传感器技术论文范文

传感器技术论文篇1

在通信中没有稳定通道，且在路由方面会出现极高延迟，无法保证网络通信中的安全问题，例如一些重要信息可能会被拦截并对其泄露，因此网络通信的安全性不够强，则不能够有效的保证信息安全的传输。

2对无线传感器的安全技术造成破坏的因素

2.1破撞攻击。在发包作用处于正常的节点中时，破坏方则会附带的将另一个数据包进行发送，使得破坏的数据由于出现数据的叠加无法有效的被分离开，从而严重的阻碍了正常情况下的网络通信，并且破坏了网络通信的安全性，即为碰撞攻击。建立监听系统则是最好的防卸方法，它是利用纠错系统来查找数据包的叠加状况，并及时的对其进行清除，从而确保数据安全的传输。

2.2拥塞攻击。拥塞攻击指就是破换方对网络通信的频率进行深入的了解之后，通过通信频率附近的区域的得知，来发射相应的无线电波，从而进行一步对干扰予以加大。对于这种状况，则需要采用科学合理的预防方式，来将网络节点装换成另一个频率，才能进行正常的通信。

3加强无线传感器网络安全技术的相关措施分析

3.1密钥管理技术。通常在密钥的管理中，密钥从生成到完毕的这一过程所存在的不同问题在整个加密系统中是极其薄弱的一个环节，信息的泄漏问题尤为频繁。目前我国对密钥管理技术上最根本的管理是对称密钥机制的管理，其中包括非预共享的密钥模式、预共享密钥模式、概率性分配模式以及确定性分配模式。确定性分配模式为一个共享的密码钥匙，处于两个需要进行交换的数据节点间，且为一种非常确定的方式。而概率性分配则是将密码钥匙的共享得以实现，则要根据能够进行计算的合理概率，从而使得分配模式予以提出。

3.2安全路由技术。路由技术的实施就是想节省无线传感器网络中的节点所拥有能量，并最大程度体现无线传感器网络系统。但由于传播的范围较大，因此在传输网络数据信息时常常不同程度的遭受攻击，例如DD路由中最根本的协议，一些恶意的消息通过泛洪攻击方式进行拦截及获取，并利用网络将类似虚拟IP地址、hello时间以及保持时间这样的HSRP信息的HSRP协议数据单元进行寄发的方式，来对正常情况下的传输实行阻碍，使得网络无法进行正常且顺利的通信流程。但通过HSRP协议和TESLA协议进行有效结合所形成的SPINS协议，则可以有效的缓解且减少信息泄露的情况的出现，同时进一步加强了对攻击进行预防的能力，从而保证无线传感器网络整体的系统具有安全性。

3.3安全数据相融合。无线传感器网络就是通过丰富且复杂的数据所形成的一种网络，其中的相关数据会利用融合以及剔除，来对数据信息进行传送，因此在此过程中，必须谨慎仔细的对数据融合的安全性问题予以重视。同时数据融合节点的过程中，必须将数据具体的融合通过安全节点进行开展，并且在融合之后，将一些有效的数据通过供基站予以传送，才能进一步对监测的评价进行开展，从而保证融合的结果具有真实性以及安全性。

3.4密码技术。针对无线传感器网络中的一些极其不安全的特性，可通过密码设置、科学化的密码技术，从而进一步保证网络通信能够安全的进行。同时通过加大密码中相关代码以及数据的长度，来大大降低信息泄露的情况，从而可以有效的保证通信数据的安全性。由于出现的密钥算法无法达到对称性，其中所具备的保护因素较大，并且拥有简单方便的密码设置，从而广泛、普遍的被人们运用到日常生活中。而在应用不同的通信设备时，则需要将相应的密码技术进行使用。

4结束语

无线传感器网络技术的先进以及便捷的特征，让其迅速的传播以及广泛的被人们运用，但其中所存在的一些安全性问题必须引起重视。对无线传感器网络造成影响的因素，需利用相关的技术及措施来保证网络的安全，例如安全数据融合、密码技术、密钥技术以及安全路由技术等，从而提升网络系统的安全性。

传感器技术论文篇2

关键词传感器与检测技术;教学方法;教学内容改革

中图分类号 G420文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2010)16-0186-02

近年来,随着微电子技术、新材料技术和电子信息技术的飞速发展,各种新型传感器和检测技术不断涌现,教材内容和形式显得有些陈旧和呆板。在有限的教学时间内,要把经典和现代传感器传授给学生,增加实践性教学内容,充分调动学生学习主动性,提高自学能力,必须进行教学改革与实践探索。针对所存在的这些问题,笔者结合自己的教学及科研经验尝试对课程教学内容、教学方法和考核手段上进行改革和探索,使学生既能了解传感器与检测技术基本原理,又能了解实际对象,将理论与实际紧密结合起来,调动学生的积极性。

1 调整教学内容,突出重点、特色

随着传感器技术的发展,传感器正向着小型化、集成化、智能化方向发展,新技术、新工艺、新产品的引入,原有的教材就难以跟上社会的需求,因此要对原教材进行修订[1]。

随着我国技术的不断进步,开始有越来越多的科研人员投入到生物化学量传感器的研究中,为了适应实际需求,特别是随着交叉学科的发展,在传统的传感器与检测技术中增加新的有应用需求的生物传感器将是以后电类课程专业的一个发展趋势,也使学生能够及时了解当前传感器的发展方向,掌握传感器的发展动态,为今后从事传感器方面的研究奠定基础。

结合笔者的研究经验,在本课程教学过程中增加了生物传感器的内容。生物传感器也由两部分组成:生物分子识别元件和信号转换器。它是以生物活性单元作为生物分子识别元件,通过各种物理、化学型信号转换器检测被测物与生物分子识别元件之间的反应,然后将反应的程度用离散或连续的电信号表达出来,从而得出被测物的浓度,最后将可检测的信号在二次仪器上显示或存储起来。

2 改进教学方法,提高教学效果

2.1 结合生活实际进行理论讲解

理论讲解时,注重联系生产生活实际,不空穴来风,不闭门造车。在理论课讲授时对应常见的传感器都讲解过它们的应用及注意事项,但在真正设计时让学生根据设计要求选择合适的传感器时,往往出现不会选择传感器或根本不知道此类传感器还能用于该场合或选完传感器后不知道下一步如何是好的现象。

因此,在传感器的学习中必须紧密结合生活实际中的传感器来讲授。如结合商场人流量统计的需要,可以学习光电式传感器的原理和应用以及安装事项;结合多媒体教室的布置,引入防盗报警传感器的学习(如人体感应传感器);结合交通管制的需要,引导学生学习多普勒测速传感器、酒精测试仪;结合自动化生产线的研发,掌握应变式传感器在识别同体积同形状但材质不同的物件中的应用。通过这些结合实际应用的教学模式,可以让学生认识到传感器在生活中无所不在,需要他们认真地去学习。

2.2 多媒体教学和传统教学手段相结合,提高学生掌握知识的效率

针对本课程特点,采用多媒体教学和传统教学手段相结合的方式,对于传感器的结构、外形及电路原理图采用多媒体的图片和动画展示,对于传感器的基本原理及由较复杂公式推导的采用传统板书的方式,边写边讲。如对电容式、电感式传感器的各种结构形式采用动画的方式演示,而对于热电偶传感器的基本定律利用板书的形式讲授。这两种手段相结合的教学方法取得了令人满意的教学效果,同时也避免了一些板书时间的浪费[2]。

