传感器实训总结范文

传感器实训总结篇1

[关键词]传感器 教学改革 实习实训

随着现代信息技术的广泛普及，教学模式由传统的教学方式向现代多样化的教学模式转变。以前的“黑板加粉笔”、“老师讲、学生听”已经满足不了人才培养的需要，由此教学改革势在必行。当今科技的发展，网络技术及计算机、多媒体的应用走进课堂，使得学生获得信息的渠道和接受教育的手段大大增加，在课堂教学中多采用启发式、讨论式、实验技能训练等多种教学手段。从前教育提出的 “因材施教”，在今天技术手段如此完善的条件下已经有可能实现。在如今信息多元化的网络时代，给学生提供了更多的自主学习的机会，许多具有自主学习能力和主动性学习的学生能够获得比课堂上更多的知识。而教学改革最大的受益者是学生。

传感器课程是工科专业的重要专业基础课，在整个课程体系中起到非常重要的作用。它不仅影响学习后续专业课程和完成课程设计，还对扩大自己的专业视野、养成良好的专业习惯和严谨踏实的专业作风有很大的影响，对逻辑思维能力培养，世界观、人生观的树立都有很大的影响。在长期的教学过程中，发现传感器课程的“教”和“学”都非常困难，原因是课程内容比较散，各种传感器之间相互独立，联系不大，无法形成完整的课程体系。要想达到好的教学效果，不仅需要教师有一些专业的前沿知识，有效的教学方式、方法，还需要学生具备良好的理论基础。

按照呼伦贝尔学院考试改革要求，根据传感器技术课程性质，我们对传感器这门课程的教学改革进行了大胆的尝试。在增加实验环节的同时，同时增加了电子实训设计。就是利用一段独立时间（一周或两周），让学生进行电子线路设计和焊接技巧的学习，掌握电子线路设计和焊接技方法，目的是进一步激发学生的兴趣，加深和巩固专业理论知识，养成自主学习的习惯。充分发挥学生的主体作用。

一、实习实训课题的选定

教学改革以提高学生综合素质为目的。为了使学生在实训收到好的效果，实习实训课题的选定从以下几方面考虑：

（一）价值性原则

选择的实训课题要有实践应用价值并且贴近生活实际。这样才能够满足课程实际和专业本身发展的需要。也有利于提高理论的指导性。因此，在选择实训课题时，应具有一定的理论价值和应用价值。

（二）创新性原则

所选的实训课题必须具有新意，选题上具有独创性和突破性，立意上具有趣味性。创新并非一定要独一无二，而是要善于把创新和实际结合起来。

（三）可行性原则

选题的可行性原则，是指在现有的实验条件下，根据学生的个人知识基础、兴趣爱好、时间精力等进行的选题。充分发挥学生的长处，更好的通过设计获得新知识。

对于指导教师来说，实习实训课题应从实际出发，充分考虑自己的力量及实验室的条件与实训课题的大小难易是否相称。总的来说，课题太大，传感器设计所涉及的范围广，所要考虑的因素多、实训周期长，在实训中学生很容易出现半途而废。小的课题，涉及的传感器范围小、难度小，不能起到很好的效果。

基于这几个原则，实训项目选择了万用表和智能小车的焊接与设计。以点带面，使学生充分了解传感器的应用。

二、计划实施

基于传感器的实训作为专业课的一部分。要形成一个科学完整的计划，细致到每一天应该完成的工作。这样在进行教学的同时也能更好地进行考核，有利于对学生有一个约束，更好地培养学生独立解决问题的能力。实训项目的实施按照由易到难、由浅及深、循序渐进进行，分为三个部分进行训练：

（一）基本功训练

此项训练主要包括焊接练习和基本工具、电子元器件的识别以及使用。通过基本功的训练，掌握实训方法，为以后的实训打下基础。

（二）基础课题的训练

基础训练包含理论课中重要知识点的课题，如串联型稳压电源，功放电路，触发电路等。基本知识的掌握关乎对设计的理解，训练的方式可用焊接工艺方式进行。内容是对电子元件的识别，电路的安装与调试。通过训练，学生应达到专业上的基本要求。

1.对常用电子元件的识别与检测。学会用直观的方法与仪表检测的方法识别元件类型了解电子元器件的功能。清楚在电路中的作用。对实训了如指掌。

2.通过对基础电路的安装、调试、维修，锻炼学生的动手能力的同时，使学生掌握电路的组装工艺、训练和排除故障的逻辑思维能力，掌握常用的维修方法及仪器仪表的使用方法。

3.通过焊接工艺的电路安装，可初步训练学生对印制电路板的设计能力。

（三）综合性课题的训练

对选定的项目万用表和电子智能小车进行焊接和安装。因为选定的实训项目有一定的难度和综合性，涉及的知识面比较广，能够达到对学生综合素质的锻练。多数同学通过努力能够完成。同时，最终成果是一个完整的，贴近生活的产品，让学生更有亲近感，觉得学了有用，具有实用性从而激发学生的兴趣。

三、实习课堂的组织与管理

（一）基本功训练的组织与管理

由于这部分内容枯燥，但在设计中非常重要，基本功的训练的每一个细节都关乎设计的成果好坏。实训中采取了以评促练，训练一段时间，评定一次，这样使学生在训练过程中随时知道自己的不足，从中查找问题，及时解决问题。选出好的作业进行展示，激起学生的好胜心，同时要反复强调焊接的重要性，使学生在主观上重视学习的每一个过程。

（二）基础课题的组织与管理

实行讲、练、评相结合，尽量让学生独立完成，即老师统一在前面讲述、示范，然后同学独立练习，最后由老师评定成绩。在训练中可采用小组长负责制，一般的问题，可交给小组长决定，充分调动同学的积极性。

（三）综合性课题的组织与管理

更好的完成设计，教学中多种手段综合运用，总的原则归纳如下：

1.化整为零，逐个把关。

本课程设计课题涉及到的范围广，主要体现元件多且复杂，在实训中不进行统一指导，将给调试带来很大麻烦，很容易导致设计结果失败，不仅起不到良好的设计效果，而且还会让学生对本专业产生畏难情绪。基于这一原因，我们在操作时根据设计上的结构分为几个部分，每个部分相当于一个独立的专题，要求学生将每个环节处理好后，才能进行整体安装调试，这样将使整个课题有序进行，提高成功率。

2.培养重点，实行层次式教学。

实训电路元器件多、电路复杂，从识别、焊接、组装、调试，2周时间做出让自己满意的结果，并不是一件容易的事，因为在整个过程中，任何一个环节出现错误都会导致结果错误，如焊点虚焊、元件装错、元件损坏、电位器调整不当等，都将导致做出来的产品效果不理想，而且有些故障即使是教师亲自查找也要花去很多精力和时间，让同学个个独立完成故障排除，学生往往会出现消极怠工的局面。因此，在本次实训中采用了分层次指导。

首在学生中发现动手能力突出的同学，重点培养，这些人的课题可先行完成，碰到疑难问题，教师帮助排除。以程度好的学生帮助差的学生，逐一检验学生的学习状况。让所有学生全面发展。综合的掌握好本门课的知识。

3.融洽师生关系，营造良好的课堂氛围，及时实行激励机制。

在轻松、愉快、欢乐的气氛中学习，能够活跃人的思维，发挥人的潜力，促进学生积极主动的学习。因此，在实训中，教师应当以一种平等的身份参与到学生当中，对他们进行指导，与他们一起分析和讨论，一起分享他们的成功与快乐，对他们在学习中自己的解决问题和帮助别人解决了问题应当给予及时的表扬并在全班通报，让他们有一种成就感。激发学习积极性和主动性。

4.理论和实践结合

为了使理论和实践能有机地起来，在实训过程中进行了作业布置。根据电路图，结合专业理论，分析出原理。以理论指导实践，以实践促进理论。

5.小组进行总结，整理实习成果。

实习结束后，以小组为单位，将自己在实习过程中碰到的问题及解决方案进行总结，最后由教师组织讲评，将全班的成果进行交流和展示。

四、结束语

教学是教师的根本任务，对教学改革的研究与探索，不仅可以提高教学质量，也是作为教师的责任。要让学生养成良好的学习习惯以及培养综合能力，更加需要一个复杂的、长期的过程。在人才培养过程中，让学生能够成为独立思考、自主创新的有用人才，才是我们的最终目的。在传感器教学改革中增加电子工艺实习实训，对培养学生的学习能力、应用能力，提高教学质量有着非常重要的意义。本文是作者本人对该课程教学改革进行的探索，也是本人在实习实训教学过程中的一点心得体会，希望能够对传感器技术课程的教学工作起一点点借鉴作用，能与同行分享。

基金项目：呼伦贝尔学院院级项目2014教研项目（ZDKT-019）

[参考文献]

[1]陈建元.传感器技术[M].北京：机械工业出版社，2008.

