《傳感器與檢測技術》課程教學探索
摘要:傳感器與檢測技術屬於自動化、電氣工程及其自動化、過程裝備與控制等專業的技術基礎課，對學生專業知識的綜合應用起著關鍵作用。根據該課程的特點和存在的問題，探討了教學內容的調整和教學方法的改進，以期獲得更好的教學質量和效果。
關鍵詞:傳感器和檢測技術；教學改革；教學方法
中國圖書館分類號:G71文獻識別碼:A
文章編號:1009-0118(2012)05-0132-02。
傳感器與檢測技術是自動化、電氣工程及其自動化、過程裝備與控制等專業的壹門技術基礎課。它是壹門應用技術課程，主要研究自動檢測系統中信息提取、信息轉換和信息處理的理論和技術。傳感技術不僅是自動檢測系統，也是控制系統的前哨。它廣泛應用於各個領域，對生產發展和現代科技進步起著重要的推動作用。學好這門課程不僅能為後續課程打下良好的基礎，而且對學生綜合運用所學專業知識起著關鍵作用。自2005年課程大綱調整以來，教學中出現了壹些新問題，原有的傳統教學模式難以獲得良好的教學質量和效果。
壹，課程教學中存在的問題
從2005年開始，我校重新制定了自動化專業的教學大綱，其中傳感器與檢測技術課程由考試調整為考核，課時由64學時改為32學時。通過幾年的教學，總結了該課程教學中的壹些難點:
(壹)教學內容眾多且分散
課程內容多而散，涉及的知識面廣，包括物理、化學、電子、力學等。它是壹門多學科的課程，學生學習起來比較困難，尤其是壹些基礎比較差的學生。
(2)典型適用性
傳感器與檢測技術屬於典型的應用課程。如果要學習各種傳感器的原理並掌握其使用方法，並在此基礎上掌握構建檢測系統的方法，僅靠理論學習肯定有差距。但實驗課時不足，實驗條件有限。
(C)時間越來越少。
學校目前對學生的定位是什麽？培養優秀的工程應用型人才？為了增加實踐性，對課程設置和課時進行了調整，本課程課時縮減為32學時。
(四)學生學習主動性差
由於該課程被指定為考試課程，相當壹部分學生對自己的學習態度不太重視，沒有投入必要的精力和時間，學習主動性差，直接影響了教學效果。
二，教學內容和教學方法的探索
(壹)教學內容的調整
目前傳感器與檢測技術的教材大多側重於傳感器的工作原理、測量電路和信息處理，對具體應用研究較少。鑒於課程內容太多，課時太少，教學不可能面面俱到，必須適當調整教學內容。根據學校對工科本科生工程應用型人才的定位，教學內容的調整遵循以下原則:
1，避免繁瑣的理論推導過程，深入淺出的給學生講解傳感器的工作原理。例如，幻燈片演示了用酒精燈分別點燃熱電偶的兩端。當兩端有溫差時，兩電極之間出現電位差，沒有溫差時，電位差消失。通過這個例子，可以用壹個大家都能理解的簡單公式來解釋電勢差存在的原因，而不是把重點放在構成熱電偶的熱電勢和接觸電動勢的公式推導上。
2.關註傳感器的物理應用。增加實際案例，使學生對傳感器的應用有更感性的認識。
3.傳感器和系統之間互連的適當輔助方法。在幾個傳感器的早期應用中，傳感器門禁控制器的引入讓他們思考所學課程之間的關系，對所學課程之間的關系有了更深入的了解，建立了系統的概念。
(二)教學方法的改革
為了克服課程教學中的客觀困難，取得良好的教學效果，在課堂教學中運用了多種教學方法和手段，更加生動具體地講解教學內容。
1，采用多媒體技術，運用現代化教學手段，提高教學效果和質量。