2.3 实物应用与理论教学相结合,增进学生理解

将传感器与检测技术的内容讲授与生活中的应用联系起来。在介绍一种传感器的时候,列举一些现实生活中用的传感器,比如通过面包板插接好光电开关线路,指出线路板中光电传感器的类型、集成芯片的作用,通过光线明暗调试来理解亮通和暗通的含义;通过红外干手器线路的调试,让学生一方面熟悉了光电传感器的应用;另一方面明确了它们的安装方式和调试过程。在介绍应变式传感器的时候,向学生介绍电子秤重计的工作原理,在介绍半导体传感器的时候,向学生介绍酒后驾车所用的酒精测试仪的工作原理等。此外,在向学生讲解热电偶原理的时候,进行课堂演示,将两根不同材料导体一端接到一起,另一端接万用表,利用酒精灯加热导体连在一起的一端,通过观察万用表的电势变化让学生直观了解利用热电偶测温度的工作原理。在讲解生物传感器部分时,由于和生物技术相关,就向学生展示自己及市场上的各种传感器和测试仪,比如葡萄糖传感器、血糖仪,在此过程中也可以让学生了解葡萄糖传感器的制备工艺,如丝网印刷技术等。通过这种教学模式,让学生认识到,传感器在我们生活和科研中的重要性,提高了其学习的积极性[3]。

3 改革考核形式,注重提高实践动手能力

考核的目的是促进教师的教学和学生的学习,考虑本课程的应用性较强,因此,要重点考察学生对基本内容的掌握,对所学知识的灵活应用。在理论考试之前,先进行实践环节的考试,即组织一次实验考试(所有做的实验全为考试内容,通过抽签方式任抽一道题后单人单机操作考试)和一道设计题考试(识读所选的电路图,运用以前用过的面包板插接好电路后回答问题),实践考试合格后方有资格参加期末理论考试。考核比例分配为:期末理论成绩占50%、平时成绩(上课出勤、作业)占10%、市场调研占20%、实践环节(实验和设计)占20%。这样一方面督促学生按时上课;另一方面能全面地对学生理论和实践进行考核,促使学生将理论讲授与实际应用结合起来,认识到传感器的重要性。

4 结论

笔者认为,教学改革,无统一方式,只要有助于提高学生学习兴趣,提升他们的实践动手能力,都值得我们教学工作者去探索。本文根据《传感器与检测技术》课程的教学实践,对该课程的教学内容、教学方法和考核手段进行了分析探索并做了相应的改革。教学内容的补充丰富了课堂教学的素材,增强了学生的学习积极性。多媒体和实物展示等教学方法增强了学生的学习兴趣,通过学生成绩及对学生调查和网上评教结果来看,所做的改革受到了学生的欢迎和好评,取得了较好的教学效果。

参考文献

[1]梁森.自动检测与转换技术[M].机械工业出版社,2005.

[2]王卫东.多媒体在教学中的应用思考[J].工会论坛,2008,

14(4):821.

传感器技术论文篇3

关键词：传感器；检测技术；实践教学；教学改革

作者简介：马利（1980-），女，湖北仙桃人，河南工业大学电气工程学院，讲师；王秀霞（1979-），女，河南新郑人，河南工业大学电气工程学院，讲师。（河南　郑州　450001）

中图分类号：G642?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）30-0052-02

随着计算机辅助设计技术（CAD）、微机电系统（MEMS）技术、光纤技术和信息技术的发展，获取各种信息的传感器已经成为各个应用领域，特别是在自动检测、自动控制系统中已成为不可缺少的重要技术工具，越来越成为信息社会赖以存在和发展的物质与技术基础。因此，“传感器与检测技术”课程在河南工业大学自动化、电气工程及自动化、应用物理等学科课程体系占据了非常重要的位置。

“传感器与检测技术”是一门集光、机、电于一体，综合物理、化学、生物、材料、电子、电气、计算机、机械等多学科技术于一体的工科电气信息类专业的重要专业基础课程。该课程具有以下特点：涉及内容多，除传感器与检测技术基础知识外，还包括众多电工参量、物理参量、机械参量、成分参量、热工参量的检测原理、方法与技术等内容；各章内容多学科交叉，涉及电学、磁学、光学、化学等学科；各章内容之间的联系并不甚紧密，但都涉及上述多门前修课程的知识及这些知识的综合应用等。[1]

由于该课程的以上特点，学生在学习该课程时，尤其开始时，通常感觉不适应、思维跟不上、枯燥、难以学好。为了更好地适应国民经济建设对自动化、测控技术方面的人才需要，更好地发展学科课程建设，对该课程教学进行改革与实践，提高课程的教学质量已势在必行。

一、主要教学内容和特点

总体上，传感器及检测技术课程分为三部分内容：

第一部分：传感器的基础知识。了解传感器特性指标，传感器输入输出之间的关系，掌握分析传感器静特性和动特性的基本方法，在给定条件下熟悉计算稳定时间和工作频率的方法以及传感器的标定。主要了解传感器及检测技术的基本概念；传感器特性及其标定；掌握检测数据的处理及误差分析的方法。

第二部分：各种常用传感器的介绍。理解并掌握各种类型传感器原理及应用知识，主要有电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、磁电式传感器、压电式传感器、光电式传感器、热电式传感器。

第三部分：检测技术的主要问题。了解检测的感念、测量的方法、测量系统的组成和数据处理的一般方法。掌握传感器的应用基础、如何设计与构成检测系统等内容。

理论教学中的难点主要有以下几个方面：一是内容多，传感器种类多、应用广泛，原理复杂，对物理知识要求高，学生把握重点有困难；二是课程中传感器以结构传感器为主，有大量的传感器结构图形，对平面图形学生理解有难度；三是传感器是一门工程应用背景很强的课程，需要理论结合实际；四是接口电路复杂，对模拟电路等电学知识要求较高。

二、教学中采用的方法与手段

1.将先进的教学方法引入课堂，并以实际工程为背景，重点放在传感器的应用上

根据每次讲授内容，尽量讲解符合内容的工程实际案例，以工程应用背景的案例激发学生的学习兴趣，同时将案例的讲授与相关实验结合，在枯燥的理论教学过程中很好地融入了有趣的实验过程，以提高学习效果；对讲授的内容进行精心选择，突出重点、难点，结合实际进行比较，删除过时的内容，同时对有些内容安排学生自学，提高学生的自学能力。

2.“教、学、做”一体化教学模式

检测技术是实践性很强的课程。西方有一句名言：“听过的我会忘记，看过的我能记得，做过的我才理解。”把大部分课程搬到实验室讲授，理论讲解、动手实验、交流讨论交替进行，使学生将“知识”迅速转化为“能力”，同时保证实践性环节的顺利开展。同时，采用实物实验与理论实验相结合的教学实验方法，以提高实验效果，利用自行研制的一些实际传感器及放大电路辅助教学，在实践中学习，使深奥的理论变得生动易懂，达到理论与实际相互补充、相互对应，调动和激发学生的学习积极性。

3.制作丰富多彩的多媒体课件，将科研成果引入课堂

由于检测技术的发展迅速，再加上教材需要一定的出版周期，使教材内容滞后于学科发展。为弥补这方面的缺陷，在教学内容组织上采用以自行制作的多媒体课件为主、以书本教材为辅的形式。课件制作利用声音、动画、图片等形式帮助学生更好地理解课程内容。在教学内容方面，把握重点、难点的同时积极了解新技术的动态，及时补充反映新的传感技术的内容，力求使学生了解传感器前沿发展。教学中尽可能插入新型传感器产品的介绍以及一些科研经历、科研成果和正在进行的科研项目。把相关科研成果在课堂上展示给学生，大大拓宽了学生视野，同时激发了学生的学习兴趣，达到良好的教学效果。