[2]贾伯年，俞朴，宋爱国.传感器技术[M].南京：东南大学出版社，2007.

[3]陈鸿雁，彭东林，邓力.基于网络资源的“传感器与自动检测技术”精品课程建设[J]。重庆工学院学报：自然科学版。2007，21（7）：166～168.

[4]谢文和.传感技术及其应用[M].高等教育出版社，2004

[4]高玉良主编.电路与模拟电子技术[M].高等教育出版社，2008.（11）.

[5]兰羽基于红外传感器ST188的自动循迹小车设计[J].《电子设计工程》2013年第3期

传感器实训总结篇2

关键词：LabVIEW；Mega16单片机；力传感器；速度传感器；武术训练

中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)22-5363-04

Development of A New Type of Martial Art Training Apparatus Based on LabVIEW and Mega16

FENG Yi-fei, WANG Qi, WANG Xu

(University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China)

Abstract: This paper discusses the development of a new type of martial art training apparatus with a dummies target, which can provide users with their training records including hitting force, hitting speed and reaction interval. This apparatus contains special-made sensors, circuit based on Mega16 MCU as well as a PC software developed with LabVIEW. All of above are involved in this paper.

Key words: LabVIEW; Mega16; force sensor; speed sensor; martial art training

1概述

木人桩是习练我国传统武术的常用装置，它可以帮助练习者将套路中的手法和脚法揉合到实战中去。但是传统的木人桩只是一个人形的木质结构，其训练效果只能依靠练习者和教练主观判断。在体育愈来愈讲求科学指导的今天，这显然是不够客观准确的。为此，本课题拟开发一种可以反馈习练者击打力度、速度和反应时间的新型木人桩训练装置，以求提升训练效果。

本装置设有6个击打部位，每个部位设有一个击打指示灯，练习者进行训练时，这6个指示灯随机点亮，指示用户对相应部位进行击打，练习者总共击打的次数可通过软件提前设定。练习完成后，系统自动出具报告，反馈练习者每次击打的力值、速度和反应时间，以及击打效果最好和最差的部位。

本装置除木人桩外还有传感器、硬件电路和上位机软件等三个部分，这三部分的设计与制作将在后文一一论述。

2传感器制作

本装置共使用了力传感器、速度传感器和触点开关等三种传感器，分别用以获取击打力、击打速度和反应时间。

目前市面上的力传感器通常具有量程不足或价格昂贵等缺点，为克服这些缺点，本课题采用常规元件自制测力传感器。如图1所示，力传感器由弹簧、磁铁、霍尔元件和固定结构四部分组成。它的原理如下：当用户击打木人桩上击打点时，击打力传递给弹簧并将其压下，与弹簧相连的磁铁也随之下降，从而改变霍尔元件周围的磁场分布，进而改变霍尔元件的输出电压值。通过标定可得出输出电压与击打力的关系。图2是放置于部位1的力传感器的电压-力曲线及其拟合方程。传感器可测量最大力为60公斤，精度为0.1kg。

3下位机系统设计

下位机以ATmega16单片机为核心进行开发，它在本装置的作用有个：一是收集、处理传感器数据，二是与上位机通信，根据指令上传数据或者控制指示开关。由于本装置所使用的传感器、触点开关、LED指示灯等元件数量较多，超过了一块单片机所能控制的范围，故将电路功能分配给两块单片机实现。下位机在进行串口通信时，采用了MAX232芯片；在控制指示灯时，采用了74H138芯片。下位机的部分电路如图3所示。

4上位机软件开发

上下位机采用串口通信，为简化编程，本课题将这部分功能封装在动态链接库（DLL）文件中。LabVIEW通过调用库中Get_Force(UCHAR ch)，Get_Speed(UCHAR ch)，Set_Led(UCHAR ch)等函数，控制下位机反馈数据或对元件进行操作。

上位机软件界面如图4所示，允许用户进行训练前的配置和查看返回结果。程序流程图如图5所示。其中测量击打力度、速度和反应时间是程序的核心，该部分程序如图6所示。

5结论

本课题开发的新型木人桩武术训练装置，采用了测量准确、价格低廉的自制传感器，运用单片机和虚拟仪器技术实现了击打力度、速度和反应时间参数的反馈等功能。本装置使武术训练趋于科学化，具有较好的推广潜力。本课题受北京科技大学大学生科研训练计划资助（项目编号：11040185），目前已经通过学校验收。

参考文献：

[1]李汉桥,李忠桥.新型电脑拳击测试仪的研究[J].体育学院学报,2001,20(3): 91-92.

[2]姚向东,李银祥,宋显辉,等.拳击参数综合测试仪[J].仪表技术,1998( 4):19-23.

[3]李炜,邱宏,徐江,等.基于LabVIEW的足底压力测量系统研究[J].中国医疗器械杂志计, 2011,35(1):19-23.

[4]张锦,. Labview在单片机数据采集系统的应用[J].微计算机信息, 2008,24(22):45-46.

[5]武剑,李巴津.基于LabVIEW的普通数据采集卡驱动研究[J].现代电子技术,2009,32(12):149-151.

[6]魏二有.基于C8051F340的搏击训练机测控系统设计与实现[J].电子技术,2008,45(12): 29-32.

[7]特拉维斯,克林. LabVIEW大学实用教程[M].北京:电子工业出版社,2008.

[8]陈锡辉,张银鸿. LabVIEW 8.20程序设计从入门到精通[M].北京:清华大学出版社, 2007.

传感器实训总结篇3

一、引言

随着传感器技术的不断发展，它们在科学教学中的应用也逐渐广泛。传感器技术具有科学数据的实时收集、多种类型的数据呈现方式以及变化过程回放等功能，为传统手段所无法实现的实验设计提供了诸多可能。传感器技术应用于教学，可以使微观现象宏观化、抽象概念和理论具体化，从而为学生科学概念的深度理解提供了有力的支持。[1]近几年来，随着传感器技术的不断推广及其在沿海发达城市的广泛使用，与之相关的教学要素也正悄然地发生了变化，如教学模式、实验内容、教学理念、教材开发等，均给传感器技术的教学应用带来了一定的影响。其中关于基础传感器技术实验内容的开发成为重点，教学应用的探讨也引起了一定的关注。[2]国内曾有学者对近几年来传感器应用于我国教学的研究现状和特点进行了多方面的讨论，为相关研究提供了参考。[3]而对有关国外传感器应用的教学研究内容及特点的讨论较少。为弥补这方面的缺失，本文在文献研究的基础上，从学生概念学习、教学模式、教师使用情况和教师培训模式等方面进行分析，试图就国外传感器技术的教学研究内容及其特点做些梳理，并结合国内情况加以讨论，提出一些建议，为我国相关领域的研究提供有益的启示和借鉴。

二、相关术语及其概念的界定

国内大多数文献提及的手持技术(HandheldTechnology)与传感器技术的概念等同，属于狭义范围，而非广义上的手持技术。广义上的手持技术泛指一些与掌上移动设备（软件或硬件），如掌上电脑、掌上学习软件、数据采集器、图形计算器等有关的学习技术。[4]在国外教育类文献中，与传感器技术直接相关的术语主要有：MicrocomputerBasedLabs(MBL)，probeware，datalogging，datalogger，CalculatorBasedLabs(CBL)。[5]因此，传感器技术和手持技术概念的使用需结合不同情境加以区别。关键术语的界定，有助于基于传感器技术教学应用的文献研究。在教育领域，传感器技术是一种面向科学教育的教学技术，是一种用于实时数据获取、显示和分析的软件和硬件集成系统。基于传感器技术的实验系统如图1所示，该系统主要由用于检测变量的传感器（探头）、用于数据收集和存储的数据采集器（如，图形计算器）以及用于数据管理和分析的配套软件构成（配套软件一般安装于电脑、掌上电脑等）。[6]因此，传感器技术的发展主要体现于对传感器技术的实验系统各要素进行种类的开发和性能的更新等。

