试述传感光信息传感技术课程教学办法探讨和实践

【摘 要】传感技术是一门讲授传感器工作原理、结构、转换电路及具体应用的课程，作为光信息专业学生的一门专业选修课程，对教师课堂教学目的、教学方法和方式都有独特的要求。本文对光信息专业传感技术课程的特点进行了分析，总结出了几种教学方法。多年的教学实践证明，这些方法是切实有效的，取得了良好的教学效果。
【关键词】光信息 传感技术 教学方法探索
1674-4810（2013）17-0009-02
光信息科学与技术专业是我校2004年新设专业，该专业属于理科专业，强调理论学习与具体实践相结合，要求学生有坚实的物理、数学基础和缜密的思维能力。学生将系统地学习物理学、光电子学、电子学、计算机科学等专业理论知识。在光信息科学与技术专业设立之初，传感技术课程就被设置为一门专业选修课程，目的是丰富学生知识、提高学生对基础课所学知识灵活运用能力。因此，与把传感技术课程作为专业基础课的专业相比，光信息科学与技术专业的学生学习传感技术课程的目的不同、要求不同，也就决定了教师在讲授这门课时要采取不同的教学方法和手段，在引发学生学习兴趣的同时，能把传感技术的主要知识点让学生掌握。基于这个目的，本文探讨光信息专业传感技术课程教学中的方式、方法及手段。

一、传感技术的研究对象及基本内容

传感技术作为现代电子信息技术的三大支柱之一，是现代测试技术不可缺少的重要组成部分。随着科学技术的发展，工业和日常用仪器设备都需要实现智能化，对传感器的需求也日益增加。传感技术是集光、机、电知识于一体，涉及信息获取、信息变换、信息处理、信息显示等各个过程，是实践性很强的一门综合性应用技术，也是信息时代不可或缺的关键技术之一。
传感技术课程针对应用型本科教育的特点，以便于学习和应用为前提，以信息的传感、转换、处理为核心，以温度、压力、厚度、流量、位移、速度、磁场等物理参数检测为目标，按照传感器的基本原理来分章节讲述各类传感器的工作原理、基本结构、技术指标及使用特点；同时对传感器的特性、标定、补偿、抗干扰技术以及多传感器信息融合技术进行讲述。

二、光信息专业传感技术课程教学体会

传感技术课程内容分散性较大，系统性和连续性较弱，而实践性强，是学生较难学习的一门课程。特别是对于光信息专业学生，传感技术课程是一门32学时的专业选修课，重要性和重视程度都不太高，这就更增加了教学难度。教师授课时遇到了很大的困难，既要在规定的学时内把传感技术重要内容均有所涉及，又要兼顾学生普遍接受水平，这就要求教师有较强的综合能力，同时又要结合实际进行教学方法的研究。经过几年对光信息专业传感技术课程讲授，并与传感技术相关专业学生学习情况相比，笔者总结了几点不同。

1.授课目的有所不同

对于传感技术相关专业学生，重点要了解各种传感器的原理、结构以及传感器制作工艺，便于以后能够设计一些新型传感器；而对于光信息专业学生来说，学习传感技术课程的主要目的是如何根据需求选取合适的传感器，更注重传感器的具体应用。

2.授课内容有所不同

针对光信息专业学生不同的学习目的，教师授课的内容也要有所侧重，适当减少传感器工作原理及内部结构的教学内容，适当增加传感器转换电路及检测电路方面的内容，大幅增加不同类型传感器技术参数的比较及具体应用实例的介绍；而课时数的减少更要求调整授课内容及实践环节内容。

3.学生接受能力不同

传感技术相关专业学生在大一、大二已系统地学习了“电路分析”、“信号与系统”、“检测电路”等相关基础课程，对传感器特性分析有较好的接受能力，而光信息专业学生这方面的基础较薄弱；但光信息专业学生物理知识内容掌握的较好，特别是对于光电式、光纤式等与光有关的传感器，能很快掌握其工作原理、关键指标及应用方式。
针对这些差异，需要选择丰富、多样化、适应性更强的教学方法。

三、教学方法改革的探索与实践

1.应用启发式教学

根据光信息专业学生的知识水平、传感技术教学内容的难易程度在教学的不同阶段运用启发式教学，适时进行提问，适时进行互动，进行合理的教学设计。对于某些问题或一些学生不易理解的概念、容易混淆的问题，由教师提出问题，来启发学生的学习动机，激活学生思维，从而获得举一反三的效果。如在讲光电式传感器时，教师先提出“笔记本电脑上指纹识别系统是什么工作原理”来启发学生思考，当学生给出一些答案时，再提问“指纹识别系统还可以采用哪些传感器”，这样学生就能再联系以前所学知识，从而把不同原理传感器进行比较，进一步针对不同要求提出不同传
* 本文得到了北京信息科技大学2010年度教学改革立项资助（编号：2010JG07）
感器应用方案。启发式的授课关键源于：党校毕业论文范文www.618jyw.com
在于启发，从一开始提问，就要快速引出学生兴趣点。因此，在提问时，要善于设置问题情境，并预想到学生的思考路线，以便进一步提出后续问题，这样环环相扣，才能把学生的注意力集中于课堂知识，提高教学效果。