三、注重实践教学

1.利用现有的实验室，开设相应的开放性设计实验

传感器与检测技术作为一门实践性很强的课程，实验在课程教学中占有起重要作用。以实验室丰富的实验教学条件，配合教学的要求，安排多个学时的实验。

但是毕竟课堂教学时间有限，为了让学生更好地掌握常用传感器的使用和标定方法以及接口电路的设计，同时还开设了相应的开放设计实验。学生通过开放设计实验的训练能够对传感器有全面的认识，能独立进行实验数据读取和实验结果分析，加深对理论知识的理解和认识，也让学生对传感器的选择、使用和接口电路特点有一定的认识。同时能够独立设计简单的传感器和接口电路，具有使用和分析传感器的初步能力。

2.构建了新的实践教学体系

本课程与实际应用联系紧密。实践教学是培养学生动手能力和创新思维能力的重要教学手段，也是积极响应学校应用型人才的培养目标总体办学指导思想的一项重要内容。除了进行理论学习之外必须加强实践环节，学生通过自己动手进行实验操作，有助于牢固掌握传感器与检测技术的基本知识，同时可以加深对一些较为抽象的工作原理的理解，通过实验进一步学习传感器在工业测量控制中的实际应用。

在实验内容的设置上，我们压缩了验证性实验的教学时数，加大了综合性、设计性和创新性实验学时数；同时，开设了与本课程相关的4周创新性实践课程，为本课程的连续性动手能力的培养打下了基础；并设立基于本课程的开放性试验，开放创新实验室，给学生实践动手能力的提高提供良好的环境和硬件平台，同时积极鼓励、支持和指导学生参加各类电子设计大赛。

3.学生科技创新和实践创新与课程相辅相成

在学校各级领导的大力支持下，积极主动地多方争取、创造条件，开展了一系列卓有成效的基于传感器与检测技术的大学生实践与科技创新活动，并取得了良好的效果。通过这一系列的学生竞赛活动，使学生利用传感器来进行项目开发的能力和水平具有了很大的提高，具有了一定的设计开发能力，大大激发了学生对本课程学习的热情，营造了本课程学习的良好氛围。同时定期举办专题讲座，了解学生学习及应用中存在的问题，并加以指导。鼓励学生在日常生活中寻找课程设计题目，用传感器与检测技术解决实际问题，开阔了学生眼界，丰富了学生的知识，提高了学生的创新能力，形成了良好的师生互动的课外学习环境，得到了广大师生的肯定。

4.科研项目与教学内容相结合

不断的将科研成果、科研项目和教学成果引入教学，及时跟踪传感器与检测技术的最新进展，把科研成果或项目中的具体问题与课程相关章节结合。例如，结合粮库粮情监测系统讲授温度传感器、湿度传感器的原理；根据避障机器人的原理讲授CCD图像传感器或超声波传感器原理；结合智能小车讲授光电传感器以及光电编码盘等，如此不断丰富教学内容，形成了独特的教改发展之路。

积极将科研成果转化为教学内容，引入课堂教学，让学生了解科技发展前沿，帮助学生端正专业思想，激发学生的学习兴趣。更重要的是促进了学生成人、成才，即教书又育人。并及时将科研成果转化为教学内容，出版新的高校教材，发表相应的教改科技论文。

同时积极承担部级和省部级、校级科研基金项目，并将科研项目的一部分作为学生科技活动或毕业设计（论文）的实践性课题，指导他们开展科学研究，提高学生的实践能力、创新能力。

针对传感器与检测技术课程具有理论丰富、实践性强等特点，河南工业大学电气学院传感器课程组广大教师团结协作，近年来结合自动化技术发展的趋势、根据不同授课对象的专业培养计划广泛吸收先进的教学经验，积极整合优秀教改成果，成功地整合了该门课的课程体系，改革了教学内容和方法，形成了具有鲜明特色的教学体系，在课程建设上取得了一定成效。

参考文献：

[1]蒋全胜，吕家云."传感器与检测技术“课程教学改革初探[J].巢湖学院学报，2009，（3）：144-146.

[2]廖京盛.检测技术课程教学改革探索.第七届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会，2010，7.

[3]谢森林.《检测技术与仪表》的教学改革与研究[J].科技信息，2010，

（7）：109.

传感器技术论文篇4

【关键词】智能传感器；教学项目；过程考核

智能科学与技术是面向前沿高新技术的本科专业，经过近几年的发展其广泛的应用前景日趋明显，比如智能机器人、智能电器、智能家居等产品的技术越来越成熟，对人类生活的方方面面产生了重要的影响。然而传感器在这些智能产品中起着重要的作用。因此传感器与检测技术这门课程在诸多高校的电子信息类专业中作为一门重要的专业课[3]。随着智能科学技术专业的诞生以及传感器技术的迅速发展，各种新型传感器不断出现，传统的传感器与检测课程中所讲授的传感器则有些落伍。我校秉承“教育创造学生价值”的办学理念，为了适应时代的需要和智能科学技术的发展，针对传感器课程进行改革和创新，并将课程命名为智能传感与检测技术。传统的传感器与检测课程的主要任务是以传感器的工作原理、基本结构、测量电路和应用方法为主，而在智能传感与检测技术中不但讲授各种传感器的工作原理、测量电路以及应用方法，更重要的是结合智能科学的特点将传感器与嵌入式技术、通信技术以及虚拟仪器技术相结合。侧重于传感器应用的智能性和通用性，为智能产品的开发提供良好的教育基础。

1教学现状分析

传统的传感器与检测技术教学中，理论知识偏多，实践课程偏少。而在课程中设置的实验课大都是验证类的实验，并不能满足培养学生实践能力的需求。目前来说传感器与检测技术课程存在如下几个问题：1)教学内容陈旧，不能及时更新，因而不能反映最新的传感器技术水平；2)教学重原理，轻实践。课程内容比较抽象，涉及到很多物理、化学、数学等多个学科的知识，记忆和理解难度大；3)课程内容之间缺乏整体联系，一个章节讲述一种工作原理的传感器，不同章节之间联系较少；4)实验教学内容验证性实验较多，设计和创新性内容较少；5)实验项目采用传感器试验台可以较好理解工作原理，但不能满足实际应用的需要。针对出现的这些普遍性问题，在智能传感与检测技术课程中，笔者认为应从教学培养方案设计、教学大纲设计、教材与教学内容的改革以及教学方法和手段等方面综合考虑解决方法。

2课程培养目标

根据智能科学技术专业的特点，为了适应科技发展的需求，智能传感器与检测技术这门课程旨在让学生掌握各类传感器的原理、结构、测量电路和应用方法，建立完整的检测技术整体概念[1]，具备传感器与检测技术方面的基本知识和基本技能。对生产和科研任务中的检测任务能够正确的选择传感器以及配套的测量电路，设计相应的测量系统，完成所承担的检测任务。通过课程中的项目设计，培养学生能够将传感器进行模块化设计，组成传感器系统，结合嵌入式技术和虚拟仪器技术，完成多参数检测系统的设计[2]。本课程是针对智能科学与技术专业的三年级下半学期全体学生开设的专业课，同时学生前续课程中将所学的《数字电路》、《模拟电路》、《电路分析》、《单片机原理与应用》、《虚拟仪器技术》等课程作为基础知识，与实际项目相结合，通过项目实践深入的理解智能检测系统的开发过程，为后续专业课的学习打下良好的基础。课程结束后学生不但能够深入理解所学的理论知识，而且能够将所学的知识熟练地应用到智能检测系统设计等实际的工程当中，进而提高学生的工程实践能力。

