信息化教学手段在传感器教学中的运用

干雪

摘 要：随着信息网络技术的快速发展，信息化教学也随之日益普及。传统的传感器课程是一门教学方式单一且内容枯燥的课程。本文针对技工院校传感器的课程特点，对如何提高教学质量和水平进行了探索。以电阻应变式力传感器为例，尝试将信息化教学手段运用到课堂教学中，以此来提升传感器课程的教学质量和效率。

关键词：技工院校 传感器 电阻应变式 信息化教学手段

随着现代信息技术的不断发展，信息化教学手段被越来越多地应用于日常教学中。与传统的教学手段相比，信息化教学手段不仅有利于教师对课堂教学的组织、管理和控制，而且能够更加充分调动学生主观能动性，激发他们的创造性。传感器课程是一门知识点零碎、内容分散、缺乏系统性和连续性、实践性强、学起来艰苦难懂、讲起来枯燥乏味的课程，特别是在传感器的结构、工作原理的讲解和学习中，需要绘制大量的图形，传统的“黑板+粉笔”不仅效率低下，而且效果不佳。因此笔者将结合传感器的课程特点，以电阻应变式力传感器为例，介绍信息化教学手段在这一课程中的应用。

一、传感器课程的特点

传感器是技工院校电气自动化专业中一门综合性很强的专业课程，该课程涉及的知识面广，涵盖了电工电子、力学、材料学、电磁学、单片机、自动控制等多门学科知识，而且与企业的生产实践联系紧密。但由于多方原因，目前在教学中普遍存在以下几个问题。

1.教学方式单一，内容抽象难懂

虽然传感器是一门实践性很强的专业课程，但是通过调研可以发现，目前大多数技工院校在教学中还是以理论为主，缺少与教学内容相匹配的实践环节。教师只是单纯讲解各类传感器的工作原理、结构以及应用。由于学生的实践知识和经验不足， 知识面也较窄，所以在学习过程中感觉抽象难懂，学生学习难度较大，对日后的工作帮助不大。

2.缺乏学习的积极性

在讲解传感器的工作原理和测量计算时，经常会涉及复杂的数学运算和公式推导。技工院校的学生大多数都是中考的失利者，他们的学习能力、学习态度和学习方法存在一定的问题，学习积极性也不高，往往会对这些内容产生畏难情绪。

久而久之，不管是老师还是学生都对传感器这门课程“敬而远之”，既不愿意上也不愿意听。所以，我们迫切需要采用新的教学手段，结合当下的信息技术，充分运用信息化的教学手段，上活传感器这门“食之无味，弃之可惜”的“鸡肋”课程。

二、信息化教学手段在电阻应变式传感器一课中的运用

下面以电阻应变式传感器一课为例，来阐述怎样把信息化教学手段有效融入到传感器的实际教学中。

1.运用动画演示，了解工作原理

电阻应变式力传感器的工作原理——电阻的应变效应，是本节课的教学重点，单纯的理论讲解是这样的：压力越大，应变电阻的形变越大，电阻值得变化也就越大。若通过电子秤工作过程的动画来演示电阻应变片的形变过程，就非常直观形象，学生一看就懂：随着托盘上苹果个数的增加，压力就慢慢变大，引起粘贴在电子秤上的应变片发生形变，再通过观看一个金属丝拉伸实验的动画告诉学生，电阻的形变会引起电阻值发生变化，利用生动形象的动态画面来取代书本中艰涩难懂的静态知识，对学生来讲更容易理解记忆，而且不会出现多个知识点混乱的现象。所以学生在观看动画的过程中轻松理解了电阻应变式传感器的工作原理。

2.运用微课学习，突破教学难点

作为应变式力传感器的教学难点，惠斯通电桥的工作原理一直是学生很难完全理解的内容。传统的理论讲解枯燥生涩，学生往往难以理解。因此，将惠斯通电桥的工作原理拍成微课，可以将整个电路的分析过程生动形象地展示给学生：首先将惠斯通电桥纵向从中间切一刀，分成左右两个电路，然后利用分压公式计算两个输出端的电位，取它们的差值即电桥的输出电压，从而推导出输出电压与电阻变化量的关系式（图）。

整个微课的制作过程如下：下载录屏软件——制作PPT——录制讲解过程——生成动态视频——制作片头片尾。

微课的优势在于，一是将教学难点变成了学生喜闻乐见的动态内容，二是对于没有理解透彻的地方，后续还可以反复观看，可以让学生反复学习，自主学习。通过微课视频的应用，有效突破了惠斯通电桥原理分析这一难点问题。

3.运用电子白板，演示电路接线

交互式电子白板作为一种新型的课堂教学信息化的多功能产品，正逐步取代传统的黑板和投影幕布成为课堂教学的主流技术，它不仅可以处理和显示多媒体课件，还可以在白板上随意书写或绘制图形，进行标注等。在传感器教学中，最常用的是绘制曲线的功能，师生可以通过电子教鞭在电子白板上绘制曲线，从而代替实际导线，完成电路的模拟接线，为下一步的实验打好基础。在三种不同电桥的性能实验中，教师先利用电子白板演示单臂电桥的模拟接线，接着让学生上台完成双臂电桥、全桥的模拟接线。让学生更为直观清晰地了解到这三种电桥的接线过程。这样的课堂教学模式既增加了师生互动，又起到了很好的教学效果，同时也提高了课堂效率。

4.利用视频录播，强化实验步骤

完成模拟接线后，学生要开始动手做实验了，视频录播在实验过程起到了非常重要的引导作用。教师课前录制好实验步骤视频以及常见故障的排故视频，一来有效解决了教师操作学生围观看不清的问题，二来视频可以供学生在实验过程中反复查看，一举两得。操作类的微视频不需要制作PPT，一般采用边操作边拍摄的方式，需要2～3人合作完成，分别负责操作、讲解、拍摄等工作。拍摄前要写好讲解的脚本，在录制过程中要注意讲解与动手操作的同步性，或是先拍操作后期再配上语音讲解，必要时镜头要有画面的切换和合成。

5.利用教学软件，提高课堂效率

作为教师，要充分利用教学管理软件上的功能，来实现课堂教学任务。通过“分发文件”，教师在课前将实验任务书下发给学生，就不需要打印纸质稿，节省了教学资源；通过“屏幕广播”，学生能在自己电脑上更加清晰地观看视频；通过“远程控制”，教师可以随时进行操作演示；通过 “举手发言”，实现师生互动，实时问答；通过“作业提交”，学生将实验数据上传到教师机，便于教师进行统一展示和点评。

在电阻应变式传感器一课的教学过程中，充分有效地运用了多种信息化教学手段，如动画、微课、操作视频、教学管理软件等，提高学生学习的积极主动性，让原理讲解以及实验操作更直观形象，原本一堂枯燥乏味的理论课通过信息化的教学手段变成了一堂学生喜闻乐见的理实一体课。

四、小结

信息化教学手段的应用任重而道远，它需要教师在课前做大量的准备工作，也要求教师具备驾驭各种信息技术的能力。我们要将信息化手段融入到传感器教学的各个环节，充分发挥学生在整个教学过程中的主观能动性，使他们体验到学习的快乐，以此提高技工院校传感器课程的教学质量。但是信息化教学手段不能乱用，如何合理且适度地使用它，是完善这一新型教学模式的关键。吸取传统教学模式的长处，结合信息化教学先进手段，秉承培养学生能力为主的教学思想，完善教学内容设计，才能利用好这个教学手段，创造最佳的教学效果。

（作者单位：宁波第二技师学院）