如何提高傳感器技術(shù)課堂教學(xué)的有效性

王禮軍

傳感器技術(shù)這門(mén)課的實(shí)踐性和應(yīng)用性都比較強(qiáng)，光靠理論講解難以達(dá)到教學(xué)要求。由于職業(yè)院校的學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)缺乏，學(xué)習(xí)傳感器的理論分析和設(shè)計(jì)覺(jué)得很困難，教師也感到很棘手。為此，要想提升課堂教學(xué)的有效性，必須調(diào)整理論和實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)模式，通過(guò)課堂教學(xué)來(lái)改變傳感器技術(shù)的教學(xué)現(xiàn)狀。

一、“活”化教學(xué)內(nèi)容，多做定性分析，少做定量分析

現(xiàn)有的傳感器技術(shù)教材內(nèi)容信息量較大、相對(duì)復(fù)雜，涉及物理學(xué)、化學(xué)、甚至生物學(xué)的相關(guān)知識(shí)，且各章節(jié)內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立，缺乏連續(xù)性和系統(tǒng)性，因此學(xué)生學(xué)起來(lái)就會(huì)感到枯燥無(wú)味，教學(xué)效果自然就很不理想。為了改變現(xiàn)狀，筆者將教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)從“傳感器設(shè)計(jì)”轉(zhuǎn)向“傳感器應(yīng)用”，具體做法為，簡(jiǎn)要的闡述傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理，重點(diǎn)講解傳感器如何與外部電路連接，怎樣進(jìn)行非電量的測(cè)量等。

比如在講授溫度傳感器時(shí)，筆者將預(yù)先焊接好的一塊采用LM350DZ測(cè)溫電路展示給學(xué)生看，激發(fā)學(xué)生的好奇心，對(duì)溫度傳感器的工作原理只做簡(jiǎn)單的闡述，重點(diǎn)講解傳感器的引腳功能、工作電壓范圍、感溫范圍、如何接入測(cè)量電路等，這樣能明顯的喚醒學(xué)生對(duì)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)熱情，主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)中來(lái)。

此外，針對(duì)職業(yè)學(xué)生文化基礎(chǔ)比較薄弱，他們往往對(duì)看得見(jiàn)、摸得著的東西比較感興趣，而對(duì)抽象的理論知識(shí)只會(huì)感到乏味。所以在課堂上應(yīng)多做定性分析，少做定量分析，對(duì)一些涉及傳感器理論的公式，盡量避免深?yuàn)W的分析和復(fù)雜的推導(dǎo)。例如在講授差動(dòng)變壓式傳感器的電壓輸出公式時(shí)，只需要介紹一下公式中的參數(shù)和使用注意事項(xiàng)，讓學(xué)生直接引用就可以了。

二、生活與課堂鏈接，情境真實(shí)，讓教師的教“活”起來(lái)

知識(shí)來(lái)源于生活，又服務(wù)于生活。課堂教學(xué)就是一個(gè)由生活轉(zhuǎn)換知識(shí)，又用知識(shí)認(rèn)識(shí)生活的過(guò)程，任何脫離生活的教學(xué)都難以引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此在課堂上教師盡可能的加強(qiáng)知識(shí)和生活間的聯(lián)系，使學(xué)生既能感受到課堂的熱烈氣氛，又能體會(huì)到生活的豐富多彩。

比如在講授紅外線傳感器時(shí)，可以和學(xué)生討論生活中紅外探頭的應(yīng)用：大家都知道故宮博物院貴重文物很多，僅靠人看守勢(shì)必要耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力；采用攝像頭只能錄像，要是保安人員在干別的事情，沒(méi)有看監(jiān)控屏幕，就不起作用了；而紅外探頭就彌補(bǔ)了攝像頭的不足，因?yàn)樗梢愿袘?yīng)到人的存在，實(shí)時(shí)報(bào)警鳴喇叭，提醒保安人員有情況，趕快采取措施，所以最好同時(shí)采用攝像頭和紅外探頭來(lái)完成防盜工作。