2.计算机多媒体辅助教学

单一的教学手段容易造成学生的审美疲劳，使学生很难集中注意力。实践证明，传统的板书教学和多媒体教学各有优缺点。板书教学可以演绎公式的推导过程，节奏适中，学生有充足的时间理解、吸收所学知识，也便于学生做笔记，而多媒体教学则具有形象、直观、信息量大等优势，两者的有机结合，可以激发学生的兴趣和很好地调动其积极性。
教师授课时采用多媒体课件与板书相结合形式，把传感器的工作原理、基本组成、转换机理、信号处理电路以及应用方式等做成动画形式，形象直观，便于学生理解和掌握。如在讲电容式传感器时，把变距离式、变面积式和变介电常数式传感器结构分别作成电容器极板相对运动的动画形式，并可以显示运动时电容值的变化，这样学生就能很快理解三种形式的电容式传感器的结构组成、工作原理及工作方式。另外，为了调动学生主动性，教师也可以布置任务，让学生参与多媒体课件制作，在课堂上播放学生作品，并请部分学生上台宣讲，教师对学生的作品进行点评、指导，这样学生就由聆听者变成了参与者，课堂效果必然可以得到提升。

3.配合课堂教学，加强实验教学

结合“传感技术”课堂教学，合理设计实验教学内容，并把实验教学与课堂教学结合成一个有机整体。针对光信息专业学生设计的实验教学内容有：电阻式传感器指标测量和热电耦式传感器电路设计。在实验中要求学生养成认真细致的工作作风，训练敏锐入微的观察能力，结合理论基础分析实验现象能力以及锻炼实际操作能力。在课堂授课时要求学生充分发挥想象力，把实验场景与理论内容在脑子里结合在一起，从感性上接受理论知识。

4.以科研项目促教学

以科研项目示教并带动学生参与科研课题的教学方法：（1）教师带领学生参观学院科研实验室，介绍科研工作中用到的各类传感器，并对各类传感器的使用方法做简单演示。（2）让学生参与到教师的科研项目中来，如我们学院教师有“基于光谱共焦原理的微位移传感器”以及“白光微位移测头”项目，部分学生参与到项目中来，在提升科研能力同时，对传感器知识的理解能力大幅度提高，并能举一反三，提出很多新型传感器应用方法。（3）充分利用学校和学院资源，鼓励学生申请大学生科技创新项目及实验室开放项目，让学生自己做主，提出新想法和新项目，在充分掌握“传感技术”课程内容的同时，提升创新能力，这样就不仅把课堂教学作为知识传授方法，更重要的是变成一种能力的培养方式。

5.鼓励学生自主式学习

为了进一步提高学生学习积极性，我们采用让学生自主式学习的方法。如让学生分组并针对一种工程实际应用（如接近开关）设计各种类型传感器，给出设计方案，并制作课件对其工作原理、结构、使用方法及性能指标作出说明。在课堂上抽出一定时间让不同组的学生上讲台把设计方案对全体学生进行讲解，并让全体学生对每一组打分。这样，每个学生就会有目的性的去查课文和相关资料，通过与本组同学交流、讨论，形成设计方案，并结合仿真软件等工具对设计方案指标进行验证和评估，最终组织文字和图像形成课件。在这一系列工作中，学生能充分调动主观能动性，对课堂所学知识充分吸收、消化并运用，比单纯的课堂教学效果要源于：标准论文格式范例www.618jyw.com
好很多。
四 结束语
针对光信息专业学生特点，我们采用多种方法提高“传感技术”课程教学效果，通过几年的试行，效果很显著。学生对传感器的基础知识掌握更加巩固，对于传感器的应用能力也大幅度提高，而且能自己设计新型传感器，积极参与到科技创新活动中来。“深化教育教学改革，全面加强大学生素质和能力培养”是21世纪人才培养的要求，也是教育系统适应我国入世后的形势必须采用的方针战略。我们希望不断探索出更好的教学方法来提高教学效果，锻炼学生能力，提升学生素质。
参考文献
梁福平等主编.传感器原理及检测技术[M].武汉：华中科技大学出版社，2010
施湧潮、梁福平、牛春晖编著.传感器检测技术[M].北京：国防工业出版社，2007
[3]王开发等.“传感器原理与技术”课程教学的探索与实践[J].国际检验医学杂志，2011（19）
[4]权义萍、张印强、杨道业.传感器技术课程教学方法探索[J].中国现代教育装备，2009（13）：109～110
[5]张向文.《传感器原理与应用》课程教学改革的探讨[J].科技资讯，2007（27）：150～151
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