《传感器技术及应用》一体化教学思考与实践

吴迪

摘 要：本文针对《传感器与检测技术》课程特点及教学中存在的问题和不足，主要从运用一体化的思想观念、改变教学行为和提高教学效果等方面入手，提出了对课程教学模式进行改革的具体措施及改革所取得的效果。

关键词：传感器技术；一体化教学

1 引言

《传感器技术及应用》从转换原理上来说，涉及电学、磁学、光学、化学等学科；从应用角度来看，又与测量学、电子学、计算机技术及自动控制技术等紧密联系。从每一种传感器的转换机理及应用场合来说，内容相对独立；就学习方法来说，又是理论与实践相结合的一门课程。作为一门内容繁杂的交叉学科，它具有其自身的特点：课程内容分散，缺乏系统性和连续性；实践性强。结合我院的现有的实训实验器材，对该课程的进行以下一体化教学思考与实践，对这门课采用了理论实践一体化的教学模式，并取得了一定的效果。

2 原有教学模式存在的问题

⑴重理论。传统的课堂教学中，教师教学以传感器的工作原理为主。由于本课程涉及的原理和公式较多，上课时理论推导、定量分析较多，理论性较强，教学达不到预期的效果。

⑵轻实践。一般在理论讲解完成后，安排一点时间做些实验，这时有些学生对理论部分的内容可能已经生疏或淡忘，实验的效果大打折扣。另外实验教学中，仅停留在验证性的基本原理阶段，与实际联系不多。而且所用传感器类型也有一定的局限性，反映不了当今传感器技术发展的新趋势，同时实验不涉及或者较少涉及传感器实际应用中较常见的问题。

3 一体化教学模式创新的实践

新的教学模式主要是将各类传感器的理论知识和实践进行了整合，实现理论实践一体化教学，主要分成以下几方面：

⑴课程模块化。由于各种传感器的工作原理不同，我对课程结构进行调整，采用模块化结构，一种传感器就是一个模块。这样可以根据学生的特点选择其中几个模块进行组合进行教学，这样教学实施比较紧凑也比较灵活。

⑵内容课题化。每个模块的教学内容采用课题的形式，让学生以小组为单位通过完成课题的方式，学习传感器的相关知识。在开始课题之前，我们先介绍传感器的结构与工作原理，采用框图形式将传感器各部分以及前后联系表示出来，形象直观，一目了然，再对传感器的工作原理作简单的定性分析，让学生掌握传感器的工作原理。例如电容式传感器采用这样的框图表示如图1所示。

将电容式传感器有感应电极、屏蔽罩、振荡器、比较器和输出级等部分组成，用框图的形式表示出来。分析电容式传感器的工作原理：当开关板（被测物体）接近传感器时，RC振荡电路起振，传感器的输出高电平，当开关板（被测物体）离开传感器时，RC振荡电路停振，传感器的输出低电平。采用这种方式进行理论教学不涉及相关的内部电路及计算，学生乐于接受，再配合相关的课题逐步深入了解传感器的各项参数及功能。与之相关课题：①电容式传感器的响应曲线②电容式传感器的激励种类③电容式传感器的开关特性④电容式传感器的降低因素⑤箱板作用时开关释放情况⑥液位检测⑦频率计数与转速测量一共有七个。

这些课题从易到难，从参数测量到实际应用，逐步深入。学生每完成一个课题，就可以掌握一些新知识。例如课题四是测量电容式传感器的降低因素，学生通过实践了解到对于不同材料的目标物传感器的感应范围是不同的，它们之间的差异是用降低因素来表示的。教会学生利用降低因素乘以预定感应范围等于实际感应范围来计算传感器的实际感应范围，从而确定目标物与传感器之间的工作距离。这样做就将一个传感器的参数与其实际应用结合起来，实现理论实践一体化教学。

根据高职培养应用型人才的要求，结合相关课题加入了关于传感器的实际应用知识。比如说当两个或者多个传感器安装时，如果安装距离太接近，很可能影响频率，所以如下图2安装时注意传感器与传感器间的最小间距。

还可用多个传感器串联或者并联在逻辑上是“与”和“或”的关系、输出是两线和三线系统，怎样接线等等学生通过课题化的教学真正掌握选用的传感器的方法，传感器的安装、连接方式等知识，真正做到学以致用。

4 结束语

对《传感器技术及应用》的教学改革使我们看到实行理论实践一体化教学的优势，今后我们将不断的优化教学，增强课程教学的趣味儿性，使学生更快更好地掌握传感器这门技术。

[参考文献]

[1]王倢婷.传感器及应用.中国劳动社会保障出版社，2009.

[2]刘伟.传感器原理及实用技术.电子工业出版社，2006.