传感器实验教学改革探索

荆丽丽+刘凌云

摘要：本文对当前传感器实验课程在教学过程中存在的问题进行了较为深入的分析，对实验教学提出了具体的改革措施，包括教师历史“角色”转变、及时补充最新相关知识、丰富教师的实践经验与增加课程实践、建立开放式实验室教学、考核方式多元化等。

关键词：传感器；改革；教学方法；教学内容

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）46-0275-02

引言：

由于科学技术的飞速发展，特别是微电子加工技术、计算机技术及信息处理技术的发展，人们对信息资源的需要日益增长，作为提供信息的传感器与人们的生活联系越来越紧密，甚至成为了不可或缺的一部分。传感器技术课程作为高等院校电子信息类、工业自动化及计算机应用等专业的一门重要的专业基础课程，使传感器教学特别是传感器实验教学对后续课程的学习、专业技能的掌握具有重要的意义。本文针对目前师范类院校中传感器实验课程出现的问题，进行了一些有益的探索与实践。

一、传感器实验教学课程存在的弊端

现今大多院校传感器课程教学打破了以往传统的“理论为主，实验为辅”的教学模式。现有的教学计划削减了理论课时，增加了实验课时，然而教学效果并不明显，究其原因主要有以下两点：

1.实践工程经验相对缺乏，导致实验项目设计与工程应用结合不紧密，更缺少自主创新实验。学校课程设置没有或者很少直接接触实际工程，导致实验项目设计与工程应用结合不紧密等[1]。而教学内容基本上以课堂教学中的理论或定律的验证和求证为主，与企业生产实践和工程实际应用严重脱节，也导致了此课程实验的内容相对分散、孤立，关联性和系统性较差。不利于开设实验室各课程之间的综合型、设计型、应用型、研究型的实验内容。这使得综合性实验教学环节流于形式、教学效果大大减弱，没有真正达到研究性与设计性的教学目的。更缺少自主创新型实验，不利于培养学生的综合能力，也不利于实验效率的提高[2]。

2.实验室管理模式过于单一、封闭。因传感器实验课程内容封闭，一个实验室对应一门课，学生平时也仅仅是上课时进入实验室，等学完传感器实验课程后基本上不再进入该实验室，这样的实验室开放程度，导致大量仪器设备闲置，实验设备没有得到充分的利用。首先，传感器技术在工程实践中是一门与多个学科结合的技术，并非孤立应用于生活生产实践之中，而在实验教学管理中传感器实验室没有与其他实验室交流交叉的综合型实验，本课程实验教师和相关课程实验室教师缺少交流，实验内容之间缺少衔接过渡，这会导致学生学完此课之后，学科间的综合应用能力差，不利于学生思维的扩展和对生活生产实践能力的提高。其次，实验室开放时间、开放对象相对封闭。学生仅仅只有在上传感器实验课时才能进入该实验室，使其具有固定封闭性等弊端，极大地限制了部分学生对传感器学习兴趣的主动性、积极性。传感器实验室仅仅对本系的相关专业学生开课，这样的封闭性把对于传感器有浓厚兴趣而非相关专业的学生关在了“门外”，更不利于实验设备利用率的提高。

二、传感器实验课程教学改革与探讨

传统的传感器实验课程由于以上弊端束缚了学生创新性思维，导致学生学习兴趣不高，缺乏主观能动性，不利于现代化建设所需人才的培养。所以作为教育工作者的我们，不能懈怠，扮演好历史角色，积极思考实践教学改革。如何在实验课中体现传感器的应用性和实践性，充分地调动学生的积极性、能动性，是我们探索实践改革的目标。

