應用型本科傳感器技術課程的教學改革與實踐

謝春利 劉俊杰

摘要：針對傳感器技術本科課程教學的現狀，主要圍繞著培養應用型、創新型工程技術人才的需求，研究了應用型本科院校傳感器技術課程教學改革的思路，提出了優化教學內容、改革教學方法、開放實驗室等措施。同時，特別增設了項目驅動的自動檢測系統綜合設計實踐環節，并建立了課程的多元化考核方式。通過多年來的改革探索與建設，本課程已成為有特色、有優勢的一門本科生專業基礎課。

關鍵詞：傳感器技術；教學改革；應用型人才培養

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）13-0123-02

傳感器技術課程是高校儀器儀表類與自動化類專業的一門重要技術基礎課，主要講授各種傳感器的工作原理、結構組成、測量電路和應用等方面的內容[1，2]。該課程的主要教學目標是使學生在掌握各類傳感器的原理基礎上合理地選擇與使用傳感器設計自動檢測系統。

目前，圍繞著應用型、創新型人才培養的需求，國內很多高校開展了傳感器技術課程的教學改革研究[3，4]。近年來，依據大連民族大學的辦學定位，以培養應用型、創新型，滿足社會需求的測控專業人才為目標，對“傳感器原理與技術”課程的教學內容、教學方式、實驗教學及考核方式等方面開展了有益的探索，并取得了良好的教學效果。

一、教學內容的優化

“傳感器原理與技術”包含了傳感器原理、測量電路與傳感器應用三大知識模塊。在廣泛聽取校內外同行專家意見的基礎上，并結合專業的定位與特色，確定了下列的主要教學內容：（1）典型傳感器的工作原理；（2）傳感器的測量電路；（3）數據分析處理技術。授課內容突出了從傳感器基本單元到測量電路以及測量數據處理的全流程結構，保證了教學內容的系統性和實用性。

二、教學方法與手段的改革

采用案例式教學、多樣化教學手段、注重比較和軟件仿真等多種教學方法與手段。

1.在課程的準備工作中，收集具有實際工程應用背景的案例，將課程內容融入案例中，采用啟發式教學和課堂討論相結合的方式，提高學生的學習興趣以及培養工程應用能力。

2.采用實驗演示、黑板板書和PPT教學三者相互結合的多樣化教學方式，充分利用我校的數字化管理平臺，構建互動式網絡學習平臺。

3.在工程應用中，學生不知道選擇合適的傳感器來完成檢測任務，為此，我們在教學中注重采用比較的方式進行講授[5]。例如，對差動電感式傳感器與差動變壓器式傳感器的比較，如表1所示。

4.利用Proteus、Multisim軟件，對電橋、相敏檢波和光柵辨向等電路進行仿真運行。例如，自感式傳感器相敏檢波電路仿真，如圖1所示。

三、推進開放式實驗教學

在進行理論課程優化的同時，開展配套的實踐教學內容建設，包括課程實驗和課外實踐項目。

1.課程實驗。采用開放式教學方式，學生自主選擇實驗時間和實驗場地，除了必做的實驗項目外，還為學生提供了開放自選實驗項目。同時，啟發和引導學生探索與改造基本實驗，開拓研究性、設計性和綜合性實驗。

2.課外實踐項目。基于專業創新工作實驗室，采用項目驅動的教學方式，引導學生開展課外實踐教學活動。

案例：稱重儀設計，設計方案如圖2所示，完成的實物圖如圖3所示。

四、多元化的課程考核方式

課程的成績評定內容有期末考試、課外實踐項目考核、平時考核和課堂表現四個方面，具體如下。

1.期末考試占50%。題型涵蓋填空、簡答、計算、綜合設計四個部分。

2.課外項目完成情況考核占20%。主要考核系統方案、仿真調試、實物運行和項目報告四個部分。

3.平時考核占20%。主要考核平時作業和課堂小測試。

4.課堂表現占10%。主要是對學生在理論教學過程中的出勤、紀律和回答問題等方面的評定。

五、結語

圍繞著培養具有創新意識與實踐能力的高素質應用型人才的目標，近年來對“傳感器原理與技術”課程的教學內容、教學方法、實踐環節及考核模式等方面進行了一系列的改革與嘗試，并取得了良好的效果。同時，還提高了學生的學習興趣，強化了學生的實踐能力與工程素質，初步實現了創新型、高素質應用型人才的培養目標。

參考文獻：

[1]徐科軍，馬修水，李曉林，等.傳感器與檢測技術[M].北京：電子工業出版社，2011.

[2]王化祥，張淑英.傳感器原理及應用[M].第3版.天津大學出版社，2007.

[3]徐科軍.“傳感器與檢測技術”課程建設探討[J].電氣電子教學學報，2009，31（3）：23-24.

[4]陳淑紅，候培國，屈曉陽，弓洪瑋.基于CDIO理念的傳感器技術課程教學模式改革[J].教學研究，2012，35（1）：83-85.

[5]徐科軍.注重比較方法教學講授“傳感器與檢測技術”課程[J].教育教學論壇，2016，（10）：170-171.