3教学改革方法

智能传感与检测技术是一门应用性很强的课程，通过理论知识指导实践，反过来实践也可以更好的理解理论知识。所以说理论与实践对于这门课程都很重要，因此将理论教学和实践教学紧密结合是一种较好的教学方法。教学改革也要同时从理论教学和实践教学两个方面入手，提高课堂教学和实践教学的效果。而学生是教学改革活动中的主体，所有的改革都以学生为中心，结合当今技术发展情况从学生的需求出发。因此在本课程的教学改革过程中，需通过深入研究和反复实践从以下几个方面进行提升：1)以TOPCARES－CDIO人才培养模式为指导进行教学培养方案的设计。对专业人才培养预期应掌握的知识、能力、态度进行明确的、具体化的分析，重视实践项目在人才培养中的作用，构建一体化的人才培养方案和教学体系。2)理论教学方面主要是让学生掌握传感器的工作原理和特性，学会传感器的设计和使用。但是仅靠灌输性的讲解会比较枯燥，达不到教学的目的。因此需要结合实际应用引出传感器的工作原理，合理组织教学内容，让学生在用中学、学中用，提升学生的学习兴趣。另外应让学生参与到教学过程中，改变传统的以教师为主导、学生被动接受信息的知识传授方式。可采取以下措施：①通过课前预习课堂提问的方式，提升同学们的参与意识。②部分内容学生讲解，老师点评的方式展开学习。③增加课堂分组讨论，老师提供问题和应用场景，学生分组讨论解决方案，提高学生的参与度和积极性。④布置课外书面作业和项目调研报告，让学生课后能够有效复习、应用所学知识。3)实践教学一直是培养学生综合应用能力和创新能力的重要途径，但是如果按照实验指导书生搬硬套的实验操作并不能真正提高学生的动手能力。因此除了原理验证型实验之外，增加应用项目于实践教学中，让学生不仅能读取传感器的数据，还能结合电子线路的知识、微处理器的知识和通信技术能够采集和处理相关的数据，构建具体实用的智能检测系统应用方案。通过实践项目让学生加深对智能传感器工作原理的理解，更要注重培养学生的实际项目应用能力。4)根据智能传感与检测技术一体化的教学体系，组织编写可用于一体化培养方案的一体化教学教材。编写的教材要能体现最新的传感器技术和最新的应用，紧密结合实际，让学生把课程的学习与日常生活结合起来，通俗易懂，可操作性强。根据传感器技术的发展，需定期对教材进行更新和修订，以适应时代的发展。

4教学内容安排

传统的传感器与检测技术的主要教学内容中除了讲解传感器与检测技术的基本知识、各种常用传感器的介绍、标定、检测系统的组成外，并没有实际的项目在课程中。不但导致学生的实践动手能力偏差，而且对理论知识的理解也不够深入[4]。为此在智能传感与检测技术课程的教学中，以理论课和实验课相结合进行授课，目前在智能科学与技术专业中总课时是80学时，其中理论课是48学时，实践课是32学时。理论课程中是以按照项目分类，根据项目需求引出所用传感器，并讲述其工作原理、测量电路及应用方法等。实验课则分为基础实验课和项目实践课两部分。理论教学内容包括：检测技术的基本知识；常用传感器的工作原理、基本结构、测量电路和应用方法。实验课的主要内容包括：常用传感器工作特性实验，包括测量电路的零点调试，线性度调试、测量数据拟合等。项目实践课内容包括：项目的需求分析，硬件设计，软件设计、系统调试等步骤。

5教学项目设计

智能传感与检测技术课程中的项目教学是一个系统工程，对教师队伍的要求很高，不仅需要教师具备理论知识而且还需具备一定的工程实践能力，同时还需要配备精良的实验设备。在智能传感与检测技术课程中开展实践项目，仅靠课堂上的仿真软件难以达到教学效果，因此实验实训平台的选择是一项重要的指标。为了能更好的结合理论教学，针对智能传感与检测技术所选用的实验实训平台必须具备以下几个特点：1)采用的实验实训平台要有足够种类的传感器，并采用模块化设计。2)配备统一的总线接口，具备扩展功能。3)具有主流的嵌入式核心系统，并且能够适应不断更新的处理器。4)价格合理、售后服务良好、教学资源丰富。综上几点，在智能传感与检测技术课程中，采用的是上海硕博科教设备有限公司的“SBJCS-1113创新型测控/传感器技术综合实验实训平台”，该平台配备大量常用传感器，同时具备工业实际中广泛采用的成熟电路完成对各种传感器信号的拾取、转换、调理、采样、存储、解算、控制及显示等处理电路。同时实验装置具备一定的抗干扰及可靠性，学生可以做到学以致用。该实验实训平台如图1所示。该平台具体特点如下：1)传感器种类丰富:包括压力、压电、应变、电容、霍尔、温度、光敏、气敏(酒、C0)、电涡流、光纤位移、长光栅位移、差动变压器、光电耦合等各种常见传感器。2)模块化设计：采用标准的模块化设计，增强系统的结构性和互换性。3)总线标准：建立统一的内总线和接口约定，以实现最灵活的个性化配置、扩展和系统管理。4)接近工程实际：实验装置上采用多种工业型传感器，既可以用来完成传感器原理、结构与调理电路的教学，也可以用解决工业工程和过程中的实际问题。5)学以致用：构成实验装置中的智能仪器的各模块，在其设计时充分体现实际系统的抗干扰设计技术和可靠性设计技术，其核心卡可作为实际智能仪器的核心单元。实验装置中信号转换与信号调理电路采用工业和工程实际中所采用的成熟电路。实验装置中使用的各种数字信号处理方法，采用典型的也是未来实践系统首选的数字信号处理手段，具有很强的工程实用特征。6)智能仪器仪表设计：结合工程实际给出了一个将常规仪器实现智能化的实例。7)开放式设计：实验装置中的软、硬件及系统均按照全开放的思想进行设计，以便于学生开展研究型和创新型的实验。在项目教学中，教师指导学生，按照项目开发的流程来完成系统的需求分析、硬件设计、软件设计、系统调试等步骤。最后完成整个项目的总结报告，并以小组为单位完成课程项目的设计。学生可以利用课外时间，完成资料查找、系统设计和代码编写等工作。本项目要求学生完成一个智能家居远程监控模拟系统。与传统的检测系统比起来，智能传感器检测系统更加具有智能性、综合性等特点，将传感技术、嵌入式技术、通信技术以及虚拟仪器技术有机结合，使学生深入理解智能传感器与检测技术这门课的应用，具体项目教学安排见表1。

6课程考核形式

在素质教育的大背景下，课程的考核的结果不能只看期末考试成绩，应采用多元化的考核方式，要能反映出学生的学习效果、应用能力和解决问题的能力。本课程的考核贯穿整个教学过程，最终成绩由课堂表现、作业成绩、实验成绩、项目成绩、期末考试成绩等部分组成。老师在平时应根据学生的课上表现和问题回答情况记录成绩，作为平时成绩的依据。实验成绩要能体现实验过程中的表现和实验报告的完成情况。项目成绩的考核则包括项目实施过程中的表现、阶段性成果成绩、最终项目结果成绩、项目报告成绩和答辩成绩组成。期末考试采用闭卷方式，考核内容侧重对传感器工作原理和应用设计的考核。总体来说，改革后的课程考核不是通过一次考试定好坏，而是更重视过程，要能体现学生的综合素质和水平。其中项目教学作为教学改革的创新点，所以项目考核形式的也是多样化的。考核贯穿在教学过程的各个环节，从学生的出勤、日常表现、作业、实验、项目及考试等，对学生进行全方位的考核。其中项目考核中的项目答辩包括自述、现场操作、教师提问、解答几个环节，通过答辩，教师可以直观评价学生对相关理论的掌握程度，综合评价学生的实际应用能力及应变能力，对设计不完善的地方给予指导建议，给学生提供创新的空间。智能传感与检测技术这门课的所有考核项目中，采用过程考核和终结考核相结合的方式能够全方位的考核学生的平时学习情况及动手实践能力，并激发学生学习兴趣。

7结语

智能传感与检测技术是电子信息类专业的一门非常重要的专业课，如何让学生更好的掌握理论知识提升应用能力一直是困扰任课教师的难题。笔者从教学培养方案、教材与教学内容的选择以及教学方法和手段等方面进行了分析和探索，提出了相应的改革举措。文中的改革举措是TOPCARES-CDIO人才培养模式在智能传感器与检测技术上的运用，采用教学与项目相结合的方式对当今智能传感与检测技术的教学具有有益的参考价值。

作者:图雅 鞠尔男 周国顺 刘龙 单位:大连东软信息学院电子工程系

参考文献

[1]李玲,张旭.传感器与检测技术课程教学改革研究[J].科教文汇旬刊,2015(4):55-56.