三、教育领域中传感器技术的发展

随着技术的更新，数据采集器和软件系统逐渐融合，形成了掌上电脑式数据采集器与传感器的组合，使得传感器技术的使用变得更为灵活，功能更为强大。如图2a为国内常见传统传感器技术系统，主要由传感器、数据采集器和配套的分析软件组成，配套的分析软件中提供了多套实验数据的分析模板。利用不同探头及其组合可以进行大量的实验设计，如，用二氧化碳探头进行二氧化碳引起温室的模拟实验，用氧气探头进行水中溶解氧的探究实验等。此类实验还有很多，常见于小学至高中阶段的探究实验开发和常规实验的改进。图2b为PASCO公司的彩屏触摸式传感器系统，其数据采集器安装有SPARK科学学习系统，以探究式教学模式引导学生开展基于传感器技术的科学实验活动，并且鼓励学生合作学习。利用该系统，PASCO研究团队开发了多种形式的课程，如，包含60多个探究式实验的SPARKlabs，针对化学和生物知识学习的加利福尼亚SPARKlabs，为小学和中学提供科学知识学习的探究式科学（SciencethroughInquiry）等。目前，世界上约有100多个国家在使用该公司开发的各种基于手持技术的学习系统。图2c为NOVA5000数据采集器，该采集器除了提供诸多科学实验模板，具备数据存储、分析和处理的功能外，还安装有windowsCE系统，支持学生上网和查询信息，且配备office办公软件来编辑相关内容等。该系统主要应用于初中和高中生物、化学、物理以及环境科学等学科领域的科学实验。与传统数据采集器相比，最新的数据采集器在硬件改建方面主要体现在对数据采集器和数据显示器的改进。现在传感器技术将数据采集和显示进行了有效的融合，且操作采用触屏式，使得户外科学探究变得更为方便。而在实验模板的开发方面，现在传感器技术摒弃了传统实验模板中实验用品、实验步骤、实验结果等“说明书”式的内容结构，融入了核心教学理念，如，科学探究等教学模式来组织内容的编写，使得学生对于科学实验的探究兴趣大大增强，对于问题的思考更为深入。另外，由于加入了信息查询和辅助教学软件使用等功能，学生的科学探究的导向性也更为加强，学生与学生之间信息共享和交流，为合作学习构筑了平台。

四、国外基于传感器技术的教学研究

在国外传感器技术的教学研究中，研究者已逐步从关注实验技术的改进和实验内容的更新等方面，转向着眼于寻求多种传感器技术与教学有效结合的途径，使得传感器能够更好地为教学服务。如下几个方面的研究尤为繁荣：首先，在学生认知研究方面，主要侧重研究利用传感器技术进行教学对于学生概念的转变和能力的提升方面的影响，并且对探究式教学模式的应用尤为关注，从中发现结合传感器技术的教学活动和不同的教学模式对于学生认知发展的影响；其次，在教师使用方面，主要侧重于考察教师传感器技术的认知及探索教学模式的教学效果等，可以为教师教育及传感器技术教学提供依据；最后，在教师教育方面，国外开始关注基于传感器技术的教师培训模式的开发，为培养此类教学的师资做准备。本文对国外基于传感器技术的教学研究进行了梳理，总结了国外基于传感器技术教学研究的侧重点在于学生概念转变和能力变化、教学模式、教师使用情况、教师培训模式等。总之，国外教学研究特点主要体现在：以基于传感器技术的概念转变和能力考查为核心研究内容，以教学模式的探究为重要内容，以师资培训模式的探索为新动向。

（一）学生概念转变和能力考查对学生概念转变和能力的研究，是基于传感器技术的科学教学研究的核心内容。目前，对将传感器技术与科学探究相结合、以促进学生相关技能和方法的获得的相关研究，取得了一定的成果。以下选取典型案例进行分析。具有多年科学教学经验的英国学者FrankFearn设计了基于传感器技术的课外探究活动以促进学生的探究能力。探究内容包括：池塘温度（温度探头）、哺乳动物活动（声音和光探头）、肥堆微环境（温度和湿度探头）、植物生长条件（光探头、湿度探头、温度探头、pH探头）。从活动设计来看，主题从简单到复杂，探究活动的综合性逐渐强；与现实环境紧密结合，使得学生在相对开放的探究环境中，学习使用传感器技术并结合数码相机等工具来收集自然环境下的多种数据，以探究相应数据的变化对于动植物生存环境的影响。这样的设计，不但有利于激起学生的探究兴趣，更有利于培养其观察能力、分析能力以及活动探究能力。[7]美国威廉斯顿高中教师WilliamStruck和纽约州立大学布法罗分校科学教育专家RandyYerrick教授，研究了两种数据分析方法对于学生动力学概念学习的影响。研究选取了两组学生，一组先用传感器技术收集和分析数据，然后再使用录像采集并分析数据的方法；另一组学生则先用录像采集并分析数据，然后用传感器技术收集和分析数据的方法。除在个别概念理解方面存在微小的差异外，两种设计下的学生小组在绘图和图形分析能力方面有了明显的提高；学生在利用图像预测和描述物质运动方面的效果也很明显。[8]这说明传感器技术在数据分析和收集方面，能够促进学生学习抽象概念的深度认识。来自康科德教育研究组织的著名传感器技术教学应用教学发起人RobertTinker博士和密歇根州立大学著名科学教育专家JosephKrajcik教授以水质为主题，设计实验组和对照组比较基于手持技术的探究活动和常规实验活动对于学生概念转变和相关能力的影响。研究结果表明，将传感器技术与科学探究相结合，可以使学生的探究活动变得更为灵活，更有益于学生观察技能的培养，且以小组合作的形式对探究结果共享和讨论，促使学生对概念理解得更为持久。相对于控制组，实验组学生在基本概念学习及其深度理解方面有了明显的提高，其数据分析也更为全面，且随着时间的增加，基于传感器技术的科学探究活动对学生探究兴趣、思维和探究技能等的培养均产生了积极的影响。[9]综上可知，学生概念转变及能力变化与基于传感器技术的实验活动设计有着密切的联系。研究者从不同角度对传感器技术的教学应用进行了研究，有从传感器本身的特点出发，侧重实验开发和应用，如Fearn和Struck等人的研究；有侧重传感器技术与建构主义模式和科学探究模式相结合进行有关研究，如Tinker等人的研究。因此，基于传感器技术的实验活动设计，不仅需要重视实验本身的设计，还需要考虑实验的活动方式或教学模式的设计，如，将科学探究教学模式与传感器技术的教学应用相结合，更能激发学生的学习兴趣，挖掘出更多基于传感器技术的科学学习的潜在价值，为实现当前课程标准以科学探究为突破口，达成培养学生探究能力的要求开辟了新途径。

（二）教学模式探索随着传感器技术的逐步发展，如何发挥传感器技术的教学价值，成为值得研究者们思考的问题。因此，在侧重实验开发的基础上，国外对于基于传感器技术的教学模式的开发也极为关注，这成了传感器教学研究的热点内容。康科德教育研究组织ShariMecalf博士和RobertTinker博士开发了一套基于传感器技术的教材。该教材以探究教学模式为理论基础，以基于标准的主题为活动内容，旨在能够最大限度地体现出传感器技术对于学生概念理解和能力培养等方面的优势。教学中，利用配套的软件系统帮助学生运行和观察传感器收集的数据，并指导学生按照引导、反思、实践、应用和评价等环节组成的教学模式进行探究。研究小组还为教师配备了相应的活动指导手册，对有关主题的背景知识、相关问题和讨论模式等均进行了说明，为教师的有效教学提供了支持。研究表明，经过一定的培训，教师能够顺利地运用规定的教学模式，传授教材中的教学内容。调查显示，学生在完成教材所要求的探究活动后，对于相关概念的理解有了明显的提高，错误概念明显减少。教师在访谈中也表示，该教学方法以及对传感器的使用对科学教学的成效是显而易见的，尤其是在学生对科学概念的深度理解方面。另外，学生在问题解决、表达与交流、团队合作等方面也得到了相应的提高。[10]美国查塔姆高中著名的研究型教师MissyHolzer设计了基于传感器技术的开放式探究课程，旨在为学生提供一种可持续探究和科学学习的方法。该课程提供了一系列与探究方法和科学本质相关的内容。在教学中，学生先学习各种定量和定性观察方法，总结出一些相关的科学术语，这些方法和技能均会使用到后续的传感器技术探究活动中。比如，在“微环境影响因素探究”活动中，学生需调查自身所在社区环境内的微环境，利用温度传感器来收集不同时段社区中的温度，探究温度对其微气候的影响。数据收集完后，学生分组讨论，探讨温度高低对于微气候分布的影响。通过此类简单的探究活动，使得学生能够在一种自主探究的情况下，选择制定相应的探究计划，查询相关信息，确定所要观察的数据和监控数据变化的进程。在探究过程中，通过查阅资料、讨论和分析，得出相应的结论，学生的科学探究能力在得到提升的同时，对相关科学概念的理解也有了显著的提高。[11]希腊萨利大学的CharilaosTsihouridis博士等人，研究了建构主义理论引导下的基于传感器技术的科学教学模式对学生科学学习的影响。探究内容为不同物质的热传导，研究选取实验组和控制组，实验组学生按照合作设计、实验、修改以及实施的模式来开展基于传感器技术的实验探究活动；控制组学生则是直接使用已有实验来探究不同物质的热传导现象。研究表明，以建构主义教学理论设计的教学模式引导学生的实验探究，可以有力促进学生对于科学概念的理解。后测结果显示，前测中相对模糊的概念变得清晰，学生的理解不再停留于表层，回答问题的准确率也有了明显的提高。另外，实验组学生对实验活动的参与度和兴趣均较高，学生对于实验过程的掌控和步骤的调整能力得到了加强。[12]美国斯坦福大学和瑞典韦舍克大学的合作项目LET’SGO，开发了基于传感器技术的合作式探究学习活动。该学习活动以开放式探究为基础，结合计算机和传感器技术的使用，采用小组合作学习的方式，展开了对生态环境的探究。以水质检测为例，学习主要围绕以下几个环节：（1）同一小组学生联系已有知识对主题涉及的核心问题、探究任务进行讨论，并对问题作出假设；（2）探究或收集数据，小组讨论期间主要用SPARK传感器技术来测量和收集数据，用LiverScribe软件来记录活动内容及其结果，用工作单来记录和描述水周围的环境；（4）收集数据后，学生对不同区域的水质进行比较和分析；（5）学生回到课堂书写结果和报告，反思探究结果。研究结果表明，学生对这种基于传感器技术的教学模式给予了很高的评价，他们认为，这种数据收集的方式更简便，更有趣，活动的参与度也得到了加强，且后测也表明学生对于主题相关概念的理解更为深刻，对于问题的理解更为具体。[13]上述研究表明，基于科学探究的传感器技术教学应用模式，是提高学生对概念的深入认知和相应学习技能、能力（探究技能、分析能力、观察能力、合作学习能力等）的主要途径。且多样化的探究形式，如，对引导式探究、开放式探究以及合作式探究等的应用，为传感器技术的教学应用模式拓宽了思路，使得传感器技术的教学应用不再局限于课堂和个人，传感器的教学价值也不再局限于提升学生的概念认知，而且能够将传感器技术与日常生活与实践相结合，走出课堂，在探究中以合作和讨论的形式来完成一系列学习任务，拓展了传感器技术的教学应用价值。

