传感器与自动检测技术教学思考

王宇松，赵金花

（龙岩学院，福建 龙岩364000）

传感器与自动检测技术教学思考

王宇松，赵金花

（龙岩学院，福建 龙岩364000）

传感器与自动检测技术是电子、信息类专业的基础课，注重的是实践性，在目前的教学过程中存在着教与学都比较困难的情况。作者在分析课程特点的基础上，针对本课程教与学的特点，提出了解决问题、提高教学质量的方法和思路。

自动检测；教与学；教学改革

“传感器与自动检测技术”是电子信息类课程的专业基础课，也是学生毕业后在工作中经常用到的一门技术，具有很强的应用性，是整个大学课程体系中的核心课程。传感器与检测技术是信息获取的关键，是信息社会的基础。传感器与检测技术的发展非常快，各种新型传感器不断涌现，新的检测理论不断发展，理论体系不断扩大；同时，本课程是一门工程实践性非常强的课程，必须理论联系实践，加强动手能力的培养，才能提高学生对传感器的认识。但是，一般高校实验室的传感器都是基本传感器，实验设备都是封装起来的，学生很难了解内部的工作原理，很难对传感器有直观的认识，难以掌握课程内容。部分教师存在只注重传感器原理的教学，而对自动检测技术的相关内容介绍较少，传感器和自动检测两方面的教学内容脱节，没有很好的综合在一起，没有起到协同的作用。“传感器与自动检测技术”课程的特点是内容缺少系统性、连续性，与其他课程内容缺乏关联性，学生学完本课程后往往不知道传感器怎么用。因此，在教与学的过程中都感觉很困难，为了提高教学效果和学生学习的积极性，本文提出几点思考和建议。

1 教学环节的思考

传感器的教学主要按照传感器理论、测量电路及简单应用的思路进行。传感器理论部分主要是物理上的一些效应，如霍尔效应、压电效应等[1]，这部分内容学生在物理课程中已经学习过，重点部分应该介绍这些原理是如何用来检测参数的。测量电路方面应该引导学生去设计、制作出测量电路，而不是只讲理论。

目前，传感器教材中的内容不能满足教学的要求。教材中的传感器都是比较经典的传感器，对传感器的发展状况缺乏介绍；对传感器应用的介绍，没有应用场合注意事项的讲解，缺少具体的案例分析。因此，在教学中引入案例分析，可以让学生思考如何将传感器与实际应用结合起来。如在讲授温度传感器时，可以设计一个应用场景，给定要测量的温度范围，让学生思考如何用学过的温度传感器来组建满足要求的温度测试系统，这样学生会思考如何选择具体型号的传感器以及传感器特性参数的用途，如何用测量电路把信号从传感器中提取出来。学生通过思考，查找资料，接触具体型号的传感器，将传感器的理论知识应用于实践，就知道了传感器的动态和静态参数是如何跟实际问题的参数联系起来的。为了让学生了解传感器的作用和应用范围、使用时的注意事项等问题，可以将传感器和检测技术结合起来，在教学过程中让学生思考什么是检测技术，如何检测等问题，让学生思考如何把传感器中有用的信号取出来，让学生掌握检测系统中传感器是如何使用的，数据是如何处理的。在目前的教材中，检测技术主要是介绍一种参数测量传感器的结构原理，譬如测量压力，主要是介绍压力测量传感器的工作原理，而没有讲解如何进行压力测量以及如何构建一个压力检测系统等问题，检测技术中所讲的工作原理和传感器中所讲的工作原理重复。因此，检测技术中应该重点讲解技术的实现过程及其思考过程，讲解怎样将检测技术中的参数和传感器参数相匹配，这样学生才会了解如何去思考，如何构建一个自动检测系统[2,3]。

在教学中，虽然学生学习了传感器理论，但是普遍感觉似懂非懂，不知道传感器是什么样的，因此，我们可以在课堂教学中以传感器作为教具，让学生对所学的传感器有感性的认识，

2 实践教学的思考

传感器与自动检测技术是一门实践性很强的课程，能够让学生了解传感器的工作过程：从被测量到敏感元件，从敏感元件到传感元件，再通过测量电路输出的过程。在测量过程中需要对测量数据进行数据处理和误差分析[4]，因此实验能够让学生掌握传感器中信息的流向和处理方法。但是部分高校的实验室只能做验证性的实验，综合应用实验很少，多个传感器组成检测系统的实验则更少，而且目前的实验设备都是模块化的，把传感器的测量电路封装起来，学生很难了解内部的电路和工作原理。在使用时学生只是用导线连结起来，为什么这么连，学生很少了解。在目前的教学中，“传感器与自动检测技术”课程缺少实训这个环节，缺少综合性的实验训练，学生缺少对传感器系统的分析处理能力。应该鼓励和支持学生做设计性的项目和课程设计，从传感器的选择，测量电路的设计等方面培养学生分析问题、解决问题的能力，提高学生理论联系实际的能力和工程设计能力。