[2]张琳,袁新娣.《传感器与检测技术》课程教学改革与实践[J].赣南师范学院学报,2012,33(6):106-108.

[3]周润景,刘晓霞,韩丁,朱莉.传感器与检测技术[M].北京:电子工业出版社,2014.

传感器技术论文篇5

关键词： 传感器技术 教学改革 教学探索

信息时代，传感器技术已广泛应用于工农业生产、航天航空、国防科技、环境保护、医学诊断、生物工程及人们的日常生活中。同时，传感器技术发展速度快、日新月异，发挥着越来越重要的作用。《传感器技术》作为电子信息工程、电子科学与技术等电子信息类专业的一门专业课程，有着举足轻重的地位，学好该门课程能进一步满足人才市场的需求，有效促进毕业生就业质量的提高。笔者通过多年的教学实践，总结出一些经验，并在实际教学中取得了一定的成效。

一、理论教学内容及教学方法方式的改革

目前，国内有关传感器的教材很多，在这十多年的教学中，笔者也会经常更换教材。然而，教材内容远跟不上传感器技术更新的速度，基本上都是以最常见的、最基本的一些类型的传感器为例，讲解传感器的工作原理和内部结构及应用，与实际脱节明显，难以满足社会的实际需求。因此，在传感器理论教学方面，笔者不断调整和完善教学内容，不断探索和改变教学方法，总结教学经验，以期达到良好的教学效果。

1.调整和完善教学内容。由于教材的更新速度还是远远跟不上传感器的发展及更新速度，这样造成的结果是教材内容和传感器的实际发展现状脱节。因此，最近笔者在几年的教学当中，每期的理论教学内容都在教材的基础上，进一步完善教学内容，充分利用网络资源，查阅大量资料，在教学过程当中穿插大量的传感器的最新信息及应用，以期教学内容尽量和传感器的实际发展状况尽量接近，教学内容当中有三分之一的内容来自于书本之外。

2.充分利用网络资源，优化教学方法。以往的传感器教学中，主要采用课堂讲授和启发式的教学方法，经过多年教学，单纯的启发式教学方式已经逐渐显露弊端，教学方法的改革已成为有效强化教学效果的必要途径。由于经济的发展速度加快及网络技术的发展，如今的学生眼界越来越开阔，学生已经不满足于老师上课提问自己回答的这种方式。同时，网络成为信息时代获取信息不可缺少的重要途径，已成为学生日常生活必不可少的一部分。因此，笔者充分利用网络资源，特别是通过一些传感器的相关专业网站及论坛，比如中国传感器网、传感器资讯网、传感器门户网、EDN电子技术设计、机器人网、EDN论坛、电子发烧友等网站及论坛，加强学生自主学习，并及时了解相关动态和知识前沿，极大地激发学生的学习兴趣。

另外，笔者还在已教授相关内容的基础上，针对与传感器相关的热点或兴趣点，以学生为主体进行资料收集与整理，侧重应用与发展，开展专题讨论，加深学生对知识的理解，强化学习效果，改善课程学习与社会实际的脱节。比如对热释电传感器的专题讨论，让学生自行查找其发展现状，最新型的热释电传感器及应用，以及各种不同型号的传感器的优缺点等。这样学生可以更加深入地了解和掌握此类传感器的原理、发展与应用，在提高学生学习积极性的同时，充分体现启发式教学法的“学生为主体，老师为主导”的特点。

结果证明，这些理论教学方法的改革不仅激发了学生的学习兴趣，活跃了课堂气氛，而且加深了学生对此内容的理解。

二、实践教学的改革

在实验教学环节上，本校采用的CSY一998系列传感器实验平台，只有一些基础性的传感器模块，除了一些验证性实验和简单的设计性外，难以开展真正的设计性和综合性实验，更加无法满足新型传感器发展的教学需求。同时，新型传感器的价格往往比较昂贵，实验设备不可能不断更新。为让学生通过实验真正尽可能多地了解和掌握传感器，笔者近几年不断在现有的实验条件基础上进行实验教学的改革。

1.调整实验教学内容。常规实验教学中，最初只是要求学生利用CSY一998做8个实验。但是此平台只能完成一些基础的实验，多数是验证型的。为了更好地通过实验激发学生的学习兴趣，在最近几年的实验教学中，将此类实验台操作项目改为4个，所占的课时计划为8个课时。除了基础实验之外的8个课时外，还利用PROTEUS仿真软件，进行传感器的仿真实验操作。改革结果证明，学生对于传感器的兴趣明显提高。

2.鼓励学生进行科技创新，成立实验兴趣小组。为更好地将理论和时间结合，近几年，笔者还利用实验室的资源，增设一些综合性实验，引导学生进行多种传感器件的研究与开发，成立传感器实验兴趣小组，结合电子设计竞赛类题目，如：小车倒车雷达系统、水温控制系统和自动仓储搬运智能小车、智能机器人等题目进行应用与创新设计，同时鼓励学生参与大学生科技创新项目，既充分利用了实验室的资源，又激发了学生的学习兴趣，提高了学生的动手能力和创新能力。

3.制订科学的实验考核方案。成绩评定方式对于实验教学非常重要，也是传感器实验教学改革实施的重要环节。合理的考核方案既能达到考察的目的，又能在促进学生通过实验理解理论知识的同时，不断提高自己的实践技能。因此，将成绩评价定位在是否理解并灵活应用所学知识及鼓励创新思想和创新实践的过程，而不仅仅是实验结果正确与否。在近几年的实验考核方案中，笔者采用两种结果验收相结合的方式，一种方式是当面验收，通过演示和口头介绍展示实验过程及实验效果，并完成高质量的实验报告，这种方式是学生实践活动结果的直观体现；另一种方式是学生根据实际情况及实验室实际设备，自主设计一个传感器模块，并提交撰写设计文档，相对于当面验收，这种形式更能够将设计思想、设计方案等一系列创造性工作反映出来，同时可锻炼学生的动手能力和总结能力，也为后期的毕业设计打好基础。学生最终实验成绩是这两种方式实验成绩的综合。

三、结语

通过上述对传感器技术课程的教学改革，在教学中取得了一定的成绩，使得学生对本课程的学习兴趣与日俱增，对理论知识的理解进一步深入，实践动手能力与分析问题解决问题的能力也进一步提高，得到了学生的普遍好评，承认并肯定了传感器教学的效果。

参考文献：

[1]徐科军，黄云志，王海欣，鲁照权.传感器与检测技术”课程改革与探索[J].中国电力教育，2012（02）.

[2]高磊，马英辉.检测与传感器技术”课程教学改革与实践[J].中国电力教育，2014（08）.

[3]程豪，欧阳嵩.传感器教学中随堂实验的设计与思考分析[J].中小企业管理与科技，2015（03）.

[4]王文廉.围绕传感器应用的误差理论教学改革与实践[J].教育教学论坛，2016（30）.