（三）教师教学使用情况调查在具体的教学中，除了受教学模式影响外，教师自身的能力以及教学环境的影响，致使基于传感器技术的教学在现实应用中陷入了困境。研究这些困境，提出相应的对策，是为今后基于传感器技术的教学能够顺利实施提供了有力保障。新加坡国立教育学院学者SeahWhyeChoo的研究综述表明，在基于传感器技术的教学中，教师的主要任务是设计有效的学习活动及其任务，需注重在教学中给予学生充分的讨论、分析以及解释的时间，且在学生观察数据时给予适当的指导。并分析教师在教学中遇到的主要问题是受到了教学时间的限制，其他还包括资源和设备、技术支持、经费、培训时间、管理技术、教师自信心等因素。另外，传感器的技术问题、课程设计方面等经验的缺乏，也是导致教学使用的障碍所在。他提出，教师应对传感器技术的作用有充分的认识；对IT技术与课程结合的设计思路要有明确的认识；学校应为教师提供更多的时间来实施此类教学活动；通过适当的培训来增强教师的自信；新老教师能够共享优秀课例；改变传统的评价方式，注重过程评价；在教学中对学生的认知、推理以及分析能力、合作等技能进行综合评价。[14]SeahWhyeChoo等人通过网上问卷，调查了新加坡教师在传感器技术的科学教学方面的使用情况。研究表明，在实验类型方面，传感器技术的使用途径主要为教师演示实验、教材实验和学生实验等，在探究性项目中用到的比率较少；教学方式以教师导向为主，主要用于验证性实验，学生在探究式活动中甚少使用；在介绍使用方法时，绝大多数教师着重介绍传感器技术的功能、操作步骤和方法，而忽略学生对于数据的解释和结果的讨论，尤其是面向低年级学生的教学。调查结果显示，教师并未充分挖掘传感器技术对于探究式教学的价值，教师只是用于演示或学生验证性实验，而很少给予学生在探究式活动中使用的机会，教学中也过于强调学生对操作技能的使用，而忽略了其对数据和结果进行讨论和分析能力的培养。[15]上述研究基本上概括了教师在基于传感器的教学使用中遇到的问题和面临的挑战。除了硬件外，教师自身对于传感器技术的认识，成为传感器能否更好地为教学所用的突破口。这种认识包括对技术的认识，对教学模式的认识以及对教学对象和环境的认识。在教师培训中若能注重提升这些认识，将有助于教师在课堂教学中有效地利用传感器技术。

（四）教师培训模式探索随着对技术教学应用要求的提高，教师培训中基于传感器技术的教学培训也逐渐受到关注。基于传感器技术的教师培训，也为教师的专业发展打开了思路。美国克利夫兰州立大学的课程专家SelmaVonderwell教授等人，开发了基于传感器技术的探究式教学培训模式。该培训模式由五个环节组成：探究式教学相关内容的学习———传感器技术的学习———基于传感器技术的探究式课程设计及实施———共享网站的建立。在培训之前，教师普遍认为自身开发此类课程的能力不足，尤其是针对将传感器技术与科学课程相结合的问题时，认为自身水平较低；经培训后，教师对传感器的使用及其教学等均有了一定的自信，认为探究式教学中融合传感器技术的方法，帮助他们理解技术在教学中的多种途径，认识到技术对于科学教育的价值。通过将教师在培训课程中开发的优秀课案例应用于课堂，使学生能够收集信息、分析信息的数据，且数据生成和分析的过程帮助学生更好地理解科学概念，培养学生观察、分析解决问题的能力，学生的活动动机和兴趣均有所增强。[16]美国克利夫兰州立大学的IssaouGado博士等人，以归纳———概念发展———概念应用为教学模式，用于职前教师的基于传感器技术的探究式教学培训。在归纳阶段，通过播放教学视频，归纳传感器技术在教学中的使用方法，讨论传感器技术对于科学学习的影响；在概念发展阶段，让教师们通过设计探究式教学活动，和基于传感器技术的活动，并对表现进行评价；概念应用阶段则是教师在熟悉一系列活动后，参与到问题解决和自我探究的活动中，如，小组合作设计基于温度、电导率仪、pH探头的探究活动，并对教学表现进行评价、反思和交流。研究表明，这样的培训模式，使得职前教师对于技术的态度大有转变，一系列的教学活动，使得职前教师的探究能力、组织能力以及科学活动的参与度和态度等均有所促进，教师对于技术的使用能力、信心度进一步提高。[17]荷兰特温特大学JokeVoogt博士等人，通过基于传感器技术的课程培训，来促进职前教师的技术教学应用能力。该培训课程开发了针对帮助教师理解基于传感器技术的学生中心课程的教学及其实施步骤的课程材料。课程材料的活动设计以POE（预测—观察—解释）理论为指导，通过预测、实验设计、数据分析、比较预测和结果、反思等环节来组织教学，通过将教师设计的课例应用到实际课堂中。结果表明，绝大多数教师愿意在课堂教学中使用基于传感器技术的学生中心科学课程。他们认为，这样的课程对学生的科学学习很有帮助；小组合作探究方式的教学相对容易，而过程评价相对较难；利用学生前概念以及鼓励学生对预测和发现的讨论较难；需要一段时间来达到对于技术教学的班级管理和掌控；相应的课程材料及其评价方式的开发对于技术传感器技术的教学也是很重要的。[18]可见，国外在基于传感器技术的教师培训方面，侧重借助于一定的教学模式来促进教师对传感器技术的认识和教学应用的能力提高，尤其注重教师基于传感器技术的教学内容设计和实践应用环节，使得教师培训与教学实际相结合，有利于教师从实际出发，从教学实践中体会和收集反馈，从而对原教学设计做出评价和修正，加深他们对于技术应用的现实意义的理解。此外，还有研究者对学生传感器技术的使用及其看法进行了调查，得出结论：学生传感器技术的操作技能、对传感器学习功能的认识、对技术使用的态度等，均对教学产生了一定的影响。[19][20]这些方面的研究和反馈也进一步促使教师在实际使用过程中，以学生的认知水平和基本技能为前提来设计相应的科学活动。

五、思考和建议

综上所述，国外教育技术或科学教育领域一些著名学者以及相关大学和教育研究机构，对基于传感器技术的科学教学展开了多方面的讨论，主要集中于基于传感器技术的教学对学生概念转变和能力培养的考察；侧重基于传感器技术的教学模式及其教学效果的探索；关注传感器技术教学应用影响因素的探讨，如，教师使用情况及其问题等；以及注重职前教师传感器技术教学应用培训模式的探讨。通过这些研究，使得基于传感器技术的教学设计及其应用，有了强力的理论支撑。本文结合国内的研究现状，在上述文献分析的基础上，简要提出相应的建议。