应该让学生从系统层次上把握这门课程，让学生了解系统中的每一部分对结果都会产生影响，同时让学生多接触生产实际中遇到的问题，可以带学生去生产现场参观实习，有意识地让学生多了解自动检测系统的工作原理。

为了提高学生的实践能力和学习兴趣，可以将学习和竞赛结合起来。如利用每年的电子设计大赛，让学生进行自动检测系统的设计，或模拟实际的项目让学生设计和调试电路。这样可让学生全面了解从原理到元件再到设计应用的整个过程，真正提高学生的动手能力。

3 提高学生学习的积极性

学生是教学的主体，提高学生的学习兴趣和学习积极性才能提高教学质量。目前，学生在传感器的学习中，普遍感觉太难，有太多的公式推导。在教学中，应该减少这些复杂公式的理论推导，把传感器的应用场合和需要的参数联系起来，由浅入深地介绍某种传感器的工作原理、应用场合和需要注意的问题。如我们可以将冰箱、空调以及工业中常用的传感器及其特点介绍给学生，让学生在实际应用中学习理论知识，还可以给学生介绍一些先进技术，如机器人的工作原理，机器人中用到的先进传感器，让学生了解机器人中有大量的传感器。课后提供适当的习题，也可以帮助学生巩固所学的理论知识。

4 学生课外学习的引导

由于课堂时间十分有限，学生在课堂上只能了解传感器的概况，因此仅靠课堂教学是不够的，应该引导学生进行课外学习。可以根据学生的兴趣成立兴趣小组，给学生提供一定的场地和器件进行操作；鼓励学生在课外自己学习和相互学习等。现在资料的查阅非常方便，应该教会学生利用互联网查找资料的能力，查找相关传感器型号的能力，在众多的传感器中选择适合自己使用的型号，从而提高学生的自学能力。引导学生学习传感器与检测技术的设计实例，让学生分析例子中传感器为什么要这么设计，如何改进等，并将整个系统做出来，在做的过程中遇到问题，解决问题。让学生看大量的传感器与检测系统的相关资料，提高学生的知识面，使学生举一反三，触类旁通，鼓励学生进行小发明，动手制作传感器的小系统，加深对课堂所学知识的了解[5]。鼓励学生把课外学到的知识和同学分享，不清楚和不懂的问题可以在课堂上一起讨论。

5 考核方式的思考

对课程的考核，目前主要采用笔试的方式进行，主要考察学生对基本概念、基本原理的掌握程度。这样的考核方式不能完全体现学生的实际能力，应该加大对学生分析问题、解决问题能力的考核力度，设置一些设计性、开放性的题型，考察学生综合应用所学知识的能力，还可以尝试利用学生做的实际作品来代替考试的可能性。总之要利用多种方式对学生进行考核。

6 结束语

为了提高教学效果，针对目前教学中存在的问题，本文提出了几点思考。通过对教与学的改进，学生了解了传感器的使用原理和方法；通过对传感器实物的接触，学生对传感器有了感性的认识；通过学习和思考，学生对由传感器组成的自动检测系统有了感性的认识，提高了学生学习的效果。

[1]张愉.“自动检测技术”课程教学改革探索[J].苏州市职业大学学报，2011，（3）:65-67.

[2]张愉.CDIO项目教学法在自动检测技术课程中的应用[J].常州信息职业技术学院学报，2011，（2）:54-56.

[3]朱立，李跃忠，钱敏，等.《传感器与检测技术》课程教学模式创新探讨[J].东华理工大学学报（社会科学版），2011，（3）:77-80.

[4]刘剑，杨立才，刘常春.“生物医学传感器与测量”课程教学改革探索[J].电气电子教学学报，2011，（2）:15-16.

[4]张登峰.谈程序教学法在自动检测技术课程教学中的运用[J].常州工学院报，2005，（2）:87-90.

[5]向丹.传感器原理及应用教改新探[J].广东技术师范学院学报，2008，（6）:89-90.

（责任编辑：朱 彬）

The Thinking of Teaching Reformation for Sensor and Detecting Technology

WANG Yu-song，ZHAO Jin-hua
(College of Longyan,Longyan 364000,China)

sensor and automatic detection is the basic course of electronic technology and information,focusing on the practical,In the current process of teaching and learning exist in the case of immune,this paper analyzes the characteristics based on the curriculum for the teaching and learning in this course features to solve problems,improve the quality of teaching methods and ideas.

automatic detection;teaching and learning;teaching reform

TP13

C

1009-3583（2012）-03-0107-02

2012-04-24

王宇松，男，福建龙岩人，龙岩学院讲师，主要从事自动控制和检测技术教学研究。