傳感器技術(shù)課程教學(xué)改革的研究與探索

雷蕾

摘 要： “傳感器技術(shù)”是電子信息技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、通信等專業(yè)的必修課程，也是基礎(chǔ)專業(yè)課程。該課程涉及的內(nèi)容廣泛，知識(shí)更新發(fā)展很快，該課程的學(xué)習(xí)會(huì)影響到學(xué)生后續(xù)其他專業(yè)課的學(xué)習(xí)。因此，就該課程教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問題，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法等各個(gè)方面進(jìn)行必要的改革，以期達(dá)到良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞： 傳感器技術(shù) 教學(xué)改革 教學(xué)探索

信息時(shí)代，傳感器技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航天航空、國(guó)防科技、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程及人們的日常生活中。同時(shí)，傳感器技術(shù)發(fā)展速度快、日新月異，發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用?！秱鞲衅骷夹g(shù)》作為電子信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)等電子信息類專業(yè)的一門專業(yè)課程，有著舉足輕重的地位，學(xué)好該門課程能進(jìn)一步滿足人才市場(chǎng)的需求，有效促進(jìn)畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量的提高。筆者通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)出一些經(jīng)驗(yàn)，并在實(shí)際教學(xué)中取得了一定的成效。

一、理論教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法方式的改革

目前，國(guó)內(nèi)有關(guān)傳感器的教材很多，在這十多年的教學(xué)中，筆者也會(huì)經(jīng)常更換教材。然而，教材內(nèi)容遠(yuǎn)跟不上傳感器技術(shù)更新的速度，基本上都是以最常見的、最基本的一些類型的傳感器為例，講解傳感器的工作原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)及應(yīng)用，與實(shí)際脫節(jié)明顯，難以滿足社會(huì)的實(shí)際需求。因此，在傳感器理論教學(xué)方面，筆者不斷調(diào)整和完善教學(xué)內(nèi)容，不斷探索和改變教學(xué)方法，總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以期達(dá)到良好的教學(xué)效果。

1.調(diào)整和完善教學(xué)內(nèi)容。由于教材的更新速度還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上傳感器的發(fā)展及更新速度，這樣造成的結(jié)果是教材內(nèi)容和傳感器的實(shí)際發(fā)展現(xiàn)狀脫節(jié)。因此，最近筆者在幾年的教學(xué)當(dāng)中，每期的理論教學(xué)內(nèi)容都在教材的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善教學(xué)內(nèi)容，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，查閱大量資料，在教學(xué)過(guò)程當(dāng)中穿插大量的傳感器的最新信息及應(yīng)用，以期教學(xué)內(nèi)容盡量和傳感器的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r盡量接近，教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中有三分之一的內(nèi)容來(lái)自于書本之外。

2.充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，優(yōu)化教學(xué)方法。以往的傳感器教學(xué)中，主要采用課堂講授和啟發(fā)式的教學(xué)方法，經(jīng)過(guò)多年教學(xué)，單純的啟發(fā)式教學(xué)方式已經(jīng)逐漸顯露弊端，教學(xué)方法的改革已成為有效強(qiáng)化教學(xué)效果的必要途徑。由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度加快及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，如今的學(xué)生眼界越來(lái)越開闊，學(xué)生已經(jīng)不滿足于老師上課提問自己回答的這種方式。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)成為信息時(shí)代獲取信息不可缺少的重要途徑，已成為學(xué)生日常生活必不可少的一部分。因此，筆者充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，特別是通過(guò)一些傳感器的相關(guān)專業(yè)網(wǎng)站及論壇，比如中國(guó)傳感器網(wǎng)、傳感器資訊網(wǎng)、傳感器門戶網(wǎng)、EDN電子技術(shù)設(shè)計(jì)、機(jī)器人網(wǎng)、EDN論壇、電子發(fā)燒友等網(wǎng)站及論壇，加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，并及時(shí)了解相關(guān)動(dòng)態(tài)和知識(shí)前沿，極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

另外，筆者還在已教授相關(guān)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，針對(duì)與傳感器相關(guān)的熱點(diǎn)或興趣點(diǎn)，以學(xué)生為主體進(jìn)行資料收集與整理，側(cè)重應(yīng)用與發(fā)展，開展專題討論，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果，改善課程學(xué)習(xí)與社會(huì)實(shí)際的脫節(jié)。比如對(duì)熱釋電傳感器的專題討論，讓學(xué)生自行查找其發(fā)展現(xiàn)狀，最新型的熱釋電傳感器及應(yīng)用，以及各種不同型號(hào)的傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)等。這樣學(xué)生可以更加深入地了解和掌握此類傳感器的原理、發(fā)展與應(yīng)用，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時(shí)，充分體現(xiàn)啟發(fā)式教學(xué)法的“學(xué)生為主體，老師為主導(dǎo)”的特點(diǎn)。

