傳感器技術(shù)應(yīng)用理實一體化實驗室建設(shè)探索與研究

陳洪容 覃智廣 王洪

摘?要：本文針對我院《傳感器技術(shù)應(yīng)用》實驗教學(xué)現(xiàn)狀，提出理實一體化教學(xué)實驗室建設(shè)思路，重點以提高教學(xué)效果為目標，注重學(xué)生崗位能力培養(yǎng)，為學(xué)生未來職業(yè)生涯打下良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：理實一體化?傳感器?實驗室

伴隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生活和生產(chǎn)自動化程度越來越高，各個方面都需要應(yīng)用傳感器技術(shù)。傳感器技術(shù)運用在自動檢測和控制系統(tǒng)中，對系統(tǒng)運行的各項功能起著重要作用。系統(tǒng)的自動化程度越高，對傳感器的依賴性就越強?！秱鞲衅骷夹g(shù)應(yīng)用》課程更加彰顯其重要性，本文重點討論理實一體化教學(xué)方法下傳感器實驗室建設(shè)。

一、我院傳感器實驗教學(xué)現(xiàn)狀

（一）課程特點

傳感器是將非電量轉(zhuǎn)換成電量的器件，其組成框圖如圖1所示。在當(dāng)前智能化設(shè)備中類同于人的感官，傳感器種類繁多，由同一原理設(shè)計的傳感器可以同時測量多種非電物理量，而有時一種非電物理量又可以用幾種不同傳感器測量。傳統(tǒng)教學(xué)常按結(jié)構(gòu)型傳感器分類方式教學(xué)，按理實一體化方式則多采用物性型分類方式教學(xué)。

（二）傳感器實驗教學(xué)現(xiàn)狀

隨著設(shè)備自動化程度提高，無論是自動化生產(chǎn)線還是工業(yè)機器人的發(fā)展，都離不開傳感器，我院機電一體化專業(yè)從12年開設(shè)《傳感器技術(shù)及應(yīng)用》課程，到目前實驗設(shè)備老舊，可操作性不強，教學(xué)效果大打折扣，現(xiàn)有設(shè)備已不能滿足教學(xué)需要，迫切需要重建。

二、傳感器理實一體化實驗室構(gòu)建

（一）建設(shè)目標

本次實驗室建設(shè)本著有用、夠用、實用性原則，滿足理實一體化教學(xué)需要，讓學(xué)生能在做中學(xué)，讓教學(xué)內(nèi)容更直觀易懂。

（二）傳感器理實一體化教學(xué)內(nèi)容

本課程根據(jù)機電一體化技術(shù)崗位所需的知識、能力和素質(zhì)，參照職業(yè)資格標準要求，通過崗位工作任務(wù)分析，結(jié)合機電技術(shù)的發(fā)展方向，遵循高職教育教學(xué)規(guī)律，設(shè)計如表1教學(xué)內(nèi)容，共四個教學(xué)項目，每一個教學(xué)項目（任務(wù)）都涵蓋了職業(yè)崗位及職業(yè)資格標準所需知識和技能，實現(xiàn)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容與職業(yè)資格標準相融合。

傳感器技術(shù)應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容設(shè)計：

1.項目一：力的檢測

任務(wù)1：認識傳感器。了解傳感器的定義、組成和作用、分類，傳感器的靜態(tài)特性。能力目標：具有識別常用傳感器的應(yīng)用的能力;（學(xué)時：4）

任務(wù)2：電子臺秤重量檢測。掌握電阻式傳感器的原理，電阻應(yīng)變片的的工作原理，直流電橋的基本知識、計算。能力目標：能正確識別和選用電子秤傳感器;（學(xué)時：4）

任務(wù)3：煤氣灶壓電點火檢測。掌握壓電效應(yīng)、壓電式傳感器的基本工作原理和簡單應(yīng)用。能力目標：能正確識別和選用煤氣灶壓電點火傳感器。（學(xué)時：4）

素質(zhì)目標：具有文化自信心;具有細致、專注的工匠精神;具有正確的價值觀導(dǎo)向;具有“遵紀守法，遵守道德規(guī)范，堅守中國傳統(tǒng)優(yōu)良文化”。

2.項目二：溫度的檢測

任務(wù)1：爐溫檢測。掌握熱電阻、熱電偶的原理和簡單應(yīng)用。能力目標：能正確選用熱電阻、熱電偶;（學(xué)時：4）

任務(wù)2：冰箱溫度的檢測。掌握熱敏電阻的原理和簡單應(yīng)用。能力目標：能正確選用熱敏電阻。（學(xué)時：4）

3.項目三：液位的檢測

任務(wù)1：汽車油箱液位檢測。掌握電容式傳感器的基本工作原理和簡單應(yīng)用。能力目標：具有簡單的信號分析與電路設(shè)計的能力;（學(xué)時：4）

任務(wù)2：密閉容器的液位測量。理解超聲波傳感器的基本工作原理和簡單應(yīng)用。能力目標：能正確選用超聲波傳感器，具有簡單的信號分析與處理的能力。（學(xué)時：4）

