“传感器技术及其应用”课程教学改革

赵丽芬，张学超，陈文娟

（铜仁学院 大数据学院，贵州 铜仁 554300）

“传感器技术及其应用”课程教学改革

赵丽芬，张学超，陈文娟

（铜仁学院 大数据学院，贵州 铜仁 554300）

随着现代计算机信息技术的发展，传感器得到了广泛的应用，新型传感器日新月异，对“传感器技术及其应用”这门课程的教学提出了新的挑战。那么如何使本门课程适应快速发展的要求，以及如何锻炼学生的创新型思维，独立设计实验方案，完成实验全部操作，发挥学生的自主学习的能力，使学生在有限的课时内，获得最实用的知识，增强实践能力，是教授本门课程需要考虑的问题。文章从几个方面阐述了教学过程的一些经验，达到了预期的教学效果。

传感器；教学改革；实验教学；教研结合；创新型实验

在信息电子时代的今天，传感器技术得到广泛的应用，已成为现在信息技术的三大核心技术之一[1]。“传感器技术及其应用”课程是自动化、信息工程等专业相互交叉且实践性很强的学科，在自动检测系统中有着非常重要的作用[2]。

1 教学改革的探析

在科技迅速发展的时代，企业对技术人员的动手能力和探索创新能力以及自主研发能力的要求高。该课程在大三上学期开设，重点使学生掌握各类传感器的应用，以及对已学课程知识的综合应用能力的体现。那么，如何在教学中充分发挥学生的主观能动性，培养学生自主学习能力和专业素养，从而培养出应用型创新人才，成为教学中探索的重点。

2 教学模式改革

改以老师主讲为主为老师当“引导者和评委”学生当“课堂主角”。改革中，采用任务驱动教学法，教师尝试课前给学生思考的空间和布置教学内容，学生自主上网查阅关于传感器最新的资料以及应用。例如让学生两人一组,结合具体的某种传感器，利用搜集的相关资料下发任务，做成PPT上台讲解，每个学生至少讲解10分钟，其他学生可以提问题，各抒己见，最后老师再对所讲内容进行点评和加以总结。通过自己的讲解使学生加深对知识的理解和知识拓展，并调动了学生自主学习的积极性。例如，对我所带的班级的分组情况如表1所示。

结合所学知识，使学生能学以致用，理论联系实际。观察留心身边所用的各类传感器，扩大视野，查阅资料或上网了解同类传感器的前沿技术和应用。例如学生们举了非接触式体温计、自动感应门、机器人服务生、银行智能服务机器人、数据采集器等示例。有些男同学对汽车、飞机上的传感器感兴趣，自己找来大量的资料研读，并拿来和老师探讨。

表1 班级分组举例

2.1 注重实验教学，注基础，强能力，创新型实验

传感器技术是一门实践性很强的课程。在教学过程中，要着重知识的应用型。此课程的实验教学内容主要分为基本验证型实验和综合创新型实验。验证型实验主要检验学生对各类传感器的测量电路和一些典型的应用等基本知识的掌握情况。而综合创新型实验，是从专业学习的角度去考虑，那么它要求学生能自行设计传感器的应用电路并能制作出产品。比如，利用所学的压力传感器，可以制作出简单的电子秤；利用所学的磁传感器，制作成转速表等。实验室提供开放实验室，尽可能发挥学生的主观能动性，从而提高他们的动手能力和自主创新的能力。

2.2 利用多媒体课件，丰富教学手段

教学方法上，采用自行制作的多媒体课件为主，书本教材为辅的教学形式。随着现代计算机技术的发展以及广泛的应用，都为共享教学资源，丰富教学手段，提高教学效率等提供了外在保障[3]。借助多媒体课件进行教学。利用动画、声音、图片等形式帮助学生理解相关难点知识。尤其是通过大量图片让学生熟识一些不常见的传感器与其应用场合，以期收到较好的教学效果[4]。如电容式传感器的几种形式、涡流效应、光电传感器的几种类型的不同应用等重点内容，通过课件形象直观的演示，能上学生所理解和接受。而对于较复杂的原理公式推导，依然采用传统的板书手段，边推导边讲解，更能使学生接受和理解。采用多媒体加板书相结合的教学方法，取得了良好的教学效果。

