浅谈传感器应用技术课程教学改革

陈全

传感器应用技术从20世纪80年代开始快速发展，美国、日本等发达国家均把传感器技术作为重要发展产业，我国也将传感器技术列为国家“八五”重点科技攻关项目，传感器产业已被国内外公认是具有发展前途的高技术产业。随着现代科学技术的高速发展，传感器的应用早已渗透到家用电器、工业生产、现代医学、汽车电控、环境监测、军事方面、智能建筑等国民经济的各个领域。传感器应用技术是一门融合众多学科的技术，也是技工院校电子、电气自动化等专业的一门重要专业课，学生在学习本课程时容易出现枯燥感，为了提高教学水平，提高教学质量，结合笔者多年的教学经验，现提出对传感器应用技术课程教学进行改革，以及在教学改革的实践探索。

一、传感器应用技术教学存在的问题

1.理论知识抽象，学生很难理解

传感器是利用各种物理、化学、生物现象将非电量转换为电量的器件，是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，可以检测自然界所有的非电量，传感器应用技术是自动控制技术的核心技术。在传统的理论教学中，重点是讲解各种传感器的基本作用、工作原理与电路测量，而传感器实际应用也只是简单介绍。对于这样填灌式的教学，常常会使学生感到枯燥，缺乏学习兴趣和动力，另一方面，技工院校的学生普遍基础薄弱，学习理论知识的能力较差，对于抽象的理论知识更加难以理解，从而导致教学质量无法提高。

2、实践教法单一，教学效果一般

传感器应用技术同时也是一门理论性、实践性和应用性很强的学科。实践教学中，由于实验设备的局限性，每一个实验的目的、工作原理、电路接线图和操作步骤等，实验指导书中都有详细的说明，学生只需按照实验指导书上的说明去做即可完成。这种传统的教学模式虽然有助于学生更好地理解和消化理论知识，但是对培养学生创新思维能力和创新实践能力几乎没有作用，实践教法单一，长期下去，学生的学习兴趣也会下降。由于学生缺乏实际的工作阅历，对各种传感器用在何处，缺乏感性认识，理论联系不了实际，教学效果一般。

二、传感器应用技术的教学改革

1.理论教学改革

一是采用直观教学法，提高学习兴趣。“兴趣是最好的教师”，一旦对某种事物有了浓厚的兴趣，就会主动去求知、去探索、去实践，兴趣是推动学生学习的内在力量。学生只有对传感器应用技术课程的知识感兴趣，才会积极主动地去学好知识，才会去探索和实践。在理论教学上，当介绍传感器的种类时，可分为温度、湿度、速度、位移、力、流量、气体成分等传感器，由于种类繁多，如果只有教师在讲，尽管讲得再生动，没有传感器实物，学生没有亲眼看见，只能想象，很难调动学生的学习兴趣，长此下去，学习积极性也会下降，影响教学效果。在介绍某一类传感器的时候，除了出示传感器实物进行讲解，让学生直观了解传感器的外观、作用，还可以结合生活上的实际，在生活中很多家用电器和各种公共场所都应用了传感器，例如空调、电冰箱、电饭锅、电磁炉、豆浆机这类家用电器，里面都内置了温度传感器，用于对温度的检测与自动控温；农贸市场、商场超市里所用的电子秤，利用里面的压力传感器，将压力转换为模拟电信号通过CPU处理得到的数据用来显示数值；汽车里也内置了几十个、甚至上百个传感器，主要用于速度、里程、温度等方面的检测；商场、家庭里所用的防盗报警器，里面内置的热释电红外传感器，用于探测人体辐射来实现报警；医院用来检查人体内部疾病的超声波诊断仪，里面内置的超声波传感器，检测时利用超声波的反射，根据反射回声反应得出身体某些部位的状况来实现诊断疾病；交通警察所用的酒精测试仪，就是利用了气体传感器来检测驾驶者血液酒精浓度；通过以上大量的例子，让学生知道，传感器的应用已经相当广泛，它在社会生活中发挥着不可替代的作用，让抽象的知识变得更加直观易懂，化抽象为具体，化深奥为浅显，从而提高了学生的学习兴趣，调动了学习积极性。

二是采用多媒体教学法，提高教学效率。在传感器应用技术课程理论教学中，介绍各类传感器的时候，重点要讲解传感器是如何通过检测电路将被测物理量转换成电压、电流或频率信号，供后续电路处理，涉及信息的获得、变换、输出等技术，还会涉及传感器的实物图、结构原理图，这些知识抽象难懂，正是学生学习的难点。多媒体技术的应用为教学提供了丰富多彩的选择，除了出示实物讲解以外，还可以采用课件或视频演示讲解，增强学生对传感器全方位的认识。当讲解传感器应用电路的工作原理、电路测量时，可以结合Protel、Pruteus等软件进行仿真演示，仿真出来的数据直观，容易吸引学生的注意力，增强学生的学习兴趣。传统教学法与现代化多媒体教学法有机地结合起来，有效地提高了教学效率。

2.实践教学改革

一是采用项目教学法，培养创新能力。项目教学法打破了传统的教育手段，赋予了新的教育理念，以职业能力为导向，教师不再是把书本上的知识传授给学生作为简单目标，而是在教师的指导下，让学生运用自己所掌握的知识，通过自主学习，并进行展示和自我评价，学习的重点是学习过程而非学习结果，其目的是把理论與实践教学结合起来，在这个过程中锻炼了学生的创新能力、学习能力、方法能力以及团队合作能力。

为了改变以往实践教学的不足，总结出传感器应用技术课程实践教学中采用项目教学法教学，更好地培养学生的各种能力。项目教学法的实施过程主要包含以下几方面：制定项目任务、制订计划、实施计划、检查和评估、归纳和总结。在制定项目方面，主要设计了以下八个项目，分别是：项目一传感器接口电路的应用、项目二温度传感器的应用、项目三压力传感器的应用、项目四光电传感器的应用、项目五位移传感器的应用、项目六霍尔传感器的应用、项目七气敏与湿敏传感器的应用、项目八流量传感器的应用。

所有的项目都是由学生制作完成，实现了“教、学、做”一体化。培养了学生的实践能力和创新能力。

二是采用竞赛方式，激励创先争优。为了进一步提高学生的学习积极性，营造良好的学习氛围，在实践教学中，可以适当将其中一些项目设为竞赛项目，让学生以竞赛的方式去完成，激励学生创先争优，形成你追我赶的良好学习气氛，在竞争中更加主动地学习，在做中学、在用中学，以更加严谨的态度去完成所做的项目，对于学生所做出的成果公平公正地评选出优秀的项目，并进行适当的奖励，通过竞赛的方式，让学生在实践中品尝到成功的喜悦，对于学生的成功，教师要及时地给予表扬鼓励，肯定他们的成绩，这样可以令学生信心百倍，学习兴趣大增。

科学技术的发展使得人们对传感器应用技术越来越重视，技工院校的教师在教学过程中要不断探索，勇于创新，通过理论教学和实践教学两方面进的改革，改变了以往学生在学习过程中的被动状态，激发了学生的学习兴趣和积极性，大大提升了学生的实践操作技能，教学效果和质量也得到了显著提高。

（作者单位：中山市技师学院）endprint