4.項目四：位移的檢測

任務(wù)1：電感式接近開關(guān)用于物位的檢。掌握電感式傳感器的基本工作原理和簡單應(yīng)用。能力目標：具有簡單的信號分析與處理的能力;（學(xué)時：4）

任務(wù)2：光電傳感器用于位移和車速的檢測。了解光電傳感器的基本工作原理和簡單應(yīng)用。能力目標：具有簡單的信號分析與處理的能力;（學(xué)時：4）

任務(wù)3：霍爾傳感器用于電動機轉(zhuǎn)速的檢測。掌握霍爾傳感器基本工作原理和簡單應(yīng)用。能力目標：能正解應(yīng)用霍爾傳感器。（學(xué)時：4）

項目二、三、四素質(zhì)目標：具有熱愛專業(yè)、愛崗敬業(yè)的精神;具有極致追求、不懈努力的工匠精神;具有團隊協(xié)作的意識;具有“無規(guī)矩不成方圓”的規(guī)章意識;具有“責(zé)任意識”和專注極致的工匠精神;具有審美意識。

采用項目和任務(wù)的方式教學(xué)，構(gòu)筑“教、學(xué)、做”一體化的模式，教學(xué)方法主要有講授法、討論法、演示法、實驗法、例題分析與練習(xí)法等。傳感器應(yīng)用技術(shù)針對高職學(xué)生的基礎(chǔ)，因材施教，知識與能力并重。教學(xué)的重點是各類傳感器的特點及選用。難點是常用傳感器工作原理。

（三）傳感器技術(shù)應(yīng)用實驗室建設(shè)思路

根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的需求，課程教學(xué)應(yīng)需要滿足理實一體化模式教學(xué)的教學(xué)條件，具體情況如下。

1.校內(nèi)實訓(xùn)實驗室建設(shè)

校內(nèi)基地所需條件：

（1）滿足課程內(nèi)容學(xué)習(xí);

（2）設(shè)備和技術(shù)先進，緊跟專業(yè)新技術(shù);

（3）環(huán)境模擬生產(chǎn)現(xiàn)場;

（4）滿足理實一體化模式教學(xué)。

應(yīng)在現(xiàn)有實訓(xùn)條件基礎(chǔ)上，繼續(xù)完善并擴建已有的電子檢測實驗室，自動化生產(chǎn)線實訓(xùn)室，新建傳感器技術(shù)工作室、機器人創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作室，實現(xiàn)理實一體化的模式教學(xué)，真正意義地“突出實訓(xùn)設(shè)備及技術(shù)的先進性，突出學(xué)習(xí)環(huán)境的真實性”。

2.校外實習(xí)基地要求

校外基地所需條件：

（1）具有一定的規(guī)模，已有一定的社會聲譽和影響力;

（2）領(lǐng)導(dǎo)重視，安排有相對穩(wěn)定的實習(xí)指導(dǎo)人員;

（3）有完善的管理體制和規(guī)章制度;

（4）與課程內(nèi)容基本對口，技術(shù)和設(shè)備較先進，能滿足完成課程教學(xué)的要求;

（5）能滿足共同完成相關(guān)科研項目的要求;

（6）實習(xí)基地的場地、設(shè)施能滿足教學(xué)需求，能滿足實習(xí)學(xué)生和指導(dǎo)老師食宿、學(xué)習(xí)、等方面的基本需要。

因此，加強華中數(shù)控有限責(zé)任公司、智威科技有限責(zé)任公司等校外實訓(xùn)基地的建設(shè)，使學(xué)生在較強的工程氛圍和實踐環(huán)境中受到鍛煉，著力培養(yǎng)學(xué)生的基本技能、工程實踐能力和創(chuàng)新能力，加強與校外實訓(xùn)基地在科研、培訓(xùn)的等方面的深度合作。

三、教學(xué)實施

課程實施采取“項目導(dǎo)向、團隊學(xué)習(xí)”的教學(xué)模式，學(xué)生在完成每一個任務(wù)基本功能的學(xué)習(xí)后，可以自己根據(jù)對該任務(wù)的掌握情況，發(fā)揮自己的主觀能動性和創(chuàng)造性，創(chuàng)新設(shè)計出更多的環(huán)節(jié)，這樣可以促進學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展能力。

在課程的學(xué)習(xí)中，學(xué)生以小組為單位進行學(xué)習(xí)，共同完成任務(wù)，展示成果，同時在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生愛黨愛國、愛崗敬業(yè)、言行文明、樂觀豁達、誠信友善、生活樸實、團隊協(xié)作、安全環(huán)保、勞動意識等職業(yè)素質(zhì)，為學(xué)生職業(yè)生涯的開啟打下基礎(chǔ)。

四、結(jié)語

本文探討傳感器技術(shù)應(yīng)用理實一體化教學(xué)模式下實驗室建設(shè)，從教學(xué)內(nèi)容設(shè)計到實驗室建設(shè)思路及教學(xué)實施幾個方面進行討論，目前實驗室在省級創(chuàng)新行動項目中已建設(shè)完成，預(yù)備投入使用，教學(xué)效果有望得到較大提高。

參考文獻

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