進(jìn)過(guò)一番課堂討論，學(xué)生的情緒一下子高漲起來(lái)，求知欲很強(qiáng)烈，筆者拿出焊接好的紅外報(bào)警探頭電路向?qū)W生展示，將電路接上電源，讓探頭預(yù)熱一下，請(qǐng)幾位學(xué)生上來(lái)親身體驗(yàn)，只要他們站在探頭感應(yīng)范圍內(nèi)，就會(huì)發(fā)出報(bào)警聲；離開(kāi)以后，探頭又處于待命狀態(tài)，學(xué)生嘴里嘖嘖稱奇，并表示他們自己也想做一只。

接下來(lái)就要分析電路了，在這過(guò)程中，筆者將紅外探頭電路原理圖投影在幻燈片上，主要對(duì)電路作定性分析，只講解電路中集成塊和元器件的作用，對(duì)元器件內(nèi)部是如何工作的盡量少提，這樣學(xué)生聽(tīng)起來(lái)就比較容易，也很實(shí)用，最重要的是他們不再對(duì)這門(mén)課產(chǎn)生抵觸情緒。

三、在體驗(yàn)和探究中獲取知識(shí)，讓學(xué)生的學(xué)“活”起來(lái)

要讓課堂真正的煥發(fā)出生命的活力，就必須要讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的自主意識(shí)、自主思維、自主學(xué)習(xí)。因此在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)盡可能地為學(xué)生提供可聽(tīng)、可看、可操作的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生去面對(duì)需要獨(dú)立思考、合作討論、親自操作才能解決的問(wèn)題。

例如在講授光電傳感器時(shí)可分為兩個(gè)部分，即實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和實(shí)際應(yīng)用。

1.實(shí)驗(yàn)探究光敏電阻的特性

在課前，筆者準(zhǔn)備好萬(wàn)用表、亮度不同的手電筒、半透明的薄膜片以及光敏電阻若干，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究光敏電阻的特性：首先將全班36人分成9個(gè)小組，每個(gè)小組4人，并設(shè)立小組長(zhǎng)一名，再布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

首先，用萬(wàn)用表測(cè)出無(wú)光照時(shí)光敏電阻的阻值。

其次，分別用光照強(qiáng)和光照弱的手電筒照射光敏電阻，再測(cè)出阻值。

最后，在光敏電阻上罩上薄膜片，分別用光照強(qiáng)和光照弱的手電筒照射光敏電阻，再測(cè)出阻值。

要求每個(gè)小組將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做詳細(xì)記錄，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，筆者一直走動(dòng)觀察，能感覺(jué)到他們很開(kāi)心的拿著手電筒，相互配合著做實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有任何約束感。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，筆者查看了每組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提問(wèn)：能否從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？學(xué)生都能回答出正確答案；筆者首先表?yè)P(yáng)了學(xué)生的表現(xiàn)，再總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：這就是光敏電阻的特性，光照由弱變強(qiáng)時(shí)，光敏電阻阻值由小變大。通過(guò)親手實(shí)驗(yàn)學(xué)生得出的結(jié)論記憶效果比老師講解的深刻得多，當(dāng)然最重要的是所有學(xué)生都能參與到學(xué)習(xí)中來(lái)。

2.動(dòng)手制作光敏傳感器應(yīng)用電路

明白了光敏傳感器的特性，就要把它用在實(shí)際電路中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考生活中哪些企業(yè)在生產(chǎn)中嚴(yán)禁煙火？如何預(yù)防呢？在學(xué)生思考中引出今天要完成的課題——光敏報(bào)警器；接下來(lái)布置任務(wù)，讓學(xué)生通過(guò)自主合作學(xué)習(xí)來(lái)完成，在這一過(guò)程中有幾點(diǎn)需要注意。

