高职《传感器应用与技术》课程的教学改革

来源：网络 时间：2022-03-19

　　摘 要：针对《传感器应用与技术》课程教学的内容和特点,课程组对该课程的教学进行了深入地研究和分析，提出了对教学内容的确定、教学过程的实施以及课程的持续发展三个方面的改革措施。
　　关键词：传感器应用与技术；教学改革；持续发展
　　中图分类号：G642 文献标识码：Ａ
　　文章编号：1009-0118（2012）09-0138-02
　　
　　《传感器应用与技术》是理工类专业的一门重要课程，是电子、自动化、机电一体化等专业的一门专业课，随着企业对高素质技能型人才要求的提高，我院在教学中本着“技能为主、理论够用”的原则，结合企业对于工作人员传感器应用能力的要求，对《传感器应用与技术》课程的教学进行了改革，切实体现教学过程的实践性、开放性和职业性，取得了比较好的教学效果。
　　一、课程特点
　　《传感器应用与技术》的前序知识主要涉及到《电工技术》、《电子技术》专业基础课。课程组教师与企业技术人员制订了本课程教学的基本要求：掌握传感器的特性和指标；掌握典型传感器的原理及其应用；通过该课程的学习使学生掌握常用传感器器件、基本测量电路的工作原理和分析计算方法；掌握常用的传感器特性和使用方法；会查阅资料手册，会正确选择有关传感器元器件；正确使用有关检测仪器、仪表；熟练连接检测线路，对简单的测量与控制系统会设计、安装、调试、排除故障。
　　二、学生情况
　　学生专业素质特点。我院学制是2.3+0.7即高职三年期间，2.3为在校学习期间，0.7是校外顶岗实习期间。是在电子、自动化、机电一体化专业中开设这门课程，开课时间安排在大学第三或第四学期，此前学生对《电工技术》、《电子技术》专业基础课进行了学习，已经具备了一定的专业理论基础和电子技术实践能力。
　　从学生整个专业素质形成的过程来看，高年级学生正从学习基础理论知识转向专业技能形成的过程。若能对本课程教学进行合理设计，将对学生学习与技能的掌握起到关键的促进作用。
　　三、教学方面
　　（一）重新确定教学内容
　　课程组成员与专业相关的企业技术人员根据企业需求共同确定教学内容，要求学生只要知道如何使用、选择传感器即可，在教学中只需要让学生定性地了解传感器的工作原理，熟悉其基本特性，对于原理性的理论或定理的推导可以不做要求。对此部分内容感兴趣的学生可以自学，有问题再向教师请教或自己查阅资料。重点培养学生的工程意识与实践技能。
　　例如：热电偶传感器的中间温度定律，学生只要明白该定律的作用、掌握热电偶传感器的冷端补偿的方法及注意事项，会查热电偶的分度表即可，在课堂对定理不必详细推导，学生可以自学，有问题课后请教教师。
　　（二）在理论教学方面的改革
　　1、在复习预习环节中的改革
　　课前的复习和预习，对学生知识的掌握会起到事半功倍的作用，这是教师常用的教学手段。在复习环节中，有的教师采取自己复习的方式，有的教师采取的是提问学生的方式。但预习的好习惯在大学学习中教师似乎不再强调。本课程组对课前复习、预习方面进行了改革。
　　主要措施是对每次理论课都发放预习、复习任务单。
　　例如：在学习“第二模块电阻传感器”“第二讲气敏、湿敏、热敏电阻传感器”一节时在课前发放的预习复习任务单是：
　　对前一节复习：
　　应变效应及应变式电阻传感器的分类。
　　简述三种桥路输出的优缺点。
　　简述应变式电阻传感器的四个应用。
　　预习：
　　获取电子技术知识：差动放大器的功能以及放大倍数的计算。
　　你从网络上找到了哪些热敏传感器、气敏传感器、湿敏传感器，有什么新的产品以及功能，获取了那些信息？
　　这种预习效果非常好，例如在应变式电阻传感器一节的预习中，有一个同学在网上查到了使用碳材料制作可多点应变的电阻传感器，并查到了它的用途以及谈到自己的设想，就是将这种材料应用于机器人中，能否制作出与人的皮肤一样的机器人。这个想法在本次课的“35+10”互动时间进行了热烈的讨论，强烈激发了学生对本课程的学习激情。“35+10”的教学手段在下面进行分析。
　　2、制作课件方面的改革
　　课程组对《传感器应用与技术》课程系统地进行了课件制作，制作的课件有两个突出点，一是弥补实验室传感器种类不足，工业用传感器价格昂贵，实验室不必花费过多的资金购置，课程组教师与企业技术人员赴企业将工业用传感器外形、参数、使用注意事项于PPT形式给出，培养了学生的工程意识，二是将每一模块的传感器检测与控制的实际应用用动画的形式表现，模拟工厂，将工厂搬进课堂，实现理实一体化。