（一）我国传感器技术的教学应用研究现状在基于传感器技术的教学应用方面，我国学者主要从基于传感器技术的实验开发着手，进行了大量研究，研究内容包括教材常规实验的改进（如，用温度探究代替温度计来观测二氧化碳的温室效应），抽象理论的实验新设计（如，酸碱滴定中电导率的变化、沉淀平衡时电导率的变化等），课外实验活动的开发（如，利用色度计测红枣中铁元素的含量）等。这些实验的设计和开发为促进相关教学提供了支持。但基于探究教学模式设计的传感器技术实验活动研究不多，尤其是面向低年级的课外实验探究活动甚少。从教师教育的角度来讲，有关技术教育的师资培训中，针对基于传感器技术的教学培训模式的探讨也较少。在基于传感器技术的学生概念认知方面，也有一些研究，如，对传感器技术与酸碱中和滴定概念学习的研究，[21]对传感器技术与化学定量问题解决的研究等，[22]但成果并不丰富。

传感器实训总结篇4

关键词 护理学基础实训 危险因素 防护

护理学基础实训常见的职业损害因素

物理因素：学生最常见的物理性损伤是锐利器具伤、负重伤、针刺伤、烫伤、其他机械伤害等。其中针刺伤是护理系学生在护理学基础实训中最常见的职业事故。

化学因素：药品过敏试验，如青霉素过敏试验或者用维生素B12肌肉注射可能引起的过敏反应。

生物因素：感染是医护人员常见而又严重的一种威胁，在接触病人具有传染性的血液、分泌物、排泄物时，若不注意个人防护，不仅造成自身感染，还会成为传播媒介。其中最具威胁的感染性疾病是乙肝和丙肝。

预防与对策

锐器伤的预防措施：①进行安全技术和方法教育：老师对学生一方面讲解自我防护的具体措施，使其熟悉医疗锐器的安全使用和操作原则，保证任何操作都符合规范流程，以防止自己及他人遭受意外锐器伤；一方面必须建立严格的防护制度，规范操作行为、培养熟练的操作技能和及时处理使用过的医疗器械的良好习惯，这是预防针刺伤发生的最基本措施。②加强实训的教学管理：教师应严格规范每名学生的基本操作，杜绝学生在实训课堂上用注射器等锐利器具嬉戏，禁止将使用后的一次性针头重新套上针头套。如手部皮肤发生破损，在进行可能接触乙肝或丙肝体液的护理操作时，必须戴双层手套，量体温，改用测量腋温。③教授学生发生锐器伤后的处理：锐器伤后,应在伤口周围轻轻挤压，尽可能挤出损伤处的血液(禁止对伤口进行压迫止血)，再用肥皂液和流动水进行冲洗，然而用碘酒、酒精消毒后包扎伤口。针刺伤者，若确定是被感染病人血清污染的针头刺伤，应立即做好局部的处理，再根据情况使用相应的抗病毒血清或接种相应的疫苗进行预防，并随防观察，避免交叉感染。④建立针刺伤的报告及反馈制度：当被锐器伤后，在迅速处理伤口的同时，马上报告带教老师,再由带教老师上报，并通过校医、医院联合监测学生的受伤情况，以便更好地维护学生的健康权益。

生物性危害因素的防护：学生在入校时，体检与接种乙肝疫苗是防止疾病传播最有效的预防措施。在接触病人具有传染性分泌物、血液等时，应遵守消毒隔离制度，认真洗手并进行消毒，以便防止和控制交叉感染。为减少患血缘性疾病的医源性传播，对从事护理工作人员，应设置相应的行业准入制度。

药物过敏试验引起的过敏反应：用药前教师应询问学生是否有过敏史，对有青霉素过敏史者，禁止做过敏试验，在进行皮内注射时，可用生理盐水或注射用水代替青霉素，达到掌握操作技能的目的，同时实验室应准备相应的抢救设施及抢救药品。

各种注射、静脉输液、操作不熟练致疼痛、头晕、虚脱、晕针等症状：实训操作前，带教老师应充分做好学生心理护理，减轻同学的心理压力，对存在恐惧感的学生，应充分示教，用鼓励、支持及严谨的态度帮助同学完成实训任务。

讨 论

从以上几种因素中可以看出，最具威胁的是锐器伤害。

由于学生在实验课中，缺乏实践经验及防护知识等因素，学生常会发生锐器损伤及交叉感染等危害，其结果可能引起血液性疾病的传播，特别是乙肝病毒（HBV）感染。

如在学习静脉输液操作时，穿刺部位一般选择在手背，因操作不熟练，穿刺成功率很低，几乎每个同学都可能被穿刺2～5次，伤口又未作消毒、包扎处理，然后又用受伤的手，给另一个同学进行穿刺，无形中增加了交叉感染的机会。

目前有关专家指出，医务人员职业感染的危险性取决于人群中血缘性传染疾病的流行率。

我国是乙肝高发区，乙型肝炎病总感染率高达60%左右，丙肝感染率为3%。为此，加强实训的教学管理和自我防护的措施、规范操作行为、熟练掌握操作技能和保持良好的习惯，避免或减少学生受到各种伤害，同时为减少患血缘性疾病的医源性传播，对从事护理工作人员，设置相应的行业准入制度是非常必要的。

参考文献

1 崔焱，主编.护理学基础.北京：人民卫生出版社，2002：217.

2 戴青梅，王立英，刘素美，李法云.医护人员职业性损伤的危险因素及防护对策.中华护理杂志，2002，37(7)：532-533.

传感器实训总结篇5

【关键词】飞行管理系统；通信协议；故障排除

【Abstract】The flight management system of CJ1 simulator manages the flight data. Use ARINC429 to communication with other systems for date exchange. This paper introduce the data received about flight management system and communication protocol. Then a trouble shooting isgiven.

【Key words】Flight Management Computer；Communication Protocol； Trouble Shooting

0 引言

CJ1飞机是我院进行飞行员训练的高教机，CJ1训练器实训是学员进行模拟训练的必备科目。本文所讨论的飞行管理系统是CJ1训练器的核心飞行控制系统之一。飞行管理系统是训练器能够正常仿真飞行的的重要系统，飞行管理计算机是飞行管理系统的核心部件，包括飞行管理计算机和控制显示组件。是飞行员和飞机上各个系统的重要监测和管理工具。为模拟飞行提供数据采集、控制率、导航等飞行支持。飞行管理系统是训练器上唯一采用ARINC 429通信协议的系统。

训练器整体采用以太网络通讯，音响计算机直接连入网络，音响计算机通过ARINC 429与飞行管理计算机相连，飞行管理计算机直接控制显示组件。

飞行管理计算机（FMS）接收来自传感器，VOR，TACAN和扫描DEM传感器的位置信息。通过这些数据决断出最优的位置信息，以此来管理依据导航数据库创建的的导航飞行计划。数据库能够沿路径定位航迹点，将其连接形成飞行计划。包括从起飞到着陆期间的水平导航和垂直导航指引，实时燃油管理监控的进近数据。多功能显示输出屏上显示呈现飞行计划的航路点等飞行信息。

传感器探测到的原始数据和计算得到的数据都会呈现到CDU上，显示给飞行员。

FMS还能够调谐、接收来自通讯和导航无线电数据。接收大气数据计算机上的实际空速（TAS）和纬度信息。FMS能够接收飞机燃油流量传感器和飞行员输入的燃油量信息。FMS将这些数据计算处理并实时更新显示在飞行途中。帮助飞行员在地面准备工作中计划燃油需求。FMS包含6个数据库，导航、公司航路、检查单、性能、飞行员限定和FMS飞行计划。以上数据能够通过DTU（数据转化组件）进行更新。

1 飞管系统接口

飞机管理系统通常划分为五个外部接口。

导航传感器接口，FMS拥有短距离传感器接口，如DME，RRS（无线电基准传感器），TACAN和VOR无线输入。另外，FMS的长距离传感器接口包含，多普勒，罗兰C惯性基准传感器，GPS，GPS 导航基准系统（GPIRS）GPS着陆系统等；燃油流量接口

辅助动力组件接口。FMS直接从发动机燃油流量传感器获得四个燃油输入信号。

FMS接收自动APU燃油流量信号，计算APU的燃油流速。FMS也能接受人工输入的APU燃油信息

以太网接口。FMS有一个航空电子本地区域网络。FMS上有以太网控制器，控制器连接相应的电缆。

外部系统管理。外部系统管理分四个部分，FMS的一个外部接口与地形警示警告系统相连；其次与UCD（普遍座舱显示）和ASU（应用服务组件）相连；再者与提供远程信息，终端天气，风向风速和飞行计划服务的空中飞行信息系统连接；最后是UniLink接口。提供空地数字数据通信。应用多种媒体，如，甚高频无线电和空中电话与地面数据电脑进行数据交换。

2 通信

Sound计算机和FMS计算机之间的通讯连接是训练器上唯一的ARINC 429接口。ARINC 429的输入/输出，两个发射端口（743A输出，交叉频道输出）四个接收口（反向FMS， 交叉频道输入，交叉频道导引汇流条1，交叉频道导引汇流条2）。FMS与飞行指引系统之间的发射和接收采用双线制。

3 故障实例

在训练器的日常维护中，首先是做好飞行管理计算机中导航数据的定期更新，通过专用的数据转换装备完成。另外飞行管理计算机是飞行控制的重要系统，下面以维护过程中出现的故障为例进行排故说明。

3.1 故障现象

CDU显示RAM FAIL

3.2 排故操作

1）重新导入导航数据；

2）进行自检操作，调取导航台数据；

3）CDU如果还显示RAM FAIL，手动输入飞行计划及其航路数据等；

4）测试。

4 总结

本文对飞行管理系统进行研究，对其数据输入及其外部接口进行了简要介绍，并对日常维护中出现的故障进行排故实例简介。飞行管理计算机的控制显示仿真一直是训练器研发的关键步骤，通过对其原理了解，以期对以后的维护工作起到一定的指导。

【参考文献】

[1]钦庆生.飞行管理计算机系统[M].国防工业出版社，1991.

