“示教板在传感器课程教学中的应用”初探

罗毅

摘 要：传感器是测控仪器类专业的一门实践能力很强的课程，针对该课程目前的教学情况，将示教板应用于传感器的课堂与实践教学环节中，使教学更加的形象、生动，强化学生的动手能力，贴近实际应用。

关键词：示教板；传感器 ；教学；应用

一、前言

大学传感器课程教学的目的，是使学生理解和掌握各种传感器的基本结构、原理、特性、测量电路及应用，使之具备一定的正确选用传感器进行工程设计的能力。目前，我校正在进行应用型人才培养模式改革，传感器课程教学改革势在必行。现在课程教学中的仪器设备越来越丰富，为实践教学环节提供了有力的教学工具。但是，教学仪器设备在验证型实验中的使用居多，故其发挥的作用也比较有限。示教板能将理论与实践更好地结合，创造性地体现教学的需求，将书本知识有机地串联起来，变成鲜活的实例，有效地提升学生的学习兴趣和动手能力。

二、示教板研发

示教板的制作应基于传感器的概念、定律，将传感器的信号提取、信号转换、信号放大、信号显示等部分按模块进行制作，刚开始可以结合实验室的仪器设备进行模仿，通過逐部分地制作，带领学生一步步地了解、熟悉各模块的作用、原理，同时制作过程前期要进行软件仿真、软件调试，中期要进行PCB制版、硬件焊接，后期要进行功能调试，相当于把整个专业的所学拉通一遍，其难度不亚于一个本科毕业设计。教具的制作费时、也费力，同时需要购买相应的耗材，我们 可以在学校申报相应的教研教改项目，利用一个项目研究的周期来开展相应的研究、设计、制作。同时，让学生分组在学校申报创新实验项目，将两个项目有机地结合起来，让老师、学生共同参与研究、设计、制作。在理论学习的同时，带领学生共同将书本知识逐步变为实际的可操作的仪器设备，也将本专业所学的其它知识有机地融合起来。这过程本身就是一个应用性、实践性、创新性的教学开发过程。

按照上述的思路和方案，测控教研室组建课题组在学校成功地申报了《传感器课程系列教具制作》教研教改项目，并让学生分为两个组分别申报了两个创新实验项目。通过一个项目周期的研究设计，我们课题组已经成功设计制作了两个传感器教具，分别是应变式传感器测量电路、电涡流传感器测量电路，涵盖了全桥电路模块、电桥平衡调节模块、仪器放大电路模块、三点式电容振荡器调频电路模块、低通滤波模块。

三、示教板在教学中的使用

传感器是测控技术与仪器、电子信息工程、自动化等专业的主干课程之一。实践性较强。可将示教板引入理论教学与实践教学之中，有效地降低教学难度，加深实物印象、提高课堂效率、拓展学生思维，更加充分地体现教师个人的教育观念以及教育经验。

（一）示教板的特征

1.教育性

示教板的教育性是指它是针对教学主题而选用的，它包含着教育思想、教育目标、教学内容和教学方法等要素，并渗透在教学的全过程当中。

2.科学性

每一件示教板都渗透、凝结和体现了人类长期以来对自然、对人类社会自身的持续探索与总结、归纳、提炼，并获得验证的科学知识与科学道理。

3.直观性

能让学生通过人体感官的直接感受，对比较抽象的事物、概念、原理等获得认知，从而开拓视野、了解事物的特征、形成概念、带动思维与能力发展。

（二）示教板的意义

1.示教板有利于促进教师教学能力的提高；

2.有利于实现教学与学习的个性化特点，促进教法改革；

3.有利于指导学生更好地动手和操作；

4.可以弥补教具的不足或改进原有教具的缺陷。

作为一个合格的教师，在教学活动中，借助一定的方法与手段，用正确、丰富而典型的感性材料，吸引学生注意力，激发学生思维，帮助学生更好地获得认知发展。

（三） 示教板的应用

1.课堂理论教学

课堂理论教学目前采用的教学手段有板书、多媒体课件、案例展示、实验室的传感器实物展示，但基本上属于传统教学范畴，立体的讲解十分有限，拓展功能也不强。示教板能更针对地引入课堂，因为它就是按照教学脉络而制作的，随着授课的推进同时进行展示，让学生一目了然，书本上的理论知识变得不再空洞，学生上课兴趣提升，课堂效率得到了极大地提高。

2.实验教学

传统的实验教学过程中，教师在实验室先把实验过程讲解一遍，然后在实验设备上演示一遍，学生按部就班完成一遍即可，顺利的很短的时间即可完成，遇到操作不当或者设备问题的可能一筹莫展，整个过程对实验的理解和掌握并不是那么明显，主要是为了获得一个数据。引入示教板后后，各模块各自分开，同时传感器、测量电路的连接步骤增加，另外示教板的电路、元件基本全部裸露在外，非常方便学生的观察，实验的原理、步骤让学生更加深刻，学习效果更好。示教板还能一定程度上弥补实验室仪器设备不足或者损坏的空缺，更好服务课堂教学。

3.成果的后期推广

示教板制作完成后就投放在传感器实验室，供老师和学生在教学过程中使用。课题组也一直在跟踪示教板在教学实践中的效果。调查结果显示：

（1）通过教师近一年的努力，我校教师对示教板的关注有所增加，并有了进一步申报项目的构想。

（2）课题组进行了自制实验教具的设计并用于教学后，学生上课的兴趣更加的浓厚，课堂效果有明显提升，示教板制作、设计的创造性对学生潜移默化的影响也很大，并产生了自己动手完成的想法，有些学生并将此作为本科毕业设计的题目。

（3）示教板引入后，学生对传感器有关实验内容有了更进一步的认识，并能够通过老师的示范作用带动一少部分学生进行自行设计和制作实验器材，对教学的帮助也有较大的作用。

通过一个班级的试用，课题组老师准备在全校范围内开展对示教板进入理论和实践课堂的推广，并将教学经验进行总结和固化，同时进一步进行项目申报，开展立项研发，设计并制作出更加符合我校传感器教学情况的示教板，充实我校的实验设备，构建我校独有的传感器课程资源库。

四、小结

经过为期一年的示教板创作以及教学推广使用，课题组一直在思考、探索在高校条件下自制示教板的途径是什么、如何做出成效。总结出目前还有几个方面的问题需要加强和完善：

（一）创作氛围还不够浓厚。一个志趣相投的课题实践队伍能够相互鼓励、相互启发、相互促进，共同克服创作过程中的各种困难，用创作的成就相互慰藉过程中的疲劳，同时，课题组老师应各尽其能，发挥优势互补的作用，从而使课题组的创作效率发挥到最大。而目前，致力于示教板制作的老师少之又少，而且老师们对自制教具的认识不一致，对那些没有兴趣、创作能力较弱、尚未尝到甜头的老师而言，吸引力还不够。

（二）目前，示教板的创作主要还处于模仿阶段，制作出来的教具各模块相对比较固定，教具的创新性、工艺性、科拓展性、灵活性还有待进一步提高。

（三）示教板的应用经验还需进一步提炼。教具辛辛苦苦创作出来后，最大的问题就是怎么使用、如何使用好，这个问题我校还处于起步、摸索阶段，还需不断探索、总结和尝试。

[参考文献]

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