传感器技术论文篇6

关键词：双目视觉；三维可视化；信息融合

1.引言

随着计算机软、硬件突飞猛进的发展，社会的各行各业对三维可视化技术的需求已经越来越突出。当前三维显示技术已在军事、航空、航天、医学、地质勘探、文化娱乐和艺术造型等方面得到广泛应用。

为实现变电站的三维可视化，需要对变电站进行三维建模，构建变电站的三维模型。监控摄像头采集现场数据之后，对视频进行智能处理，根据设备的状态和人员目标的状态，将设备与人员的状态融合入变电站的三维可视化系统中，通过采集的数据以及处理结果实时更新目标的状态和位置，并且实时显示到变电站三维系统中。

2.三维可视化技术研究现状

（1）研究现状

1）建模软件

目前应用较多的是欧特克（Autodesk） 公司的 3ds MAX 和Maya；Multigen 公司的 Creator；Google 公司的 Sketch Up；Microsoft旗下Caligari公司的trueSpace等。这些建模软件，几乎可以满足我们所见到的任何现实世界中的物体模型的建立，比如房屋、道路、管道、植物、动物、日常用品以及我们现实生活中见到的一切。

2）平台软件和应用软件

三维可视化软件大都依赖于计算机图形学和可视化技术的发展。人们对计算机可视化技术的研究已经历了一个很长的历程，而且形成了许多可视化工具，比如 Directx 和 OpenGL，尤其在地里信息系统领域，当前Arc/info，MapInfo，MAPGIS，SuperMap，GeoStar等国内外专业二维 GIS 软件都有自己专有的三维GIS 子系统。比较专业的三维可视化系统软件或平台有：美国 ERDAS 公司的 IMAGINE Virtual GIS；美国 Skyline 软件；国内适普软件有限公司的 IMAGIS Classic；国内灵图的VRMap。

另外，像国内的武汉吉奥公司的CCGIS、上海杰图三维展示系统、中视典的 VRP 产品体系，在三维可视化方面都有自己独特的功能。

（2）双目立体视觉与三维重建

双目立体视觉是计算机视觉的基础内容，它利用成像设备在不同角度获取目标物体的两幅图像，然后基于视差原理，计算两幅图像中对应点的位置偏差，获取物体空间信息的方法。

3.信息融合技术发展状况及方法

（1）发展状况

信息融合技术是智能信息处理的一个重要研究领域。1973年，美国国防部自主开发了声呐信号理解系统，数据融合技术在该系统中得到最早的体现。此后，数据融合技术蓬勃发展，不仅在人工系统中尽可能采用多种传感器来收集信息，而且在工业控制和管理等领域也朝着多传感器方向发展。20世纪70年代末，在公开的技术文献中开始出现基于多传感器信息整合意义的融合一词，并开始广泛应用与军事与民用领域。

在美国军用电子技术带动下，20世纪80年代后期以来西方其他先进技术国家也先后加强多传感器信息融合研究活动，而且很快向民用部门扩展。1987年2月，美国国家科学基金会（NSF）首次在犹他州召开了“制造自动化中的多传感器信息融合”学术研讨会。

同年10月，全美人工智能学会（AAL）在伊利诺斯州召开了“空间推进与多传感器融合”学术研讨会。1988年，美国摄影仪器工程师协会（SPIE）主办了两次有关信息融合的学术研讨会，一次主题为“空间推理与景物解释”，另一次主题为“传感器融合”。同年，美国国防部把信息融合技术列为90年代重点研究开发的二十项关进技术之一，且列为最优先发展的A类。1989年，北约组织也在巴黎召开了这方面的会议，主题是“计算机视觉中的多传感器融合”。美国一实验室理事会（JDL）下设的C3技术委员会（TPC3）专门成立了信息融合学术会议，并通过SPIE传感器融合专辑、IEEE Trans，On AES，AC等发表有关论著；为了进行广泛的国际交流，1998年成立了国际信息融合学会，总部设在美国，每年举行一次信息融合研究国际学术大会。

到目前为止，美、英、法、意、日等国已研究出上百个军用融合系统，取得了一定的成果，但还存在着一些难题没有完全解决。如传感器模型、融合过程的推理以及有关算法的研究等。

国内关于信息融合技术的研究起步相对较晚，到了20世纪80年代末才开始有关多传感器信息融合技术研究的报道。20世纪90年代初，这一领域在国内才逐渐形成高潮。在政府、军方和各种基金部门的资助下，国内一批高校和研究所开始广泛从事这一技术的研究工作，出现了一大批理论研究成果。

20世纪90年代中期以来，信息融合技术在国内已发展成为多方关注的共性关键技术，出现了许多热门研究方向，许多学者致力于机动目标跟踪、分布监控融合、多传感器综合跟踪与定位、分布信息融合、目标识别与决策信息融合、姿态评价与威胁估计、图像融合、智能机器人等领域的理论及应用研究，相继出现了一批多目标跟踪系统和有初步综合能力的多传感器信息融合系统。

（2）信息融合技术方法

信息融合作为对多源信息的综合处理过程，具有本质的复杂性。传统的估计理论和识别算法，以及新兴的基于统计推断、人工智能和信息论的新方法，都可以用来解决信息融合问题。目前主要的信息融合方法可以分为以下几类：

1）信号处理与估计理论方法

这种方法包括小波变换技术、加权平均、最小二乘、卡尔曼滤波等线性估计技术，以及扩展卡尔曼滤波（EKF）、高斯和滤波（GSF）等非线性估计技术，以及近年来发展的 UKF滤波、粒子滤波和马尔科夫链蒙特卡洛（Markov Chain Monte Carlo， MCMC）等非线性估计技术。

2）统计推断方法

统计推断方法包括经典推理、贝叶斯推理、证据推理、随机集（random set）理论以及支持向量机理论等

3）信息论方法

信息论方法运用优化信息度量的手段融合多源数据。典型算法有熵方法、最小描述长度方法（MDL）等。

4）决策论方法

决策论方法往往应用与高级别的决策融合。

5）人工智能方法

人工智能方法包括模糊逻辑、神经网络、遗传算法、基于规则的推理，以及专家系统、逻辑模板法和品质因数法等。

6）几何方法

几何方法通过充分探讨环境以及传感器模型的几何属性来达到多传感器信息融合的目的。

4.总结

随着新技术的不断发展，未来还会应用到更多更新的领域中，本文对三维可视化技术和信息融合技术的研究现状及原理进行了分析，相信基于信息融合的三维可视化技术未来也将在电网建设中进一步深化应用。

参考文献

[1]郭玲. 智能视频监控中运动目标检测的算法研究[D]. 华南理工大学，2013.

[2]孙振宇. 双目视觉重构算法及其在变压器中的应用[D]. 东北电力大学，2015.

[3]余小欢，韩波，张宇等. 基于双目视觉的微型无人机室内3维地图构建[J]. 信息与控制，2014，43（4）：392-397.

[4]常文凯，李恩，杨国栋等. 基于双目视觉的输电线路近距离三维位置测量[J]. 华中科技大学学报，2015，43：144-147.

[5]于勇，张晖，林茂松. 基于双目立体视觉三维重建系统的研究与设计[J]. 计算机技术与发展，2009，19（6）：127-130.