1.教师历史“角色”转变。传统的教学中，始终是以教师的“教”为主导，学生始终处于被动“学”的接受状态。即使是作为实践课的传感器实验课程也没有摆脱这种传统教育理念的束缚，面对现代科技的进步、网络的普及，当代大学生在许多知识方面未必比教师知道的少。更多的时候，我们教师是在和学生一起学习，是学生的同伴，是带领学生学习的向导。教师在教学活动中的主要作用是帮助、引导学生阅读、理解那些教科书上的文字，促进加快学生学习的进程和知识的掌握情况。这就意味着教师历史角色的转变，由“师傅”向“同伴的向导”转变；由知识的“传授者”向“促进者”转变。在教学活动中建立师生平等对话的过程，把课堂还给学生，教师减少讲授时间，降低“教”的“营养感”。在整个学习过程中，让学生学会学习，学会“走路”，教师只起到督促、引导、辅助学生学习的作用。

2.丰富教师的实践经验，增加课程实践，及时补充最新相关知识。教师素质水平的高低决定着教学质量的好坏。目前高校教师大多都具有硕士、博士学位学历，都有自己的科研方向，并能开展相应的科研活动。但是作为工科专业基础课程之一的《传感器技术实验》，是一门实践性很强的专业课，并不是学位学历越高就讲得越好。因此为增加教师的工程意识和工程经验，要有计划地安排骨干教师到施工企业参观或参加工程实践活动，才能在教学中更好地体现传感器技术实验的工程实践性，也利于将本课程的工程实践经验应用于教学中，更利于培养学生由理论实验走向工程实践的意识[3]。

传感器技术根据其自身的发展更新速度快且与实际结合密切的特点，教师应该在讲解具体章节内容时及时补充上杂志、媒体网络、参考书等最新的相关知识。例如在讲完温度传感器和湿度传感器之后，及时补充温湿度传感器SHT10；讲智能传感器时，及时补充无线传感网络（WSN）。尤其目前热遍全球的物联网技术，其核心技术就是无线网络技术（WSN）。在综合实验部分，增加了一些和实践结合密切的新技术方面的内容，例如：箔式应变片全桥直流激励的电子称实验；传感器作为PLC输入设备的研究等。以及智能家居、智慧交通、感知医疗、智慧物流、精细农业等等相关知识，都无一例外地印证着传感器技术与实际生活生产的紧密结合。

3.建立开放式实验室教学。针对传统传感器课程实验教学的弊端，对实验室时间管理和实验对象进行开放。第一，实验室时间管理开放。实验课的教学从限定的课堂延伸到课外，学生可以在平时自由的时间里，通过网络、电话、登记等方法向实验室报名预约，实验室通过预约人数的多少，及实验内容，提前做好准备工作，必要时安排相关的专业教师进行指导。这样学生就可以相对自由地进出实验室，可以预习、补错、重做，或者完成自己的实验设计项目，其实验教学不再受限于课堂，变被动接受为主动探索。第二，实验对象开放。传感器实验室不但要对相关专业的学生开课，还要对非相关专业，但是有兴趣的同学以选修课的方式授课。甚至一些课外兴趣小组，通过预约也可以统一进入实验室进行实验探究。

基于以上传感器实验室实验实践环境的开放，把由过去“牵着学生走”改为“鼓励学生自己走”，为学生提供了更多的学习实践条件，也给学生留出了更为广阔的自由探索和发展的空间。还充分利用现有资源，提高了实验室仪器的利用率，使学生在这一平台上，充分发挥能动性，不同程度地提高解决问题，探究发现问题的能力。

三、结论

高校实验教学改革是教学改革中非常重要的一部分，要提高实验教学质量，就必须对传统实验教学进行不断的改革，这也是作为新时代教师的重要责任。由传统的重教师“教”向重学生“学”转变；由只重“理论知识”向“生活实践”转变；由“重结果”向“重过程”转变。总之教师需帮助学生学会学习，一旦离开教师后也能通过多种的信息渠道获得知识，从容应对各种实践的挑战。

参考文献：

[1]苏禹，黄慧汇，安玉磊.传感器综合实验项目群的研究与实践[J].实验技术与管理，2011，28（6）：157-159.

[2]韦春玲，王步飞.传感器实验教学改革的探讨[J].思茅高等专科学校学报，2009，25（3）：78-81.

[3]胡季英.工程项目采购与管理课程教学改革探索与实践[J].新建设：现代物业上旬刊，2012（5）：116-117.