結(jié)果證明，這些理論教學(xué)方法的改革不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，活躍了課堂氣氛，而且加深了學(xué)生對(duì)此內(nèi)容的理解。

二、實(shí)踐教學(xué)的改革

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)上，本校采用的CSY一998系列傳感器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，只有一些基礎(chǔ)性的傳感器模塊，除了一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)性外，難以開展真正的設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)，更加無(wú)法滿足新型傳感器發(fā)展的教學(xué)需求。同時(shí)，新型傳感器的價(jià)格往往比較昂貴，實(shí)驗(yàn)設(shè)備不可能不斷更新。為讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)真正盡可能多地了解和掌握傳感器，筆者近幾年不斷在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革。

1.調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，最初只是要求學(xué)生利用CSY一998做8個(gè)實(shí)驗(yàn)。但是此平臺(tái)只能完成一些基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)，多數(shù)是驗(yàn)證型的。為了更好地通過(guò)實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在最近幾年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將此類實(shí)驗(yàn)臺(tái)操作項(xiàng)目改為4個(gè)，所占的課時(shí)計(jì)劃為8個(gè)課時(shí)。除了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)之外的8個(gè)課時(shí)外，還利用PROTEUS仿真軟件，進(jìn)行傳感器的仿真實(shí)驗(yàn)操作。改革結(jié)果證明，學(xué)生對(duì)于傳感器的興趣明顯提高。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行科技創(chuàng)新，成立實(shí)驗(yàn)興趣小組。為更好地將理論和時(shí)間結(jié)合，近幾年，筆者還利用實(shí)驗(yàn)室的資源，增設(shè)一些綜合性實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多種傳感器件的研究與開發(fā)，成立傳感器實(shí)驗(yàn)興趣小組，結(jié)合電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽類題目，如：小車倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)、水溫控制系統(tǒng)和自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)搬運(yùn)智能小車、智能機(jī)器人等題目進(jìn)行應(yīng)用與創(chuàng)新設(shè)計(jì)，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生參與大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目，既充分利用了實(shí)驗(yàn)室的資源，又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

3.制訂科學(xué)的實(shí)驗(yàn)考核方案。成績(jī)?cè)u(píng)定方式對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)非常重要，也是傳感器實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)施的重要環(huán)節(jié)。合理的考核方案既能達(dá)到考察的目的，又能在促進(jìn)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解理論知識(shí)的同時(shí)，不斷提高自己的實(shí)踐技能。因此，將成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)定位在是否理解并靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)及鼓勵(lì)創(chuàng)新思想和創(chuàng)新實(shí)踐的過(guò)程，而不僅僅是實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確與否。在近幾年的實(shí)驗(yàn)考核方案中，筆者采用兩種結(jié)果驗(yàn)收相結(jié)合的方式，一種方式是當(dāng)面驗(yàn)收，通過(guò)演示和口頭介紹展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)效果，并完成高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，這種方式是學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)結(jié)果的直觀體現(xiàn)；另一種方式是學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況及實(shí)驗(yàn)室實(shí)際設(shè)備，自主設(shè)計(jì)一個(gè)傳感器模塊，并提交撰寫設(shè)計(jì)文檔，相對(duì)于當(dāng)面驗(yàn)收，這種形式更能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)方案等一系列創(chuàng)造性工作反映出來(lái)，同時(shí)可鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和總結(jié)能力，也為后期的畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。學(xué)生最終實(shí)驗(yàn)成績(jī)是這兩種方式實(shí)驗(yàn)成績(jī)的綜合。

三、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述對(duì)傳感器技術(shù)課程的教學(xué)改革，在教學(xué)中取得了一定的成績(jī)，使得學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣與日俱增，對(duì)理論知識(shí)的理解進(jìn)一步深入，實(shí)踐動(dòng)手能力與分析問題解決問題的能力也進(jìn)一步提高，得到了學(xué)生的普遍好評(píng)，承認(rèn)并肯定了傳感器教學(xué)的效果。

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項(xiàng)目支持：湖南城市學(xué)院2014年校級(jí)教改項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：湘城院發(fā)【2014】30號(hào)，序號(hào)：54。