传感器技术论文篇7

关键词：传感器；教学改革；应用型本科教育；创新实践

作者简介：吕勇军（1958-），男，辽宁沈阳人，沈阳工程学院自动控制工程系，教授；祝尚臻（1979-），男，山东烟台人，沈阳工程学院自动控制工程系，讲师。（辽宁沈阳110136）

中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）10-0087-02

一、“传感器技术”课程背景

随着计算机技术、信息技术的发展，信息资源的获取与信息的转换越来越引起人们的高度重视。传感器与测试技术作为信息科学的一个重要的分支，与计算机技术、自动控制技术和通信技术一起构成了完整的信息技术学科，在信息技术领域具有不可替代的作用。以传感器为核心的测试系统已广泛地应用于工业、农业、国防和科学研究等领域。因此，许多高校都将“传感器技术”作为工科专业学生的必修课程。

我国高等教育的大众化转变，要求高等教育的内容和形式随之发生变化，高等教育要满足社会需求，更注重对学生实践能力和职业能力的训练。因此，如何进一步完善课程教学内容、改革教学方法，提高学生的实践与创新能力，已成为亟待解决的首要问题。

二、“传感器技术”课程教学现状

1.教材

目前“传感器”课程使用的教材基本上是按照“精英教育”时代教材模式延续下来的，它已经无法适应目前工程教育发展趋势。现有传感器教材主要特点为：教材内容上偏重理论、轻视应用；注重传感器内部工作原理和参数，轻视外部特性及使用方法；教材编写结构基本上是根据传感器的工作原理进行分类。可见，从理论上看教材编写思路清晰，但是从应用角度看，它不利于学生系统掌握传感器的应用性能。教材的理论知识体系严谨，但是对于应用型本科生所需的实际应用能力培养却明显不足。

2.实践教学

实践教学是理论知识和实践活动、间接经验与直接经验、抽象思维和形象思维、传授知识与训练技能相结合的过程。它在教学过程中有着举足轻重的地位。

目前传感器实验教学方面还存在一些问题。例如，教与学双方都存在着重理论、轻实践的倾向；验证性实验过多，缺少设计性、综合性实验，与工程实践脱节严重；实验教学方式单调枯燥，影响学生主观能动性的发挥；考核方式流于形式，实践环节效果不够理想。

三、“传感器技术”教学改革与探讨

根据传感器课程的现状，笔者所在课题组分别从教材和实践教学两方面进行了改革和探索。

1.教材改革

针对目前传感器教材存在的不适用于应用型本科教学的问题，课题组编写了一部适合于应用型本科教学的教材。本教材的编写在内容和形式上都进行了较大的改进，该教材已由机械工业出版社出版。

（1）教材组织形式。教材组织形式实际上反映的是教学理念。传统教材教学内容设计思想为结构化设计，即按照传感器的工作原理进行分类。例如，通常传感器教材章节划分为：电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、磁电式传感器、压电式传感器、光电式传感器、热电式传感器等。这样分类从理论上看是比较合适，它的理论性较强，而且教材编写思路清晰，但是从应用角度看，它不利于系统掌握传感器的应用性。

本教材在组织形式上，设计思想为模块化设计，即根据被测对象进行传感器的分类。例如，教材章节划分为：温度测量传感器、力与压力测量传感器、位移与速度测量传感器、角度与角位移测量传感器、磁场与成分参数测量传感器、光学测量传感器等。这样分类有两点好处，一是学生容易根据被测对象选择传感器；另一个是教学中容易归纳和比较不同传感器在测量同一个被测对象过程中，各自所具有的特点以及适用的范围。有了这两个特点，学生对传感器的理解和掌握有一个清晰的思路。例如当需要测量温度时，学生马上就会联想到所有学过的测温传感器，而且各个传感器的在测温时都有哪些特点、如何选择，就会十分清楚。

（2）教材内容侧重点。在教材内容上进行了较大的调整，主要原则是传感器原理上以够用为度，重点强化应用能力的培养。本教材重点强化各种传感器的外部特性、主要参数、接口方式以及应用等内容。目的是使学生能够掌握各种传感器的选择方法、使用方法以及相关电路的设计方法。

此外还增加了传感器综合应用实例一章的内容。通过实际检测系统的设计实例给读者一个传感器以及测控系统的整体设计思路，加深对传感器应用过程的理解。

（3）增加了实验内容。为加强实践训练环节，在教材每章内容后都针对本章教学内容配置了多个相应的实验项目，这些实验绝大多数要求学生自行搭接电路并调试，以培养学生的实践应用能力。考虑到各院校实验设备的差异，实验内容仅给出一般实验电路图供教学时参考。学生既可按照该电路图进行实验，也可在了解实验电路原理的情况下，根据现有实验设备，自行设计实验电路，按实验步骤完成实验。

2.实践环节改革

实践能力是应用型人才必须具备的一个重要能力。培养学生实践能力就是要使学生树立理论与实际相结合的观念，提高学生运用科学知识和方法解决实际问题的能力，培养学生在实际工作环境下的思维方式和行为方式。对于实践环节，课题组在以下几方面进行了改革探讨和实践。

（1）实验内容和方法。针对应用型本科学生的特点，开设多层次实验。将传感器实验划分为基础性实验、自我设计性实验和团队合作性实验三个层次。

1）基础性实验。传感器基础性实验包括验证性和综合性实验，通常在传感器课程实验中完成。基础性实验可以在传感器实验箱进行，也可以在传感器综合实验台上进行。

一些实验要求在实验箱上进行，这些实验要完成传感器接口电路搭接与调试。在实验中，学生要根据所选用的传感器，自己搭接传感器的接口电路、调试电路并测试相关数据。通过这些实验，学生不仅了解传感器的特性，还能够清楚地了解传感器输出信号的处理方式，例如传感器的电荷输出、电压输出和电流输出特性以及各自接口电路及特点。此外，通过在实验箱上进行实验，学生除了掌握传感器的特性外，还锻炼了自己的电路设计能力及电路调试能力。实验中还需要综合应用前期所学课程内容，例如模拟电子技术和数字电子技术等。

传感器实验台上进行的实验，主要目的是使学生掌握各种传感器的外部特性。实验中，学生根据实验内容选择相关传感器和相关电路模块，测试传感器各种参数。通过实验，学生能够掌握各种传感器的非线性、灵敏度及温度特性等外部特性。

2）自我设计性实验。传感器自我设计性实验主要是设计性实验，它们也包含在传感器课程实验中。让学生自我发挥，以现有实验平台和传感器为依托，以课本理论为依据，构建一个实验项目，完成对理论知识的验证和发挥；也可以设计一个小的传感器应用项目，通过该项目完成对理论知识的深度理解和升华。这里实验教师要对学生的设计思想和可行性进行总体把握和评价，但大部分的工作应该交给学生自己去做，要求学生完成一个没有实验指导书的实验，真正让学生成为实验的主体，真正去思考、去体验实验本身所带来的乐趣和成就感。

3）团队合作性实验。传感器团队合作性实验通常在传感器课程设计中完成。这种团队合作性的实验一般比较复杂，用到的知识比较多，实验时间会比较长，依靠个人的力量往往难以完成，这时可以由学生自我结合或由教师进行分组，通过组内不同分工来完成实验，团队合作性实验可以锻炼学生的团队合作精神及分工统筹能力，为后续的工作做好铺垫。

（2）实验考核。为了使实践教学环节达到预期目标，提高学生独立设计能力、实际动手能力及解决问题的能力，课题组增加了对实践环节的考核力度。

对于课程实验，考核分为平时成绩、成果验收和实验报告。对于课程设计，还要进行设计内容答辩。平时成绩体现了学生实验的态度、实验方法以及操作技能掌握情况等。实验报告则要求学生学会处理实验数据和分析实验结果，掌握理论与实践之间的相互作用关系。实验成果验收是由指导教师对学生实验最终结果进行检查，达到要求的学生可以撰写实验报告，否则需要利用课余时间继续进行该实验，直到合格为止。采用成果验收这种形式能够将学生的设计思想、方案论证、技术路线等一些创造性工作反映出来，同时还可锻炼学生的总结能力。实行成果验收制度，强化实验的管理，引起学生对实验的重视，取得了较好的效果。

