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摘 要：“传感器技术”是一门工程实践性很强的课程，本文针对课程教学的内容和特点，对理论教学、实践教学、教学方法和手段进行了改革和实践。这些改革探索有利于提升课堂教学的效果，促进学生的学习主动性、提高学生的综合应用能力。
关键词：传感器技术；课程教学；改革与实践
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2016）03-0124-02
Abstract： Sensor technology is a rather practical course. In view of the teaching contents and characteristics of the course，this paper discusses the reform and practice of teaching theory， teaching practice， and teaching methods， which improves the efficiency of teaching， motivates students self-learning ability， and strengthens students comprehensive capability.
Keywords： sensor technology； course teaching； reform and practice
传感器是一种检测装置，具有微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化等优点。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的发明与发展，使得物体有了嗅觉、味觉和触觉等感官，让静止的物体变得生动[1]。传感器技术是当今世界上一门发展飞速的技术，尤其在现代电子工程领域，智能手机的广受欢迎便离不开传感器技术[2]。“传感器技术”这门课程是本科电子信息、电器、精密仪器、计算机等专业的必修课，通过讲授基本的传感器理论及应用，为从事机电产品、电子产品生产与研发的企事业单位培养具有传感器应用产品设计、分析、调试和制作能力的实践型人才，对学生的择业有着重要的支撑作用。在传感器技术的学习过程中，涉及的知识点比较多且广，既有电路、模拟电路和数字电路的基础知识，又包含各类物理原理及定则。同时，由于新技术的迅猛发展和新材料的涌现，传感器工艺技术得到提升，革命型的产品层出不穷[3]。因此，对于教师来讲既需要有扎实的理论基础，同时要追踪学科前沿技术；对于学生来讲，良好的数学与物理背景非常重要。
基于以上现状，作者参考诸多院校对传感器技术课程的要求，结合课程本身内容多、知识点散、更新快的特点，从理论教学、实践教学、教学方法与手段等方面对传感器技术课程进行了相关探析。
一、理论教学的改革与创新
（一）传统教学模式的弊端分析
传感器的课程教学长期受普通高等教育的影响，讲授着重强调知识的系统性、连贯性以及完整性，一味地对学生进行灌输式的教育，和理论性强的基础课程相比，相当一部分学生反映学习过程中没有条理，難以掌握课程的核心内容。究其原因有以下三点：首先，传感器课程本身综合性较高，涵盖的知识多，既有理论概念也有技术应用；其次，现行教材的内容更新跟不上技术的脚步，一些旧技术在当前生活中已经被取代，却仍旧作为重点出现在课本中；再者，教学中理论和实践不能紧密结合，理论知识不能在实践环节中复现，学生无法将课本与生活相结合，造成理解上的困难。
（二）新教学模式的改革与创新
1. 根据授课学生的专业和特点，选用合适的教材或者自编讲义
目前，大部分的传感器教材都是以传感器原理和技术作为学习重点，实际应用环节涉及较少[4]。任课教师应当结合专业特色和学生的发展方向，编写相应的教材。例如对定位于应用技术型的专业，应遵循知识够用、实用性强、利于理解和自学的原则。
教材的编写要通俗易懂，既富有感召力，又不失科学性。第一，对于传感器课程来讲，重要知识点都应配有浅显生动的实例，帮助学生理解，调动学生的学习兴趣和积极性，降低教学难度。第二，教材要跟上传感器技术的新发展，在介绍各类的典型传感器时，适当穿插新型传感器的发展和应用，将过时的应用去除。第三，内容编排上顺序合理，深入浅出，图文并茂，吸引学生的注意。第四，课后习题增设开放型的设计题型。
2. 理论和实践相结合，引入情境教学
根据理论知识，结合现有的硬件，能制作成功简单实用的传感器，无疑会有好的教学效果。例如，我们引入了感应式防盗报警系统作为载体，该产品以红外传感器作为控制核心，包括红外驱动调制单元、探测信号处理、无线监测报警单元、语音单元以及多种转换模块。各个模块均包含传感器，而这些传感器的工作原理各异，覆盖多个知识点，学生只有将每个传感器都正确运用了才能实现报警功能。制作调试的过程，也是帮助学生理解内容的过程。
（三）丰富教学资源，提供自学环境
（1）录制完整的教学视频。与课堂讲课不同，录像资料便于学生随时随地地反复观看，消除课堂教学中的模糊点。此外，现今流行的MOOC课程库[5]中也有类似的课程，侧重点虽略有差异，但涉及的知识面较广。（2）建立课程网络平台，课程大纲、教案、学习指导、习题库，包括答疑等都可在网上操作，为学生创造自主学习平台。