　　例如：工业用铂热电阻的测温在工业测量应用广泛，但价格上千，实验室并未购置，课程组与企业技术人员将铂热电阻的外形、参数、实际测温实例以及接线、变送、控制方面制作了系统的课件；又例如光电传感器应用之一：测量带动表针的齿轮转速从而校正煤气表的刻度准确性，课程组成员于丹东东发企业的技术人员就东发企业的上述检测装置制作了光电传感器的测速动画以及光电传感器的外形、参数、以及在检测煤气表的实际安装位置进行课件制作。
　　课程组将本课程实现了网络化，先后获得2009年优秀院级精品课，获得2010年度辽宁省网络课程二等奖的荣誉。与本院师生实现资源共享。
　　3、学生课堂互动的改革
　　“35+10”是我院于2010年学院性的教学方法改革，每堂课利用10分钟时间，学生提问教师回答，问题内容宽泛可以是本课节知识也可以是本课程的知识还可以是人生观、职业素养问题。这样做既可以使学生加深与巩固本课程的学习还可以鞭策教师的师德建设以及知识体系的自我完善。
　　（三）实验教学方面的改革
　　以前的实验都是由教师给出实验器材、实验线路、实验步骤，甚至连实验结果都由教师给出，并没有积极有效地调动学生的主动意识以及技能培养，学生处于这种“灌”的教学方式还是对学习有厌烦情绪。现在是由教师发放实验任务单，学生对实验进行预习，对本次实验获取有关信息，确定实验方案。经教师指导后学生分组、团队协作进行实验操作。组员对本组成员进行互评，填写实验测试单作为实验成绩的依据。实验部分的改革必须建立在实验室开放的基础之上，本院配备了专门实验室管理教师，于每天下午1：30―4：00开放。 　　例如：“差动变压器传感器的使用”实验任务单。
　　【引导性问题】
　　1、差动变压器的结构特点？
　　2、相敏整流电路的特点？
　　【实验目标】
　　1、了解差动变压器的基本结构及原理，通过实验验证差动变压器的基本特性。
　　2、掌握差动变压器测量震动的方法。
　　【实验方案】
　　在实验操作前教师提问实验方案，经教师指导后，学生实际操作，操作时组员互评填写实验测试单，实验成绩由教师与学生互评分两项获得。
　　（四）实训教学方面改革
　　我院只有电气自动化、电子技术专业开设了《传感器应用与技术》的综合实训，机电一体化专业未设实训。课程组对综合训练进行了大胆的改革，将实训30课时改革为18+12，校内18课时，校外12课时，校内实训确定为酒精测试仪的设计与制作，要求学生对相应功能分析设计、正确选择传感器。进行PROTEL绘图、印制电路板焊接、调试，目的是训练学生对传感器应用、PROTEL绘图、印制电路板焊接、调试的综合技能。课程设计作为本课程考核的重要依据。学生分组，团队协作进行课程设计、作品制作。组员对本组成员进行互评，填写实习测试单作为实习成绩的一项依据。
　　综合实训安排了12课时的到企业实习，有丹东浩宇集团红外传感器、超声波流量计在粒度仪中的使用；辽宁东发集团的角编码器、光电传感器、热电阻在煤气压力表生产、检测的应用；丹东贝特自动化有限公司的电子秤、热电偶、流量计、钟罩式转子流量计的应用。工学结合，培养学生的实践能力以及对职业岗位的认知。
　　（五）持续发展方面
　　加强《传感器应用与技术》课程教学的课后延伸，如大学生电子作品竞赛、机器人作品开发、毕业设计等，我院每年举行一次大学生电子作品竞赛，不乏有利用传感器实现功能的电子作品；传感器在机器人的制作中广泛使用，系部教师以及部分学生制作了多种功能的机器人；学生在校外顶岗实习期间，结合日常生活和生产过程中的实际情况，选用适当的传感器，设计自动检测与自动控制过程，撰写了相应的毕业论文。
　　“导师制”是我院的特色教学模式，是我们把乔佩科院长将英国牛津大学的教学方法与本院结合，形成辽地院式导师制。每位中级及以上职称带2-3名学生，导师带动了若干名学生，指导其人生观、课程知识、专业知识与技能，已收到良好的效果；同时也体现了高职教育的全面性、职业性、开放性。
　　通过课程组近两年的改革与实践，与原有的教学方法相比，《传感器应用与技术》课程的教学改革取得了显著的教学效果，学生无论在学习课程以及参加有关的电子产品制作、机器人的研制与技能大赛都兴趣激昂，学生对本课程技能的掌握得到显著的提高，同时也为其他课程的改革提供了借鉴。
　　
　　参考文献：
　　［1］王艳芳,刘建娟,孙鸿鸽.传感器与检测技术课程教学改革研究［J］.职业教育,2009,(8).
　　［2］孙红鸽,藏义,曹毅.传感器技术专业课程实验教学改革与实践［J］.现代教育技术,2009,(13).