《传感器原理及应用》教学改革浅探

摘 要： 作者基于《传感器原理及应用》的教学内容和特点，对教学理念、教学内容、教学形式等方面的改革进行了初步的探索，提高了学生的积极性和主动性，增强了教学效果。

关键词： 《传感器原理及应用》 教学理念 教学内容 教学形式

1.引言

传感器是一种能够感受被测量并按照一定的规律将被测量转换成可用输出信号的器件或装置，它是获取信息的重要工具，在现代测控系统和自动控制系统中占有重要的地位。《传感器原理及应用》是一门涉及电子、机械、光学、材料、生物、自动控制等领域的高技术交叉学科课程，研究的传感器类型包括力、声、电、光、热等，并对各种类型传感器的结构和原理及其在生产和生活中的应用进行了分析。随着微电子技术、新材料技术和电子信息技术的发展，各种高、精、尖新型传感器不断涌现，但传感器原理及应用课程内容和形式的更新跟不上高速发展的传感器技术，学生的学习的积极性和主动性不高。如何在有限的教学时间内，将经典和现代的传感器原理和应用知识讲授给学生，并增加实践性教学内容，从而调动学生学习的积极性和主动性，且提高学生灵活利用所学传感器知识的能力？《传感器原理及应用》课程教学改革方法的探索和应用有重要的作用。

2.《传感器原理及应用》教学改革

2.1教学理念的改革

当前教学以教师讲课为主，学生听课为辅。学生是教学的主体，我们要注重促使学生掌握专业的技术知识，培养学生的创新能力。老师讲和学生听这样单一的教学手段不利于调动学生学习的积极性和主动性，教师应适当转换角色，树立让学生成为主角、成为中心的理念，只需要进行适当的引导，让学生利用课堂上大部分的时间去探索和发现新的知识和新的技能。教师应教授给学生如何学的方法，并协助学生分析和解决通过努力尚不能解决的问题。教师通过引导，充分挖掘学生的学习潜能，并提高其学习的积极性和主动性，保证在整个教学过程中气氛活跃，教学效果良好。教师在授课的同时，也要注重以生产和生活中的实例来引导和启发学生，使学生灵活运用所学知识，激发学生的学习兴趣，提高学生学习的热情。要实行讲课、课堂讨论及自学相结合的教学方式，积极组织学生参与问题的讨论，提出自己的解决方案，让学生参与到教学中来，以此来调动学生的学习积极性，逐步提高其自学能力和分析问题、钻研问题的能力。

2.2教学内容的改革

《传感器原理及应用》教材种类繁多，具有不同的侧重点。我院教师根据教学内容的安排选择适合本院微电子、电子信息科学与技术专业和光信息科学与技术专业的书籍，结合《传感器原理及应用》的教学难点，深入细致地分析各种类型传感器的原理、结构及其应用领域，夯实学生在传感器方面的理论知识基础，并提高学生的传感器设计技能。除课堂教学之外，还有针对性地安排实验课程，增加三种电桥的电阻应变式传感器测压力、差动变面积式传感器、压电式加速度传感器、电涡流传感器、热电阻、集成温度传感器、差动变压器式传感器等实验环节，利用这些基础实验，加深学生对相关传感器性能的理解，并深入熟悉各种传感器的工作原理。

2.3教学形式的改革

目前，多媒体教学方式传递给学生的信息量较大，有利于学生在短时间内了解大量的传感器知识，但是我的实际教学工作表明，单纯依赖多媒体教学，学生会不注重教师语言传授的有用信息，并且由于多媒体传输的信息量过大，展示速度较快，学生的思路往往跟不上教师的思路，难以消化和吸收多媒体课件所罗列的知识。而传统的板书授课则较易开拓学生的思路，引导学生跟随教师的思路听课，并且学生有较多时间消化和吸收所学知识。针对本课程特点，我采用了多媒体教学和传统教学手段相结合的教学形式。对于传感器理论公式推导采用传统板书的形式，对于传感器的原理、结构和应用，则采用多媒体的图文并茂和动画演示相结合的现代教学手段。我在传感器的教学过程中，利用了动画演示传感器的工作原理和结构，并且搜集了大量实际生产和生活中使用的传感器的图片，极大地激发了学生对于《传感器原理及应用》课程学习的兴趣，使学生更加透彻深入地了解各种类型传感器的工作原理和应用领域。

我注重将教材上所讲解的传感器原理与实际的传感器联系起来，告诉学生传感器在生产和生活中的各种应用，比如，电饭煲、电冰箱、空调等的自动控制系统都与温度传感器有关；自动控制走廊灯、自动门等的传感器将声波、红外线强度的变化转换成电学量，间接实现自动控制；在讲解应变式传感器的性能时，向学生介绍电子称重计的工作原理；在讲解电涡流传感器的性能时，介绍电磁炉的工作原理，等等。并且可以利用日常使用的传感器为例，让学生利用所掌握的理论知识来设计一些简单的常见传感器装置，比如电子称重小车的设计。在此设计项目中，我要求学生掌握应变式传感器的工作原理、基本结构，以及平衡电桥方面的基本知识，掌握电子称重小车的敏感元件和转换元件分别是哪些部件，并学会检测电路和处理非线性误差等。此类设计项目都与当前传感器的应用主题很好衔接，注重提高学生的动手能力和综合技术应用能力，使学生快速熟练掌握相关传感器技术方面的知识，为学生参加具体的工程设计和科学应用夯实基础。

3.结语

《传感器原理与应用》是一门理论和实践紧密结合的课程，我在教学实践中注意教学内容的合理安排和教学方法的改进，实践表明，教学改革调动了学生学习的积极性和主动性，激发了学生学习传感器知识的兴趣，锻炼了学生的自学能力和分析问题、解决问题的能力，取得了良好的教学效果。

参考文献：

［1］郁有文，常健，程继红.传感器原理及工程应用［M］.西安：西安电子科技大学出版社，2010.

［2］张萍.金属箔式应变片三种桥式转换电路的性能研究［J］.考试周刊，2011，（55）：171-172.