[2]王琴.飞行控制计算机余度管理与总线通信技术研究[D].南京航空航天大学，2012.

[3]Cessna CJ1 FFT maintenance manual for CAFUC[Z].

[4]侯伟钦.飞行模拟中飞行管理计算机系统CDU组件设计与仿真[D].哈尔滨工业大学，2008.

[5]李会茹.CJ1模拟机运动系统及其故障排除[J].上海；科技视野，2015，1（3）.

[6]罗春波，沈为群，宋子善.飞行多功能显示器仿真系统的研究与实现[J].上海.计算机仿真，2004，21（12）：249-251.

[7]Barry T. Sullivan， Ramesh C. Panda， Paul A.Soukup.Implementing FANS inthe NASA 747-400 flight simulator for airspace operational research. AIAA Flight Simulation Technologies Conference. San Diego， CA. 29～31 July 1996[Z]. Technical Papers （A96-35001 09-01）. AIAA-1996-3521.

传感器实训总结篇6

关键词：产教融合；传感器；实践教学；创新设计

1引言

高校的传感器课程改革已推进很多年，实际上一些高校在传感器教学改革上做了很多细致的工作，笔者也在传感器课程改革中做了相关工作[1-3]。传感器课程经过这些年的教学改革和发展，教学改革取得了长足的进步，但也存在很多问题，如教学内容没有本质改变、教学形式披着项目式教学的外衣等问题，使得教学改革浮于表面。尽管如此，传感器课程改革的核心即如何实现基于产教融合的实践教学过程，尚未有相关过程的描述文献，也就是说，传感器课程的改革尚未取得相关课题组的认可或值得推广的进展。传感器种类繁多，工作原理各式各样，其课程属于交叉学科。现在发展正热的人工智能对传感器的发展有着重要的促进作用。因此，传感器的课程改革是一个比较复杂的系统工程[4]。学校的需求是如何把传感器最新的研究成果通过简单、直观和有效的方法传授给学生，学生通过课程学习后能快速地上手关于传感器的相关工作，因此，传感器的实践教学过程设计显得尤为重要。基于此，本文主要研究如何设计出符合产教融合形式的传感器课程实践教学过程。

2问题分析

自国家开始推广产教融合以来，校企合作就作为高校推进教学改革的主要方向。同时，企业相关负责人也认识到企业和高校之间需要密切合作，通过高校人才资源优势来推进企业产品的升级。事实上，高校和企业的想法都很好，但在实际执行过程中存在很多问题：首先，企业有自己的一套对外交流合作的规章流程，而高校提供的技术支持和人力资源并不是针对企业某类产品开发、设计和制作等相关工作的；其次，企业的产品研发、设计、生产及推广在未推向市场之前都是保密的，由于牵涉企业保密协议，高校师生想深入地参与不太现实。由于涉及企业的切身利益，考虑到社会现状，企业和高校无法进行深入且密切的合作，大都停留在合作的表面层次，这样双方都无法获取有用的信息。传感器课程的改革进行了很多年，特别是针对实践教学改革做了很多相关工作[5-7]，如调整理论和实践操作的时间比例，突出实践操作的课时比例；学生通过项目任务引导和驱动完成教学任务；通过完成课外项目任务来提升动手能力；等等。这些方式确实能提升学生的动手能力，也提高了教学质量，但无法直接与企业岗位对接，还需要企业对学生进行专门的培训，然后才能让学生真正进入传感器工程师岗位，这也是企业对现在毕业生能力感到比较苦恼的地方，也是高校培养学生需要改进的方面。实际上，学校在课程教学改革过程中，不论从专家论证还是调研需求方面，都没有真正地深入企业，没有搞清楚企业的真正需求，因此，在培养人才目标上出现偏差。现在科技的发展日新月异，课程内容的调整要做到与时俱进。结合传感器技术发展趋势分析，传感器课程改革的最佳思路是采取产教融合形式来进行改革，这符合目前社会企业的实际需求，也符合高校课程的改革方向。本文针对上述两个方面的问题，提出基于产教融合的传感器实践教学过程创新设计理念，解决目前困扰传感器教学的实质性问题，为高职院校的传感器课程教学改革提供一种全新的解决方案和思路。

3实践教学过程设计

本小节首先分析了基于产教融合的传感器课程目标，然后描述课程教学形式，最后给出了基于产教融合形式的传感器课程实践教学过程设计。

3.1基于产教融合的教学目标

产教融合的实质是企业和高校对相互间的需求和目标都很了解，高校能真正培养出企业所需的人才，而企业的人才需求是高校人才培养方案的目标[8-10]。从社会层面来讲，高校前沿技术应该走在企业技术的前面，企业应该向高校进行学习和讨教，但现实情况是，目前高校的人才培养和课程改革都需要对企业人才需求进行调研，刚好与欧美社会的情况相反。针对目前我国社会的实际情况，本研究从实际出发，对传感器课程的目标进行重新定义，主要有以下内容：（1）基于典型传感器企业工作岗位构建能力提升框架。根据企业典型岗位来设计传感器能力训练和提升体系，该操作也是由来已久，但实际效果并不好。虽然教育专家给出这方面的指引，但为什么没有取得良好的效果？主要是在实际企业调研这一环没有做好，每个地方的社会经济情况不同，得出的传感器课程能力培养方向的侧重点就不同，或者这一环没有进行深入而翔实的讨论，使得结论不符合当地企业的实际需求。结合武汉地区传感器企业的情况，传感器课程能力提升分为培训基础任务、完成项目模块和开发产品三个层次。（2）设计合理适用的任务项目模块，达到企业岗位各级能力水平。如何实现三个能力层次的递进？设计的项目很重要，较好的项目任务能有效地夯实学生的基础，进而达到完成整个项目的能力，最后通过相关强度训练和努力，使得部分优秀学生具备传感器产品开发的能力。设计的项目在教学过程中覆盖各层级的学生，能有效地满足各类企业的传感器人才需求。以力传感器为例进行说明，这个项目包含4个，分别为力传感器基础、电阻应变式传感器的认识和使用、电容式压力传感器的认识和使用、力敏集成传感器的认识和使用，这四个模块包含了上述三个能力层级。传感器课程被重新定义的目标是区别于以往课程目标，其根本不同之处在于自然地融合企业产品生产属性，使之重新定义的课程目标既能巧妙地糅合企业产品生产属性，又能很好地实施教学过程，当然要实现新课程目标还要靠合适、恰当的教学内容。

