开发优质教学资源 提高学生学习能力

张美凤　赵泓扬

【摘 要】传感器原理及应用课程是测控技术与仪器专业一门必修的专业基础课。为提高该课程的教学效果，开发了远程虚拟测控实验室、传感器网络教学平台、传感器课程考试系统、自编了适合应用型本科学生使用的教材等。通过这些优质教学资源的应用，极大提高了学生的学习效果。

【关键词】优质教学资源；可视化；交互式

1 优质教学资源开发的背景

《传感器原理及应用》课程是高等院校测控技术与仪器、检测技术与应用专业教学计划中一门必修的专业基础课，在其他专业培养计划中是一门重要的专业拓展课。该课程主要讲授各类传感器的基本工作原理、相应的测量转换电路以及在实际生产生活中的应用。由于受教学条件和传统教育思想的影响，过去的教学主要以教师为主而学生被动接受的模式，加上有些传感器部分没有实物，部分学生感觉学起来枯燥无味。这些都导致学生对课程作用认识不足，严重影响了课程的教学效果，不利于学生分析问题、解决问题能力的培养和提高。

2 优质教学资源的开发及应用

2.1 可视化、交互式、可共享的远程虚拟测控实验室

我们在LabVIEW软件平台上，设计并开发了达到国内先进水平的具有创新性的远程虚拟测控实验室。

虚拟实验室利用逼真形象的面板控件形成软件模块，依托计算机，能够像实物仪器一样的完成测试、分析、处理、显示等任务，实现传统仪器的测试功能，得到在实验室里相同的实验过程和测试结果。部分程序运行界面如图1所示。

2.2 传感器网络教学平台

以测控系统中的信息流（信息获取、处理、显示、应用）为主线，建成了具有“广、实、新、活、多”特征的传感器与检测技术网络教学平台。“广”——是指平台包含的教学资源丰富，既有理论模块，又有实践模块，还有习题、试卷等测试模块，覆盖面广；“实”——是指平台逻辑结构清晰、人机界面良好、交互性强，使用方便、实用性强；“新”——是指利用FLASH、JAVA、LabVIEW等软件设计动画、计算机仿真、虚拟实验等教学资源，形式新颖，具有创新性；“活”——是指利用平台实现了“教”和“学”的方式灵活多样，真正做到了課堂上、下相结合，校内、校外相结合；“多”——是教学内容的组织采用了多种手段像文字、图片、视频、动画、计算机模拟等，切合教学主题，启发引导性强。

网络平台部分资源如图2所示。

2.3 传感器课程考试系统

为便于学生对所学知识的练习、自查、巩固，教师及时了解学生对知识的掌握情况，我们利用VB开发了传感器课程自助测试系统。该系统界面清晰，操作方便，学生可以通过此系统方便地进行习题练习，课程考试等，教师通过此系统可以对试题进行录入、删除、修改、查询等，可以通过手动和自动两种方式进行组卷，并可以对学生成绩进行管理、查询、分析等。

2.4 《传感器原理与检测技术》教材及实验配套教材

课程组联合其他大学主编了《传感器原理与检测技术》教材，被列为普通高等院校“十二五”规划教材。教材已经在常州工学院、南京工程学院、太原理工大学、淮阴工学院等院校推广使用。教材并不拘泥于单个传感器件，而是从测控系统集成的角度来讲解各类传感器的基本原理、简单的结构、测量转换电路以及在测控系统中的实际应用等。这本书既讲述传感器的基础理论，但更强调实际应用，每一种类型的传感器都给出了实物的图片和相关技术参数。同时对每类传感器在实际生产、生活中的应用进行了实例讲解，并且很多实例都配备了相关的电路，参照这些例子学生可以进行科技制作或者在此基础上举一反三进行科技制作，更好的锻炼实践能力。

与之配套的实践教程《传感器原理与检测技术实践指导教程》于2011年11月由国防工业出版社出版，被列为普通高等院校“十二五”规划教材。教材中的实验项目不是将实验设备说明书中的实验进行简单的重复罗列，而是系统地对其分析、整理、归纳，通过常用电测仪表的使用、验证性、综合性、设计性、创新性实验多个环节的分层次、递进式反复训练，实现从基础层、应用层、提高层到创新层的跨越，以达到培养学生的实践能力和创新能力的目的。

3 优质教学资源应用的成效

3.1 学生成绩分析

通过优质教学资源的应用，教学内容和教学方法的不断完善改进，学生成绩稳步提升，近几年学生传感器原理及应用课程的及格率由74.31%提高到93.94%，平均分由69.04提高至81.7。

3.2 学生创新能力显著增强

近年来，专业系学生获全国电子设计大赛江苏赛区一等奖、省高校大学生物理及实验科技作品创新竞赛特等奖、“挑战杯”大学生科技作品竞赛江苏赛区二等奖、三等奖、江苏省本科优秀毕业设计、省高校学生多媒体作品大赛二等奖等各类省级以上学科竞赛奖励30余项。获江苏省大学生实践创新训练项目20余项。

【参考文献】

[1]潘雪涛，邬华芝，等.创新虚拟实验教学模式，培养自主学习能力[J].实验室研究与探索，2014，33（11）：72-75.

[2]金梅，张立国，金菊.“传感器原理及设计”课程立体教学模式的研究[J].电气电子教学学报，2016，38（4）：48-50.

[3]张宣妮.基于“做中学，学中做”的传感器教学的改革[J].高教论坛，2011（2）：70-71.

[4]潘雪涛，张美凤，等.“传感器原理及应用”网络平台的研发与应用[J].常州工学院学报，2011，24（1）：72-76.

[责任编辑：田吉捷]