“示教板在傳感器課程教學中的應用”初探

羅毅

摘 要：傳感器是測控儀器類專業的一門實踐能力很強的課程，針對該課程目前的教學情況，將示教板應用于傳感器的課堂與實踐教學環節中，使教學更加的形象、生動，強化學生的動手能力，貼近實際應用。

關鍵詞：示教板；傳感器 ；教學；應用

一、前言

大學傳感器課程教學的目的，是使學生理解和掌握各種傳感器的基本結構、原理、特性、測量電路及應用，使之具備一定的正確選用傳感器進行工程設計的能力。目前，我校正在進行應用型人才培養模式改革，傳感器課程教學改革勢在必行。現在課程教學中的儀器設備越來越豐富，為實踐教學環節提供了有力的教學工具。但是，教學儀器設備在驗證型實驗中的使用居多，故其發揮的作用也比較有限。示教板能將理論與實踐更好地結合，創造性地體現教學的需求，將書本知識有機地串聯起來，變成鮮活的實例，有效地提升學生的學習興趣和動手能力。

二、示教板研發

示教板的制作應基于傳感器的概念、定律，將傳感器的信號提取、信號轉換、信號放大、信號顯示等部分按模塊進行制作，剛開始可以結合實驗室的儀器設備進行模仿，通過逐部分地制作，帶領學生一步步地了解、熟悉各模塊的作用、原理，同時制作過程前期要進行軟件仿真、軟件調試，中期要進行PCB制版、硬件焊接，后期要進行功能調試，相當于把整個專業的所學拉通一遍，其難度不亞于一個本科畢業設計。教具的制作費時、也費力，同時需要購買相應的耗材，我們 可以在學校申報相應的教研教改項目，利用一個項目研究的周期來開展相應的研究、設計、制作。同時，讓學生分組在學校申報創新實驗項目，將兩個項目有機地結合起來，讓老師、學生共同參與研究、設計、制作。在理論學習的同時，帶領學生共同將書本知識逐步變為實際的可操作的儀器設備，也將本專業所學的其它知識有機地融合起來。這過程本身就是一個應用性、實踐性、創新性的教學開發過程。

按照上述的思路和方案，測控教研室組建課題組在學校成功地申報了《傳感器課程系列教具制作》教研教改項目，并讓學生分為兩個組分別申報了兩個創新實驗項目。通過一個項目周期的研究設計，我們課題組已經成功設計制作了兩個傳感器教具，分別是應變式傳感器測量電路、電渦流傳感器測量電路，涵蓋了全橋電路模塊、電橋平衡調節模塊、儀器放大電路模塊、三點式電容振蕩器調頻電路模塊、低通濾波模塊。

三、示教板在教學中的使用

傳感器是測控技術與儀器、電子信息工程、自動化等專業的主干課程之一。實踐性較強。可將示教板引入理論教學與實踐教學之中，有效地降低教學難度，加深實物印象、提高課堂效率、拓展學生思維，更加充分地體現教師個人的教育觀念以及教育經驗。

（一）示教板的特征

1.教育性

示教板的教育性是指它是針對教學主題而選用的，它包含著教育思想、教育目標、教學內容和教學方法等要素，并滲透在教學的全過程當中。

2.科學性

每一件示教板都滲透、凝結和體現了人類長期以來對自然、對人類社會自身的持續探索與總結、歸納、提煉，并獲得驗證的科學知識與科學道理。

3.直觀性

能讓學生通過人體感官的直接感受，對比較抽象的事物、概念、原理等獲得認知，從而開拓視野、了解事物的特征、形成概念、帶動思維與能力發展。

（二）示教板的意義

1.示教板有利于促進教師教學能力的提高；

2.有利于實現教學與學習的個性化特點，促進教法改革；

3.有利于指導學生更好地動手和操作；

4.可以彌補教具的不足或改進原有教具的缺陷。

作為一個合格的教師，在教學活動中，借助一定的方法與手段，用正確、豐富而典型的感性材料，吸引學生注意力，激發學生思維，幫助學生更好地獲得認知發展。

（三） 示教板的應用

1.課堂理論教學

課堂理論教學目前采用的教學手段有板書、多媒體課件、案例展示、實驗室的傳感器實物展示，但基本上屬于傳統教學范疇，立體的講解十分有限，拓展功能也不強。示教板能更針對地引入課堂，因為它就是按照教學脈絡而制作的，隨著授課的推進同時進行展示，讓學生一目了然，書本上的理論知識變得不再空洞，學生上課興趣提升，課堂效率得到了極大地提高。

2.實驗教學

傳統的實驗教學過程中，教師在實驗室先把實驗過程講解一遍，然后在實驗設備上演示一遍，學生按部就班完成一遍即可，順利的很短的時間即可完成，遇到操作不當或者設備問題的可能一籌莫展，整個過程對實驗的理解和掌握并不是那么明顯，主要是為了獲得一個數據。引入示教板后后，各模塊各自分開，同時傳感器、測量電路的連接步驟增加，另外示教板的電路、元件基本全部裸露在外，非常方便學生的觀察，實驗的原理、步驟讓學生更加深刻，學習效果更好。示教板還能一定程度上彌補實驗室儀器設備不足或者損壞的空缺，更好服務課堂教學。

3.成果的后期推廣

示教板制作完成后就投放在傳感器實驗室，供老師和學生在教學過程中使用。課題組也一直在跟蹤示教板在教學實踐中的效果。調查結果顯示：

（1）通過教師近一年的努力，我校教師對示教板的關注有所增加，并有了進一步申報項目的構想。

（2）課題組進行了自制實驗教具的設計并用于教學后，學生上課的興趣更加的濃厚，課堂效果有明顯提升，示教板制作、設計的創造性對學生潛移默化的影響也很大，并產生了自己動手完成的想法，有些學生并將此作為本科畢業設計的題目。

（3）示教板引入后，學生對傳感器有關實驗內容有了更進一步的認識，并能夠通過老師的示范作用帶動一少部分學生進行自行設計和制作實驗器材，對教學的幫助也有較大的作用。

通過一個班級的試用，課題組老師準備在全校范圍內開展對示教板進入理論和實踐課堂的推廣，并將教學經驗進行總結和固化，同時進一步進行項目申報，開展立項研發，設計并制作出更加符合我校傳感器教學情況的示教板，充實我校的實驗設備，構建我校獨有的傳感器課程資源庫。

四、小結

經過為期一年的示教板創作以及教學推廣使用，課題組一直在思考、探索在高校條件下自制示教板的途徑是什么、如何做出成效。總結出目前還有幾個方面的問題需要加強和完善：

（一）創作氛圍還不夠濃厚。一個志趣相投的課題實踐隊伍能夠相互鼓勵、相互啟發、相互促進，共同克服創作過程中的各種困難，用創作的成就相互慰藉過程中的疲勞，同時，課題組老師應各盡其能，發揮優勢互補的作用，從而使課題組的創作效率發揮到最大。而目前，致力于示教板制作的老師少之又少，而且老師們對自制教具的認識不一致，對那些沒有興趣、創作能力較弱、尚未嘗到甜頭的老師而言，吸引力還不夠。

（二）目前，示教板的創作主要還處于模仿階段，制作出來的教具各模塊相對比較固定，教具的創新性、工藝性、科拓展性、靈活性還有待進一步提高。

（三）示教板的應用經驗還需進一步提煉。教具辛辛苦苦創作出來后，最大的問題就是怎么使用、如何使用好，這個問題我校還處于起步、摸索階段，還需不斷探索、總結和嘗試。

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