3.2实践教学过程设计

根据前面设定的传感器课程目标和教学内容，开始实施整个教学过程。基于产教融合的思想，整个教学过程既要保持一定的教学形式，又要有传感器制作过程，将产品设计与制作和教学有效地结合起来。实践教学过程如何能较好地融合教学规律和产品生产过程呢？重新设计的项目内容是关键，很明显，开发的全新教学内容是决定教学采用何种形式的基础。项目内容的开发主要来源于目前企业传感器岗位所需具备的能力要求，因此，项目开发的研究是核心。这里以超声波传感器项目为例进行说明，超声波传感器项目主要分为四个任务：认识超声波传感器、超声波发送电路设计与调试、超声波接收电路设计与调试、超声波测量系统设计与制作。由于现在的教学过程基本上都是理实一体化模式，因此，专业课教学过程都是实践教学过程。整个教学过程设计如下：（1）超声波项目文本制作。涉及的超声波文本主要包括项目教学设计、教案、项目教师工作页、学生工作页，这些资料都是建立在重新设计项目内容基础上的。这些项目文本都需要在项目实施前完成，并把学生工作页提前发给学生。学生工作页描述了该项目的目标、能力训练要求、所需知识点、任务安排以及项目实施过程等相关内容。这部分内容需要专业教师根据课程标准来进行撰写和安排，对任课教师的要求比较高，需要有教学改革经验才行。（2）项目元器件的准备。为提高学生的参与性和积极性，这个工作主要由学生提前准备，根据学生工作页中提供的原理图、元器件清单等信息来完成。学校提供一些基础的设备如电源、示波器、万用表、电烙铁、钳子和镊子等工具，学生购买元器件所需费用由学校承担一部分。这样可以调动学生的积极性，形成的传感器作品由学生自己管理。这种做法同企业员工的技术能力及出勤情况和薪酬挂钩一样，只有涉及自身利益，才能调动学生学习的主观能动性。实践证明，这种类比企业员工的做法能有效地调动学生的积极性，能有效提升教学质量、促进教学改革。（3）项目任务的推进。这个项目规划8个课时，任务1、2分配4个课时，任务3、4占用4个课时。任务推进大致步骤为：首先，给学生介绍超声波项目的目标和要求以及学完这个项目后所具备的能力；其次，将项目分解成认识超声波传感器、超声波发送电路设计与调试、超声波接收电路设计与调试、超声波测量系统设计与制作四个任务，并说明这四个任务之间的相互联系和作用；再次，推进各个任务的完成，在此过程中，教师协助学生完成任务的分析和指导；最后，教师针对学生完成的项目情况进行点评，并指导学生撰写项目报告。（4）项目总结报告的撰写。项目报告的撰写是对前期工作的总结和整理，超声波项目涉及四个任务，完成这四个任务的过程中肯定会遇到很多问题，特别是超声波发送电路设计与调试、超声波接收电路设计与调试这两个任务，针对电路设计与调试过程中存在的信号不稳定、信号接收不到等问题，需要学生仔细检查电路板找到问题所在进而解决。因此，在撰写报告时，要将这些问题总结并记录下来，避免后修的任务遇到类似的问题。总结报告需要学生按照规定的格式完成，这样才能保证总结报告的质量。当然，教师会根据总结报告对学生进行指导，使学生撰写的报告内涵丰富、数据翔实、描述清楚。整个实践教学过程始终让学生处于主动地位，即让学生站在公司员工的角度，教师在整个教学过程中是一位导演，协助并指导学生完成作品，这样的过程能有效地调动学生的积极性，显著提升教学效果。

3.3课程考核形式

传感器课程的改革是基于产教融合的形式，其课程考核形式需要具备企业产品属性和教学考核的双重属性，因此，需要对原有的考核形式进行重新设计和规划，同时，考核方式应该能对教学过程和结果进行有效的监控。为了提高学生的学习积极性，使学生的成绩与能力挂钩，将考试与实际的应用开发相结合，设计的考核方案如下：在每个项目的实施过程中，涉及使用单片机进行控制传感器的操作，团队协作，沟通交流，文档撰写的职业素养，教师全程跟踪学生的制作过程，记录学生的平时表现。在项目完成阶段，对学生的作品进行检查、验收，配合答辩结果确定学生成绩，课程成绩包括职业素养考核+平时作品考核+期末理论考核，具体分值分别为：（1）职业素养考核。根据平时表现来判定，考核内容包括学习态度、团队合作、操作规范、分析问题、解决问题的能力等方面，分值为20分。（2）平时过程考核。从项目报告、提问答辩、操作情况和产品设计制作四个方面来考核：①项目报告，要求结构完整、条理清晰、文字流畅、观点正确；②提问答辩，包括对理论知识的理解、分析问题解决问题的能力；③操作情况，即根据项目的功能对各类传感器进行操作的情况；④产品设计制作，包括调试工具软件、仪器、仪表使用的能力以及硬件电路、控制程序的设计调试能力。分值为40分。（3）期末理论考核。主要是对理论知识要点的考查，分值为40分。上述考核形式，能有效地检验学生在课程学习上的不同层次的能力，反映在技能操作、理论水平以及企业级产品开发上。因此，经过重新设计的考核形式是比较合适的，能有效地适配新的教学内容。

4结论

本文分析了现有传感器课程教学过程中存在的问题，提出了基于产教融合的传感器实践教学过程创新设计理念。该思想分别从基于产教融合的传感器课程的目标、实践教学过程设计、课程考核形式等三个方面进行分析和阐述，说明了重新构建设计的项目内容是实现该教学过程的重要基础，并以此为基础，采用与之相对应的教学形式，从而提升教学质量。该教学设计已在我校电子信息工程技术和智能产品开发两个专业2020级学生的传感器课程教学中成功得到实施和应用，教学效果良好，学生对教学的评教也很好。

参考文献

[1]蔡振.基于产教融合的传感器实践教学发展策略[J].科教文汇,2020(29):132-133.

[2]蔡振.面向创新意识和技能训练的传感器课程构建分析[J].现代职业教育,2019(11):148-149.

[3]蔡振.基于单片机应用的传感器课程教学改革[J].现代职业教育,2016(4):73.

[4]邓亚琦,李加升.传感器技术课程教学方法的设计与思考[J].电脑知识与技术,2021,17(21):193-194.

[5]范秀伟,申沂明,姜守振.基于混合式教学的《传感器原理与应用》课程改革[J].山东师范大学学报(自然科学版),2021,36(2):201-206.

[6]雷慧,荣星,肖国红.“以学生为中心”的“传感器与测试技术”课程教学实践研究[J].时代汽车,2021(13):109-110,137.

[7]曲春英.基于应用型人才培养模式的《传感器与检测技术》课程教学改革研究[J].创新创业理论研究与实践,2021,4(8):68-70.

[8]陈小兰,罗筑华,刘永.建构产教融合评价体系:要素、问题与策略[J].科技风,2021(22):151-152,164.

[9]姚亮.校企协作模式下高职院校产教融合教育的现状与未来[J].食品研究与开发,2021,42(15):240.

[10]刘罡,张春鹏.产教融合视角下传感器与测试技术课程教学改革研究[J].科技资讯,2020,18(13):185-186.

传感器实训总结篇7

机电综合实训课程的地位

机电专业综合实训课程集合了气压技术、液压技术、电机与电气控制、自动检测技术、PLC及其自动控制技术、网络通信技术等相关课程，融合了实训和生产，是机电专业学生顶岗实习前的综合课程。

对五年制高职教育而言，由于培养目标定位在为企业培养高技能型人才上，通过机电专业综合实训课程的学习，促进学生综合实践能力的提升、职业能力的培养、创新思维的发展，紧扣机电专业核心技术，即检测、控制与执行三大环节展开，同时需具备一定的网络通信技术。

综合实训课程建立在机电结合的基础上，企业调查结果显示，机电设备的控制很多都采用PLC作为控制系统。对机电综合实训课程，选择某生产流程的模拟控制系统为实训载体，通过模拟仿真控制，掌握生产岗位的控制技术，吴中中等专业学校选用了光机电一体化设备YL-235A自动化生产加工系统。

PLC在机电一体化设备教学中的应用

1.PLC在机电一体化设备中的功能

整个系统通过PLC控制，各个环节有序结合。该装置配置了触摸屏模块、PLC、变频器装置、气动装置、传感器、气动机械手装置、上料器、送料传动和分拣装置等实训机构。根据其特有的属性，系统的控制部分采用触摸屏模块和PLC，执行机构由气动电磁阀-气缸构成的气压驱动装置和变频器控制步进电机的传送装置，实现了整个系统自动运行。整个实训装置的模块之间连接方式采用安全导线连接，以确保实训操作的安全。系统分三大模块：

（1）送料机构的控制

采用24 V直流减速电机，转速6 r/min；用于驱动放料转盘旋转，PLC通过输入信号发出输出信号，驱动送料机构运行。

（2）机械手感应机构的控制

整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。机械手的动作通过磁性开关和接近开关的感应信号传送给PLC，PLC根据内部程序执行发出信号，驱动电磁阀-气缸完成机械手的动作。

（3）物料传送和分拣机构的控制

由皮带输送、推料气缸、变频器、步进电机构成，PLC通过感应信号发出输出信号给变频器，变频器驱动步进电机运行，皮带转动，实现物料的传送，通过传感器感应信号，使得PLC驱动电磁阀-推料气缸动作，实现物料分拣。

2.PLC在机电一体化设备控制系统中的设计方法

建立一个PLC控制系统，必须根据被控系统所要求的动作，正确分配I/O口，综合应用顺序功能图，完成梯形图的设计，达到所预定的动作过程。

顺序控制设计法是按照工艺要求，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有序地进行操作。首先要根据工艺过程，画出顺序功能状态图，然后根据顺序功能图画出梯形图。

顺序功能图是描述控制系统控制过程、功能和特性的一种图形，是描述控制系统控制过程的一种有力工具。利用顺序功能图的方法已经成为控制梯形图设计的主要方法。利用PLC的编程元素（如状态寄存器S和辅助继电器M）来代替各步。

