高職院校傳感器技術教學改革創新策略

【摘 要】本文分析高職院校傳感器技術課程理論教學和實踐教學存在的弊端，從改革教材內容、豐富教學手段、引入簡單實驗、鼓勵學生動手、增加課程設計、完善配套設備以及開展競賽活動等方面提出改善高職院校傳感器技術教學的創新策略。

【關鍵詞】高職院校 傳感器技術 教學改革 創新策略

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）03C-0159-02

傳感器技術是高職電子類及自動化專業中的必修科目之一，也是內容繁雜的交叉性學科。傳感器技術研究對于現代人們的生活、生產、科研都具有重要作用。它是一門實踐性很強的學科，主要通過理論和公式的理解結合實驗進行教育培養，在學生通過實驗進行實際操作時，不僅能驗證理論的正確性，也能夠有效培養學生的創新意識和實踐能力。教師應積極改進傳統教學方式，通過現代化、創新的教育方法教學傳感器技術相關內容，提高課堂效率。

一、傳感器技術及其特征分析

（一）傳感器技術及其特征。傳感器具有響應速度快、精度高、靈敏度高等特點，在特殊場合中，傳感器能夠測量關鍵部位的參數信息，而這就需要參數能夠快速反應變化。目前的傳感器檢測溫度已經達到-273℃-1000℃范圍，精度可達0.001%-0.1%范圍，可靠度最高已經達到9級水平。傳感器具有在特殊惡劣環境中進行檢測的能力，這樣一來也便于對數據進行自動記錄。很多人類無法涉足的地帶，都需要借助傳感器進行信息數據記錄，另外在高溫、高壓等環境中，人僅靠五官難以感受參數變化，就需要借助傳感器設備進行探測。此外，傳感器設備還可以同計算機設備連接，借助計算機技術及時處理參數信息，提高探測效率。

（二）衛星傳感器參數概述。衛星主要運用傳感器的光譜分析、無線通信等多種技術，并且衛星體現了傳感器微型化、數字化、系統化、網絡化以及多功能化的特點。此外，通過研究微型傳感器的參數、功能等信息，可以幫助學生深刻了解到傳感器的實用意義，有助于提升學生對傳感器的認識和重視程度，促使學生更努力地學習傳感器技術。

二、高職院校傳感器技術課程教學現狀分析

對于理論教學而言，目前高職院校關于傳感器理論的教材種類繁多，并且多偏重于抽象原理推導，學生很難掌握其基礎知識，而在教學方法上，教師的教學手段也顯得過于單一和枯燥，使得學生難以提升興趣，難以理解；對于實踐教學而言，高職院校側重各類傳感器運用教學，而大多數高職院校的傳感器技術實驗設備十分落后，學生能自由操作的機會很少，因此導致學生漸漸失去學習主動性。

（一）課程培養目標較籠統。通過研究教材可知，目前部分高職院校的傳感器技術課程教學目標是要求學生獲得用作生產一線的技術、管理和維護等知識點，并且通過綜合設計的方式培養學生的系統設計能力及科技創新能力。而另一部分高職院校的傳感器技術課程教學目標則是以加強學生對檢測系統和傳感器的動、靜特征認識和理解為主，重視學生對工作原理和常見非電量參數檢測方法的掌握。根據研究，高職院校的教學目標，雖然大都涉及生產第一線，但并沒有以實際出發，明確培養的具體目標，因此可以理解為是通過教材內容制定教學目標。更有甚者，個別學校還存在指向不明確的問題，教學目標和內容明顯照本宣科。

（二）現有教材側重不合理。目前高職院校的傳感器教學教材大致可以分為兩類：一類是普通教材，一類是項目化教程。普通教材大多采用對原理進行劃分的方式，不同章節講述不同的工作原理、結構類型以及其他主要參數等；在項目化教程中，教材的內容被模塊化地編排起來，所有特征相同的傳感器類型都作為一個模塊進行講解，而模塊下的項目則是傳感器的不同工作原理。這樣的教材編排都比較重視對傳感器工作原理和設計方法的教學，但這樣的側重只適合學生在制作電路較為簡單的傳感器機械時才能用到，但和工程應用中的傳感器完全不是一個概念。

（三）教學與實踐任務脫節。現在很多高職院校倡導采用項目教學方法，也就是在模擬任務地點進行實踐練習，讓學生充分運用已有資源和已掌握經驗，在實踐中掌握理論知識。教師可以借助的最直接資源就是校內的相關設備，因此教師一般會在教學設計中對教材知識點進行重新整合，并將實驗項目作為基本學習任務。但根據目前已有的實訓設備來看，大多只能進行驗證性或探究性實驗，和實際工作內容有所區別，甚至基本沒有關聯，因此教學和實踐基本脫節。