一是教師要結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)能力預(yù)先設(shè)計(jì)好探究課題。把課堂還給學(xué)生，要做的工作其實(shí)比自己講課還要多，從參考書(shū)上找的課題往往比較復(fù)雜，需要學(xué)習(xí)的知識(shí)也比較多，如果不加以改進(jìn)直接給學(xué)生做，勢(shì)必大部分人會(huì)完成不了，這樣反而會(huì)打消他們的學(xué)習(xí)積極性。所以要盡量選取學(xué)生熟悉的電路結(jié)構(gòu)，比如典型的共射極三極管放大電路模型，配置低壓晶閘管，蜂鳴器，光敏電阻等來(lái)完成電路的設(shè)計(jì)。

二是要適時(shí)點(diǎn)撥，引導(dǎo)學(xué)生尋找解決問(wèn)題的途徑。確定好課題后，筆者將元器件的套件發(fā)給學(xué)生，由他們自己完成電路的設(shè)計(jì)，這個(gè)階段是學(xué)生思維最受考驗(yàn)的階段，他們會(huì)將以前學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)經(jīng)過(guò)大腦篩選，組合、加工，進(jìn)過(guò)大量的思維活動(dòng)，才能尋找到解決問(wèn)題的途徑。

受傳統(tǒng)教學(xué)的影響，他們一開(kāi)始思考不下去，于是筆者進(jìn)行了點(diǎn)撥：這個(gè)電路中學(xué)生主要靠控制晶閘管的通斷來(lái)控制蜂鳴器的報(bào)警，而晶閘管的通斷可以用共射極三極管輸出的集電極電壓來(lái)控制；所以只要改變?nèi)龢O管靜態(tài)工作點(diǎn)就可以了，如何改變？學(xué)生會(huì)想到利用光敏電阻，到此電路設(shè)計(jì)問(wèn)題都解決了，可以實(shí)施了。

在實(shí)施過(guò)程中，大部分學(xué)生的面部表情都很從容，他們通過(guò)討論、查資料等方式來(lái)完成電路的設(shè)計(jì)。由于采取的是分組教學(xué)方式，在學(xué)生的潛意識(shí)中就會(huì)存在組間競(jìng)爭(zhēng)，為了盡快完成電路設(shè)計(jì)和得到老師的表?yè)P(yáng)，各小組組內(nèi)成員都很努力，團(tuán)結(jié)協(xié)作，共同完成。

四、側(cè)重學(xué)習(xí)過(guò)程評(píng)價(jià)，實(shí)時(shí)與學(xué)生交流

任務(wù)完成后，筆者親自查看每個(gè)小組的探究成果，這當(dāng)中肯定有正確的，也有錯(cuò)誤的。教師對(duì)正確的小組要及時(shí)予以表?yè)P(yáng)，并結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和任務(wù)完成情況現(xiàn)場(chǎng)評(píng)定成績(jī)；對(duì)錯(cuò)誤的小組先不做評(píng)價(jià)，而是囑咐他們向探究成果正確的同學(xué)進(jìn)行請(qǐng)教，一定要搞清楚自己錯(cuò)在哪里，然后筆者給他們足夠的時(shí)間探討，等到他們探討結(jié)束，再對(duì)出錯(cuò)的學(xué)生進(jìn)行二次詢問(wèn)：知道自己錯(cuò)在哪里，是否弄明白了。一定要注重學(xué)生思考的過(guò)程，督促他們參與到學(xué)習(xí)中來(lái)。

其實(shí)，通過(guò)這種跟蹤詢問(wèn)，筆者能感覺(jué)到學(xué)生不僅不反感，而且從他們眼神中會(huì)流露出感激之情：老師對(duì)自己很重視，不能辜負(fù)老師的一份苦心，有這種心理，就不會(huì)有厭學(xué)情緒，也就不會(huì)有學(xué)不好的知識(shí)。所以作為一名教師筆者覺(jué)得不僅要教好書(shū)，更要學(xué)會(huì)如何和學(xué)生交流，后者往往能發(fā)揮出令人難以想象的作用。

（作者單位：江陰市華姿中等專業(yè)學(xué)校）