（3）创新实践活动。教学实践表明，要培养学生的实践能力和创新能力，仅靠理论课和实验课是远远不够的。各种创新实践活动可以作为一种很好的补充和延伸。

典型的创新实践活动就是学生参加各种竞赛活动，例如，智能车大赛、机器人擂台赛、电子设计大赛及挑战杯竞赛等。首先，参加竞赛活动有助于提高学生对知识融会贯通及解决实际问题的能力。“传感器技术”课程本身是一门独立的课程，与其他课程并非各自独立、互不相干，而是相互关联构成体系的。在实际应用时，应学会将它们综合应用，即将所学知识融会贯通。竞赛活动为学生培养这些能力提供了良好的平台。其次，竞赛活动有助于提高学生实践创新能力。竞赛使那些具有良好的理论基础、实践动手能力强，特别是具有创新意识和协作精神的学生有了施展才能的空间。

实践证明，竞赛既是考察学生诸多素质能力的手段，又是培养学生良好的综合素质能力的有效形式。因此竞赛活动已成为培养学生素质能力的良好载体。

四、结束语

应用型本科教育改革的目的是适应新的教育对象，提高教育质量，培养和造就社会所需要的高质量的应用型和创新型人才。理论教学内容和实践教学环节的改革，激发了学生学习的热情，改善了教学效果，提高了学生综合运用所学知识的能力、理论联系实际能力和动手实践能力，培养了学生创新意识。通过探索和尝试，学生的实践能力和创新能力普遍得到提高，学生在各种大赛中多次得奖，毕业生也得到了社会的认可。

参考文献：

[1]熊飞丽,张文娜,叶湘滨,等.《传感器与测试技术》课程教学改革研究[J].遵义师范学院学报,2009,11(3):82-86.

[2]卢翠珍.面向21世纪创新人才培养的需求――加强传感器实验教学改革[J].中国现代教育装备,2010,(11):102-104.

传感器技术论文篇8

关键词： 传感器实验教学实验内容科学性

中图分类号：TP21文献标识码：A文章编号：1672-3791（2012）02（c）-0000-00

1引言

作为信息获取的关键环节,传感器在当代科学技术中占有十分重要的地位。因此,传感器技术作为与现代技术密切相关的尖端技术,已成为高校自动控制、电子信息、机电一体化、仪器科学与技术等专业的基础课。传感器课程涵盖了基础理论与实践应用的知识,但长期以来,在教学内容上偏重于讲解各种传感器原理和典型的接口测量电路,以及根据教学内容开设少量验证性教学实验。这种教学方式使学生首先接触的是传感器测量原理,对实物缺乏感性认识,课堂教学会变得枯燥。若教师在授课中忽视传感器的应用环节,将影响学生的学习积极性。本文,以培养建设创新性国家急需的仪器仪表学科专业的专业人才为目标,论述了课程教学及其实验教学的内容。也体现了实验教学在传感器课程教学中的重要性,以面向学生、强调应用、突出实践为课程教学的基本思想。[1]

传感器是知识密集、技术密集的行业，在科学技术领域、工农业生产等领域和日常生活中发挥着越来越重要的作用，是现代信息科学技术中的一个重要领域。

传感器技术是一门学科交叉和知识密集高度综合性的应用技术。传感器技术在当代科学技术中占有十分重要的地位，是现代信息技术的主要内容之一。[2]

2 基本定义和教学改革的目标

传感器（transducer / sensor）是指能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。它是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

“传感器技术”课程具有多学科交叉、工程型、应用性的显著特色，近几年来逐渐发展成为电类专业乃至所有工科专业的重要跨学科选修课。

传感器的应用很广，在日常生活中发挥着重要作用。比如：力传感器的应用――电子秤；声传感器的应用――话筒；光传感器的应用――火灾报警器；温度传感器的应用――电饭锅

????应从课程教学和实验教学中，培养建设创新性国家急需的仪器仪表学科专业的专业人才。

感器的种类繁多，但各种传感器的原理都是基于各种物理现象和物理效应的，都体现了物理的实践性和应用性。我们对传感器教学时，应侧重于应用，应注意它与基础物理知识合联系，应关注学生的经验，不要过于艰深，应注意培养学生的知识与技能、过程与方法、情感维度与价值观。[3]注意物理与生活的联系，提高学生的学习兴趣，使学生感受到知识的巨大用途，培养其能力全面发展，这也是课程标准的总目标“进一步提高科学素养，满足全体学生的终生发展需求”所倡导的。

3实验教学在传感器课程教学中的重要性

传感器课程涵盖了基础理论与实践应用的知识,但长期以来,在教学内容上偏重于讲解各种传感器原理和典型的接口测量电路,以及根据教学内容开设少量验证性教学实验。这种教学方式使学生首先接触的是传感器测量原理,对实物缺乏感性认识,课堂教学会变得枯燥。

4实验教学改革和课程建设方法途径

4.1最新科研成果不断融入教材，教学内容持续优化，体系结构不断创新，教材辐射面广、影响力大。

4.2将科研成果不断引入传感器技术实验教学，建设一流的传感器实验室和一批设计性、创新性实验项目，提升实验教学水平。

4.3开放相关重点实验室，提供高层次科研训练，构建了立体化、渐进上升式学习训练体系。

在教学实验中，教师要注重通过实验再现科学发现的过程，从而让学生体验到“猜想―验证―归纳”的科学探究过程，传感器的应用大大提高了这种探究过程的实效。

在学生了解了一些传感器元件的特性、掌握了一些传感器在实际生活中的应用以后，就可以让学生自己来设计实验，探究一些传感器元件的特性。

实验教学在传感器课程教学中很重要， 结合学生掌握的知识水平,设计了基础类-提高类-综合类多层次课程实验,并加强设计性实验内容。

因此在实验教学中提出以下几点建议：

(1）提高实验教学的科学性

(2）提供多种实验内容和类型

(3）加强设计性和综合性实验

(4）传感器技术创新实践与开放平台的效果

(5）构建传感器技术创新实践与开放实验平台

主要有以下方面：创新实践项目的研究内容与目标；综合开放实验平台的研制与构建；开放实验室的建立与管理考核。

4.4将研究性教学模式引入课堂教学，培养创新思维。

应以学生自主学习能力培养为目标，着力推进研究性教学模式，促进学习与研究一体化。

将研究性教学模式扩展到实践教学及学生课外研学。基于传感器技术应用面广的特点，利用开放性重点实验室，有效实现研究性学习由课内向课外的延伸，形成综合性、创新性的课内实验教学、搭建开放性实践平台，促进学生学习与研究一体化。并依托网络资源环境，提升研究性学习的质量和水平。

通过这种探究式的学习，可以激发学生兴趣，从而确立学生的学习动机。教师也可以为学生准备一系列以传感器为实验手段的趣味实验，让学生亲自动手操作，观察实验现象。通过学生自己设计实验，可以激发学生的学习兴趣，能亲身感受到传感器的作用。

5结语

“传感器技术”课程具有多学科交叉、工程型、应用性的显著特色，近几年来逐渐发展成为电类专业乃至所有工科专业的重要跨学科选修课。传感器技术是当今世界一项令人瞩目的高新技术之一，它与通信技术、计算机技术构成信息产业的三大支柱，其水平高低已经成为衡量一个国家科技发展水平的重要标志。随着科学技术的发展，传感器的应用已越来越普及。本文结合自己的教学体验，在实验教学过程中,对传感器实验教学内容和实验方式进行了有意义的探讨尝试和改进,并提出了提高实验教学质量、改善实验教学效果的一些建议。[4]通过实验教学改革大大提高了学生的学习兴趣、学习主动性、实际动手能力和科研能力等综合素质，取得了良好的教学效果。

参考文献

[1]李成，樊尚春，钱政，万聪梅.传感器课程建设及其实验教学探索.

[2]吴跃波.关于《传感器与检测技术》课程教学改革的探讨, 《中小企业管理与科技(下旬刊)》 2011年06期

[3]廖正琴，陈智伯，罗中文. 新课程标准理念指导下的传感器教学初探，《物理教学探讨》2003．5