三、高職院校傳感器技術課程教學的改進措施

（一）教材內容改革。目前很多學校所使用的教材與實際情況不符，往往會出現實驗內容和教材內容不一致的情況，雖然教材的方向主要是實踐運用，但存在側重點上的不同。教材的內容是相對固定的，但教師的教學內容卻可以靈活改變，因此教師在制定課程時，應靈活應對，綜合教材與實驗內容，既不會偏離教材的指導性，又滿足實驗要求。因此具體的做法為：教師在進行課堂教學的過程中，遵循教材要求，在此基礎上，適當縮減教材中難以實驗或現實工作中不會用到的內容，只作簡單的理論概述即可。

（二）豐富教學手段。現在很多學校都安裝了多媒體設備，因此教師也可以充分利用這一便利條件，結合多媒體課件和教材內容，通過多種形態展現教材理論，突出教學重點，將教學的難點分散。例如，教師在講解到差動電感傳感器章節時，可以將差動變隙式和差動螺線管式的運行原理制作成動畫，或從網絡上下載相關視頻，將這一工作過程通過投影儀展現出來，方便學生理解。此外，教師也可以下載一些實際操作的視頻，將其插入到多媒體課件中，在課堂教學時播放這些視頻給學生觀看，讓學生更好地理解如何操作這一裝置。

（三）鼓勵學生動手。電子設計制作有助于學生在實踐操作的過程中，充分運用自己所學知識理論，將腦海中的抽象概念轉換為具體方法，并通過實踐操作驗證并完善理論認知。另外，學生也能通過親自動手參與實驗的過程將所學專業的其他科目知識有機結合，統一運用，以此形成整體性的專業知識體系，從而完善自身的知識結構。以壓阻傳感器部分為例，教師可以讓學生根據所學理論知識和概念自己動手設計一個簡易的電子秤，而該系統主要包含電橋、壓力傳感器、放大電路、顯示電路及AD轉換電路等元件。學生在動手操作時，會自動聯想到電子、電路、編程等相關知識。

（四）增加課程設計。對于傳感器的教學實驗來說，教材中的很多實驗只具有驗證性，雖然實驗器材中很多設備都是透明外殼，以便學生了解內部結構和運行狀態，但其也不適宜學生對測量電路的學習研究。為解決此類問題，學校相關專業教師計劃增加課程設計，讓學生自己去市場購買相關的元件設備，同時根據自己已學理論，自己設計傳感器課程，鞏固所學知識，并保證實驗結果更接近現實狀態。此外，在進行課程設計的過程中，教師應要求學生將自己的設計方案、主題以及具體工作寫出來交給教師檢查，實驗結束后學生還要記錄結果并作總結性敘述，這些資料對于學生畢業前完成論文寫作及答辯都具有重要參考作用。

（五）側重專業重點。例如，教師可以安排70個學時左右的時間讓學生主學應用類專業。由于具有更多的學習時間，學生可以全面學習各類傳感器的操作及使用方法，教師也可以單獨設置課程；而對自動化的學習只需要安排40個學時左右即可，因學時不多，教師可以根據培養的方向將側重點放在位移傳感器、力學傳感器等專業上；至于機電專業，教師可以將側重點放在光電檢測傳感器、稱重傳感器等方面，以提升學生日后的工作能力。教師通過采取一系列符合學生專業特點的教學方法，側重某一方向或內容，獲得更好的教學效果，提升學生對專業的重視程度及學習積極性。

（六）開展競賽活動。人都是有好勝心的，因此比賽活動是最能夠激發學生斗志、喚醒學生沉睡的舊知識的有效手段。在實驗過程中，教師可以從每個班級或宿舍中挑選一些具有較強知識水平和實際操作能力的學生進行比賽。以電阻應變片電子秤部分為例，在實驗過程中，因為電位器不可能一次到位，需要反復調整，因此當精度不同時，最后的結果就會產生明顯區別，這也成為它比較適合比賽的重要原因之一。在比賽過程中，學生既存在競爭關系，也存在合作關系。做得好的學生，其作品就會被其他學生當作榜樣，而不同學生在比賽過程中相互學習，取長補短，就能夠更好地掌握傳感器技術相關知識。

總之，傳感器技術是高職院校儀表自動化、機器人控制、機電技術類專業中最重要的課程之一，在信息自動化領域具有重要意義。傳感器與檢測技術的快速發展，也為教學改革提出了新的要求。本文研究的傳感器技術課程教學改革，通過引入創新教學理念和手段，提升教師的教學水平和教學效果，為今后對此類課程教育方法的進一步改革創新提供參考。

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[3]龐晶，蘇雙臣，柴洪濤，等.傳感器與檢測技術教學改革研究[J].北華航天工業學院學報，2014（1）

【作者簡介】周雪會（1981— ），女，河北唐山人，碩士，廣西工業職業技術學院講師，研究方向：電力系統動態仿真及實時控制，電力系統防護等。

（責編 王 一）