2.3 教研结合，相辅相成

教学与研究是一个不可分割的整体，两者互为补充，相互促进，相辅相成。如果只教不研、照本宣科，那么再教也是一个教书匠；如果只研不教，那么研就失去了根基，失去了源泉。只有既教又研，才能不断提高教的水平学教学效益。在平时的教学中，老师尽量做到，教学上，把握要点、新技术的动态，及时补充新的传感器技术内容，尽可能使学生了解传感器的市场行情和前沿发展。在教学的过程中老师随时插入新的传感器产品，同时，把自己正在进行的科研项目和科研成果展示给学生，甚至可以挑选优秀的学生参与到老师的科研中，比如，在指导毕业生论文的选题时，可以把自己的科研项目拆分为几个小题目给学生做。或者从自己的科研分支中找一个合适的研究点，指导学生做大学生创新创业项目等方式，使部分学生参与到老师的课题中，从而达到教研结合，相得益彰的效果。

3 课程考核方式的改革

在对教材、教学方法和手段都进行改革之后，必须对考试方法也进行相应的改革[5]。期末考试要求学生提交本课程学习心得和期末设计题目的报告。学习心得主要要求学生对本学期此课程的所学所得，比如，团队合作的认识，对查阅资料的能力等是否有提升。而设计报告要求学生按照学校要求的毕业论文的格式撰写，为大四毕业论文的写作打下基础。最后，从各个方面保证了教学任务和教学效果的实现。考核方式比例如表2所示。

表2 考核方式比例

4 结语

根据“传感器技术及其应用”课程特点与教学中一些体会，分别从教学模式、实验教学和教研结合以及考核方式这几个方面阐述了对本门课程进行的教学改革，提高了学生的学习积极性，增强了动手能力，同时培养了学生良好的团队协作精神，为将来能更快地融入企业和适应社会奠定了基础，从而达到了较好的教学效果。

[1]童敏明，唐守锋，董海波.传感器原理与应用技术[M].北京：清华大学出版社，2012.

[2]郁有文，常健.传感器原理及工程应用[M].西安：西安电子科技大学出版社，2003．

[3]徐春辉.检测技术.课程教学与改革的探讨[J].华东交通大学学报，2004（12）：147-149.

[4]张宣妮.传感器原理及应用课程教学改革[J].科技信息，2009（31）：820，839.

[5]林红，曲波，黎穗琼.基于翻转课堂的传感器原理教学探讨[J].2017（2）：166-167.

Teaching reform for “Sensor Technology and Applications” course

Zhao Lifen, Zhang Xuechao, Chen Wenjuan
（Big Data Institute of Tongren University, Tongren 554300, China）

With the development of modern computer information technology, sensor has been widely used, new sensor change rapidly, which has poses new challenges to the teaching of “Sensor Technology and Applications” course. So how to make this course meet the requirements of rapid development, and how to exercise students’ creative thinking, make them independent to design experimental program so as to complete all operations of experiments, and exert self-learning ability of students, so that make students in the limited hours obtain the most practical knowledge, enhance practical ability, above all is the main problem needs to be considered when teaching this course. This paper expounds some experiences in the teaching process from several aspects, and achieves the expected teaching effect.

sensor; teaching reform; experiment teaching; teaching and research combination; innovative experiments

贵州省教育厅教学质量与教学改革工程项目；项目编号：黔高教发〔2013〕446-9号。贵州省科技厅联合基金项目；项目编号：黔科合LH字〔2016〕7289号。

赵丽芬（1986— ），女，河南濮阳，硕士，讲师；研究方向：传感器及无线传感器网络技术。