的聯(lián)系不緊密，相互之間的關(guān)系不明朗。

正是由于這樣的一些特點(diǎn)，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)此門課程時(shí)，普遍感覺枯燥乏味、抽象難懂。所以在教學(xué)過程中如何激發(fā)學(xué)生的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，是教好此門課程的關(guān)鍵。

1 做好課程引導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生興趣

傳統(tǒng)教學(xué)是教師在講臺(tái)上講，學(xué)生在下面聽，在這個(gè)過程中學(xué)生處于一種被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài)，而缺乏主動(dòng)思考時(shí)間。有時(shí)候?qū)W生認(rèn)真聽完一節(jié)課，但經(jīng)課后反應(yīng)，學(xué)生還是處于那種似懂非懂的狀態(tài)，主要是因?yàn)閷W(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)的過程中是一個(gè)完全被動(dòng)接受的狀態(tài)，缺少獨(dú)立思考的時(shí)間，對知識(shí)點(diǎn)認(rèn)識(shí)程度不深。

為此授課的同時(shí)，注重教學(xué)引導(dǎo)，以實(shí)際生活中的例子啟發(fā)學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生自主獨(dú)立思考，使學(xué)生們對原理加深印象，不再死記硬背書本，激發(fā)學(xué)生的興趣。利用實(shí)際產(chǎn)品給學(xué)生們講述傳感器如何實(shí)現(xiàn)這種應(yīng)用，闡明傳感器的作用，帶動(dòng)學(xué)生自主思考，激發(fā)學(xué)生的好奇心和興趣，然后列舉傳感器在我們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用，將傳感器的內(nèi)容和學(xué)生的日常生活聯(lián)系一起，比如智能手機(jī)中的重力加速度、距離傳感器、光線傳感器等傳感器，介紹這些傳感器的應(yīng)用如何使得智能手機(jī)如此好玩；如樓道感應(yīng)燈，智能馬桶都用到哪些傳感器等；機(jī)器人如何識(shí)別周圍環(huán)境等。通過大量的實(shí)際例子來吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們的好奇心及學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)強(qiáng)調(diào)傳感器在未來生活中的重要性，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)這門課程的重要性。

2 項(xiàng)目應(yīng)用主導(dǎo)、強(qiáng)化實(shí)踐訓(xùn)練、引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)

傳感器這門課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，為此以項(xiàng)目案例驅(qū)動(dòng)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)任務(wù)，每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)按照項(xiàng)目設(shè)計(jì)、分析、實(shí)施、檢查、評估的工作步驟組織教學(xué)。

在教學(xué)實(shí)施過程中，將每章傳感器的知識(shí)點(diǎn)，以項(xiàng)目形式展開，圍繞解決項(xiàng)目，引入傳感器的基本知識(shí)。比如每講完一傳感器原理時(shí)，會(huì)將講述的內(nèi)容與實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)相結(jié)合，讓學(xué)生知道這傳感器如何在項(xiàng)目中應(yīng)用，同樣也會(huì)闡明為什么采用這款傳感器、測量電路如何設(shè)計(jì)，讓學(xué)生知道，如何根據(jù)項(xiàng)目指標(biāo)、實(shí)際參數(shù)來確定傳感器的選擇。如比講述測液位應(yīng)用時(shí)，測量液位的傳感器很多，有超聲波、有電容式、有電磁式等，分析這三種傳感器的成本、傳感器性能、制造工藝、以及適應(yīng)工作環(huán)境，讓學(xué)生更系統(tǒng)的了解傳感器的使用方法，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，強(qiáng)化學(xué)生能力訓(xùn)練。

3 以學(xué)生為主體、教師為導(dǎo)向

教學(xué)應(yīng)是平等的互相學(xué)習(xí)交流的過程，教育是教師與學(xué)生之間默契的互動(dòng)中心，缺少一方都不行。教學(xué)過程中應(yīng)以學(xué)生為主體，教師為導(dǎo)向，這二者的關(guān)系應(yīng)該是平等，倡導(dǎo)用交往的精神審視和改造現(xiàn)代教育，豐富師生對話的內(nèi)涵：平等民主的教學(xué)；交往的、互動(dòng)的教學(xué)；合作的、溝通的教學(xué)；生成的、創(chuàng)造的教學(xué)；以人的發(fā)展為目的的教學(xué)。

具體實(shí)施，需注意：既要尊重學(xué)生，也要維護(hù)教師權(quán)威，維持好基本的上課秩序；重視發(fā)現(xiàn)問題，引導(dǎo)學(xué)生思考；鼓勵(lì)學(xué)生相互探討問題、解決問題。

4 更新教學(xué)內(nèi)容、多樣化考核

現(xiàn)市面上各種版本的《傳感器原理與應(yīng)用》教材內(nèi)容多偏重于理論基礎(chǔ)，主要講述傳感器的原理、數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及測量電路。實(shí)驗(yàn)課程多是采用驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺乏思考、積極主動(dòng)性，不利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和技能的提高。鑒于此，經(jīng)調(diào)研及借鑒兄弟院校的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，采用多樣化考核，避免一卷定終身。

調(diào)整考核形式，學(xué)生成績主要由卷面成績、實(shí)驗(yàn)成績、自由項(xiàng)目設(shè)計(jì)三個(gè)部分組成，其中卷面成績占40%，實(shí)驗(yàn)成績占30%，課程設(shè)計(jì)占30%。在實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束以后，教師下達(dá)多個(gè)課程設(shè)計(jì)題目，學(xué)生自主組隊(duì)、選擇題目，學(xué)生圍繞解決此項(xiàng)目為契機(jī)，自主設(shè)計(jì)解決方案，確定芯片型號(hào)、設(shè)計(jì)電路、購買器件及焊接調(diào)試，最終以實(shí)物或仿真程序現(xiàn)場演示，并以畢業(yè)論文答辯形式進(jìn)行答辯。旨在注重培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和解決問題能力，體現(xiàn)了應(yīng)用型本科教學(xué)的宗旨。

5 結(jié)語

本文提出圍繞激發(fā)學(xué)生興趣為主線，項(xiàng)目應(yīng)用為主導(dǎo)、強(qiáng)化實(shí)踐訓(xùn)練，更新教學(xué)內(nèi)容、采用多樣化考核，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，愛學(xué)習(xí)等策略。促進(jìn)了“傳感器原理與應(yīng)用”課程的建設(shè)和發(fā)展，取得了一定的成果。通過歷屆學(xué)生對本門課程的反饋，學(xué)生電子競賽、就業(yè)等情況來看，本文提出的教學(xué)改革方法初見成效，同時(shí)這門課程改革的成功經(jīng)驗(yàn)也為其他專業(yè)課程的改革和發(fā)展提供了重要的參考和借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孟立凡，藍(lán)金輝.傳感器原理與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社， 2011.

[2] 黃旌，韓梅等.“雙向五步式”教學(xué)法在“傳感器技術(shù)”教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國電力教育，2012，2（16）：23-24.

作者簡介：傅思勇（1987-），男，江西新余人，助教，碩士，研究方向：信號(hào)處理、智能儀器設(shè)計(jì)。