顺序功能图由工步、有向线段、转换条件和动作组成。顺序功能图的基本结构又分为三种：单序列、选择序列和并行序列三种形式。如图1所示：

3.PLC在机电一体化设备中的教学方法

机电综合实训课程采用项目、任务型教学，打破教材本身的框架，围绕PLC课程在设备中的应用展开，将其分解成若干个小任务，结合实际操作，了解该设备所能完成的任务和工作流程，分析设备的硬件组成和各元件功能。通过实际拆装、编程与调试、故障诊断、维修及保养等，掌握该设备的装配、操作和维护的能力。

实训课程采取阶段式训练，并将企业的6S管理融入教学过程中。

1.设备认知，熟悉设备和设备元件，拆装注意事项，安全用电等。

2.掌握知识，掌握设备需具备的理论知识和操作步骤，注意细节，融入平时所积累的操作经验和诀窍等。

3.拆装操作，结合企业实际操作要求，理解拆装顺序和要求，学会工具和仪器的使用，理解设备结构和各部件之间的关系，达到一定的技能水平。

4.编程与调试，掌握PLC编程方法，积累PLC程序编译经验，在调试过程中不断总结经验和编程技巧，培养学生的创新能力。

结论

传感器实训总结篇8

关键词：物联网；实训室；高校建设；教学研究

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）07-0075-02

0 引 言

物联网是面向当前巨大的应用市场的综合技术，它是新一代信息技术的产物，对其的研发涉及计算机、自动化控制和网络通信等多学科的专业知识。物联网可以在各行业中得到广泛应用，而把基于物联网的实训室应用到高校和科研院所的研究，在国家中长期科学和技术发展的规划中占有重要的地位，因此，探讨基于物联网的实训室具有重大的意义。

1 物联网的内涵和发展技术背景

物联网是通过各种传感设备，把物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，可广泛应用于各行各业，通过无线信息的收发，便于通信和监管，不用数据线，成本低，使用便利[1]。根据这个定义，可从两个方面来分析。其一，互联网与物联网的关系密切，互联网是物联网的核心和基础，物联网就是在它的基础上衍生和扩展的一种网络。物联网的产生和发展首先离不开计算机网络技术。其次，物联网不同于互联网的一点是，其用户端已经延伸与扩展了，其不限制于任何物品和物品之间进行信息的交换。在这一过程中，需要用到红外感应器、激光扫描器及全球定位系统等信息传感设备。物联网这一概念最早提出是在1999年在美国召开的移动计算机和网络国际会议中，随后，美国在《技术评论》中评出改变人们生活的十大技术，更是将传感网络技术列为首位。在短短的几年时间里，各国政府都高度重视物联网的研究和应用。总而言之，新一代信息技术的重要组成部分就是物联网，人们相信随着它的迅速发展，人们的日常生活将会发生巨大的变化。

2 建设基于物联网实训室的重要性

2.1 有效培养物联网方面的高技术人才

通过建立基于物联网的实训室，以物联网为中心，兼顾当前的最新计算机网络技术，灵活应用和融合各种先进的技术，可实现集教学、实训和科研于一体的实训平台。一个完整的物联网实训室能够进行有关智能视频和无线传感网络技术等教学实践，可以模拟物联网技术实际应用到各种物流、交通、农业等行业的效果。学生能够依据自身的独特设计，应用和融合各种技术，把创新实验和项目的实训有效地落到实处。以实训室为中心，能有效结合学生的理论和实践、动手和感知体验、方案设想和实际验证，从而使得学生的动手能力得到提高，可以有效培养有关物联网方面的高技术人才。

2.2 有效提升国家科研水平

物联网技术属于国家战略信息技术，对国家的战略和可持续发展具有重要意义[2]。物联网是继计算机网络和移动通信技术之后的一个全新的技术领域。物联网的核心技术有RFID技术、传感技术、无线网络和人工智能等。当前，国内外物联网主要是应用到保护和检测生态环境、检测和监控一些危险的工业环境、配送和管理物流方面。物联网具有非常广阔的发展和应用前景。通过射频识别设备和互联网连接起来的物联网实训室设备，有利于科研人员进行更好的科学研究和实践，从而提高整个国家在这个方面的科研水平和竞争能力。

3 建设物联网实训室的主要环节

3.1 确立建设实训室的基本思想

建立物联网实训室，一方面，可以建立一个随时随地的无线通信平台，而且在这样的平台基础上，能够组建多种异构网络，相互转换不同网络协议，可以配合网络控制的智能机器人的自动巡检技术，完成有关职能技术的研发试验，方便科研人员进行开发和应用。另外一个方面，实训室是根据不同的内容划分不同的区域，采用的是理论结合实践的教学模式，学生可以根据自己所学的模块，在实训室内结合理论知识模拟进行实际的训练，这能有效改变传统教学方式的局限性，从而培养学生的实践和创新能力，真正做到融会贯通，学以致用，满足社会的发展需求。这两大方面就是建立物联网实训室的主要指导思想。

3.2 合理布局实训室

对于实训室的布局，可以分为教学区和训练区两个部分。教学区主要是进行教学的地方，其配有有关的教材和开发案例，重在培养学生的基础知识与关于程序的基本操作。而训练区是进行实践的各种模拟环境，其配备有各种先进的设备和设施，为学生和科研者的试验提供硬件的支持。

3.3 科学架构实训室软件和硬件

物联网实训室需要软硬件的网络架构作为基础。物联网本身是由传感器和路由器、系统和能量控制模块及无线收发模块这几部分构成。各个传感器不仅要考虑传统网络终端与路由器的各种功能，还要注意搜集处理本地信息和数据，协作完成其他节点的某些特定任务。为了实现物联网节点互联和信息互通的有效进行，对于物联网实训室的软件和硬件就要根据不同的实际需要进行合理的架构。

3.4 集中精力克服物联网发展面临的问题

物联网虽然具有很好的发展势头，但是也存在一些问题。首先，我国在发展物联网产业的进程中，对于一些核心技术的掌握还较为缺乏。例如RFD技术、传感器技术以及智能嵌入技术等还比较薄弱，已经成为限制中国物联网发展的重要因素，对此，物联网实训室要着重发展这些核心技术。其次，解决好物联网标准的问题。物联网是新的事物，各国都在大力进行物联网产业的发展和研究，直到现在，物联网出现了大量诸如传感等各种技术，而对于这些技术标准却是还没有解决的问题。物联网实训室也要密切关注国际最新的物联网发展方向和国际物联网制定的各项标准，使得实训室研发的技术能与国内外同步。其三，解决好安全问题，相比互联网，物联网的安全问题更加突出。在视频辨识技术中，非法利用电子标签会造成很多的安全隐私问题。对于个人来讲，人们可能不知不觉被定位扫描和跟踪，其隐私必然很容易受到侵犯。对于国家和商业来说，国家和商业机密很难得到保护。所以，实训室在发展这方面技术的时候，也要兼顾各种可能出现的问题。

4 物联网实训室的发展趋势

物联网就其本身来说，代表了下一代信息发展技术。云计算技术的运用，使数以亿计的各类物品的实时动态管理变得可能，使整个网络真正成了一台电脑；随着各方面的共同努力，物联网技术会对中国整个经济起到积极推动作用[3]。当前国内外的大学都在大量开展无线传感器网络方面的研究，为了研究出低耗能的无线传感器网络做了大量的工作。物联网发展普及后，传感器可以运用到动物和植物及机器等方面，届时就需要数量巨大的传感器和电子标签，这能拉动一个新的技术元件产业的产生和发展，增加很多的就业机会。当前，我国的无线网络遍及城乡的各个角落，这对物联网的进一步发展设立了基础设施，通过这些无线网络，放在动物、植物和机器物品上的电子介质能够随时随地地传送出去。总之，建立物联网实训室对整个中国的经济都能产生积极的作用。

5 结 语

总而言之，目前物联网正处在飞速发展的阶段，其研究理论也已经基本成熟，如何把这些理论技术更好地应用到实训室中来，不仅是为了促进该项技术在实践中的发展，同时对大力推动国家工业化和信息化的持续发展也具有重大意义。物联网技术将展示一场新的技术革命，它能促进一个国家和社会发展得更加高效和便利，极大推动经济的发展。中国也要建立物联网实训室，推动关键技术的研究和发展，从而带动整个产业的健康和持续发展。

参 考 文 献

[1] 高宇.物联网创新实训室建设思考[J].科技信息，2010（36）：251，253.

[2] 李会平.物联网：实现中国飞跃的一次机会[J].创新科技，2010（5）： 10-12.

[3] 龙妍，胡集仪.物联网技术及其发展趋势[J].科技信息，2010（35）：86-87.

[4] 赵炳科.基于物联网的实训室建设[J].甘肃科技，2012，28（2）：27-28.