壹方面，多媒體課件的使用可以節省教師在黑板上書寫的大量時間，克服課時減少的問題；另壹方面，將傳感器的工作原理以動畫的形式生動地展示出來，展示傳感器的各種照片和復雜檢測系統的原理圖或電路圖，讓學生直觀地了解傳感器，更容易理解傳感器的工作原理和應用。比如在學習光柵傳感器時，用傳統的教學方法很難讓學生理解莫爾條紋的形成和移動過程。利用媒體課件，學生可以用動畫的形式直觀地看到明暗交替的莫爾條紋是什麽樣子，還可以在標尺光柵上以不同的速度移動指示光柵，從而清楚地看到條紋的移動方向與光柵的夾角、指示光柵的移動方向之間的關系。學習增量式光電編碼器時，很多學生很難理解編碼器的方向判別。通過幻燈片展示編碼器的內部結構，直接理解光闌上的槽口、碼盤和光電元件的位置關系，學生可以更容易地理解鑒向碼軌跡、增量碼軌跡和零碼軌跡形成的脈沖之間的相位關系，借助簡單的鑒向電路，學生可以更高效地學習傳感器的工作原理和使用方法。
總之，使用多媒體技術能使學生獲得更多的信息，增強學習的興趣和生動性。
2.重視導入，提高學生學習主動性。
很多教材的緒論都比較簡單，但我個人認為這並不代表它不重要，尤其是面對學生主觀上對課程的忽視，我們應該下大力氣教好第壹次的緒論，吸引學生的註意力，激發他們的學習興趣，讓他們認識到這門課程的實用價值。通過幻燈片演示傳感器和檢測技術在國民經濟中的地位和作用，使學生根據各種工業背景下需要檢測的物理量，了解傳感器和檢測技術從日常生活到航空航天、海洋預報的應用，以及自動控制理論在實現過程中的關鍵作用，使學生了解本課程的重要性。另壹方面，我校多年來壹直在開展本科生科研培養計劃。開設本課程時已有學生成功申請培訓課題。壹般這個專業的學生還是圍繞專業應用領域來申請課題，大部分都會涉及到傳感器和檢測技術的內容。因此，我們將利用傳感器討論他們正在進行的課題中正在解決的具體問題，更直接地認識到這門課程的關鍵作用，從而提高學生的學習興趣，增強他們的主動性，克服考試課程帶來的壹些陰影。
3.加大案例教學比重，註重應用。
根據培養工程應用型人才的目標，本課程教學的首要目的是使學生合理選擇傳感器，對傳感器技術問題具有壹定的分析和處理能力，了解傳感器的工程設計方法和實驗研究方法。因此，在教學中要註意分析各種傳感器的區別和聯系，用大量的具體案例來分析傳感器的應用特點。
比如教材中對電阻應變傳感器的介紹，主要是從傳感器的結構、工作原理、測量電路等方面，實際應用案例很少。教學中用幻燈片展示不同應用的實物圖，如地秤的輻條式稱重傳感器、懸臂式電子秤、體重秤、扭力扳手等日常生活中常見的實物。生動的動畫用於展示不同應用中傳感器的反應。比如學習常用傳感器熱電偶時，展示各種型號熱電偶的圖片，補充熱電偶的安裝方法。以換熱站控制系統為例，分析了熱電偶在溫度測量中的應用，重點介紹了傳感器的輸出信號以及與控制系統的互聯。在介紹光電池傳感器時，增加了控制用幹手器、檢測用光電數字轉速表和照度計的應用案例。通過案例，學生對傳感器的應用有了更深的理解。
4.利用學校的科研和訓練，提高學生的學習興趣，加強動手能力。
我校學生可以從二年級開始申請科研訓練項目，有老師的指導，有學生的責任。本課程在學生三年級第壹學期開設。在此之前，壹些學生已經參加了科研訓練項目。在這些項目中，如智能汽車項目和數據采集系統的實施，傳感器和檢測技術的應用是包括在內的。課前老師可以針對實際問題提問，讓學生帶著問題學習，增強學習興趣。此外，還可以啟發學生頭腦風暴，聯系實驗中心老師，聯合二年級學生設計制作傳感器，或者進入專業實驗室進行傳感器應用實踐實驗，鼓勵學生申報科研和實踐項目，提高學生的實踐能力。
三。結束語
通過幾年的教學和總結，對教學內容和方法進行了分析和研究，並進行了相應的改革。調整後的教學內容更加註重應用，補充了豐富的案例，激發了學生的學習興趣。多媒體教學方法增強了教學的生動性，並與科研訓練相結合，拓展了課堂教學，強化了學習主動性，增強了實踐能力。從近幾年的網上評教結果來看，教學調整和改革受到了學生的歡迎和好評，取得了良好的教學效果。
參考資料:
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