二、实践教学的改革与创新
（一）改善实验条件，更新实验设备
调研发现，现有的传感器实验平台多为厂家已经制作封装完成的集成一体化平台，实验的种类与内容已经被限定，一些新的实用性更强的传感器无法在实验环节接触到。此外，实验过程较为简单，操作按照实验指导书按部就班即可完成。整个实验环节，需要学生思考和尝试的地方很少。针对这种现象，可以跳出平台的约束，投入部分经费购买当前普遍使用的传感器元器件，根据实验要求，自主进行实验设计与操作，既增加实验的灵活性和主动性，又加深对传感器的认识，提高学生的学习兴趣。 （二）注重创新，拓展传感器在生活中的应用
现代生活受益于科技的发展，可根据课程实践性强的特点，在课程教学过程中，给学生提供较为完善的自主学习平台，使课内教学与课外自学相互结合，相得益彰。
传感器在实际生活中随处可见，例如手机中就包含许多类型的传感器，如温度、压力、亮度、语音等，从实物出发，让学生自己根据传感器分析实现的功能。这样既吸引了学生的注意力，同时又很好地灌输了传感器的知识。
（三）鼓励学生参加电子设计竞赛
开放实验资源，鼓励学生利用各类传感器完成一些趣味性、实用性强的项目（如里程表、节电照明灯、密码锁等），其中学生自主选择元器件，完成软件编程、硬件焊接与调试以及软硬件联调等工作。历年电子设计大赛的题目也可以进行再创作，加深对传感器的理解。
三、教学方法与手段的改革与实践
教师是教学中的主导，也是决定教学效果的关键因素。针对课程内容和学生特点，灵活采用启发讨论、案例教学、交互式等多种教学手段，以启发学生思维。
（一）启发讨论
讲解知识点时，不是单纯的教师说教，而是适时提出问题，启发学生思考并展开讨论、归纳总结出一般规律。比如在首节课讲传感器的基本概念的时候，先让学生联系生活，讨论下都接触过哪些传感器，根据掌握的物理知识对这些传感器进行归类，这样既能帮助学生掌握知识点，又能充分发挥学生的主动性，激发其学习兴趣。
（二）案例教学
案例教学是对抽象知识点的形象化的补充。例如，对于有电力背景的高校，教师借助电力系统中的案例，对某个传感器的应用机理和实际操作过程进行全面描述，将学生融于特定的传感器技术情境之中，进而组织学生对相关技术问题进行讨论、分析，解决理论知识与实践应用之间的矛盾，注重学生创新能力的培养与提高。
（三）交互式教学
将课程相关的教学大纲、实验指导书、多媒体课件等教学辅助资料放在网上供阅读，甚至可以借用微博、微信平台，依据课程进度同步给出重、难点分析。学生可随时自学或提出疑问，教师在网上进行答疑，实现师生交互式教学与学习。这一点对于两地办学的高校尤其适用。
四、改革考核方式，促进教学
传感器技术课程是一门实践性很强的课程，理论掌握得好不代表实际中会使用传感器，反之，熟练使用传感器又离不开扎实的理论基础。所以，传感器課程的考核应该是理论与实验相结合，并且权重相当。于是将传统的三大模块，即理论成绩、实验成绩和平时成绩，各自所占总成绩的比重进行调整，适当提高实验成绩所占比重。教师根据专业的实际情况，结合学生的特点分配各考核项所占的比例。
五、结束语
传感器技术课程改革是一项系统的又细致化的工程，需要师生双方努力，力求达到最佳的教学效果。
参考文献
[1]卞正岗.传感器和检测仪表的现状和发展趋势[J].自动化博览，2007，24（Z1）：16-17.
[2]黄玲.讨论传感器技术在机电自动控制中的应用[J].中国机械，2014（19）：42.
[3]沈容，杨玉芬.传感器新材料新技术的展望[J].快速成型与快速制造，2001：440-442.
[4]徐科军，马修水.《传感器与检测技术》教材建设[J].电气电子教学学报，2014，36（1）：115-117.
[5]解春柳.面向过程管理的创新项目开放式在线教育平台设计及应用[D].山东大学，2014.
关键词：传感器技术；课程教学；改革与实践
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2016）03-0124-02
Abstract： Sensor technology is a rather practical course. In view of the teaching contents and characteristics of the course，this paper discusses the reform and practice of teaching theory， teaching practice， and teaching methods， which improves the efficiency of teaching， motivates students self-learning ability， and strengthens students comprehensive capability.
Keywords： sensor technology； course teaching； reform and practice
传感器是一种检测装置，具有微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化等优点。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的发明与发展，使得物体有了嗅觉、味觉和触觉等感官，让静止的物体变得生动[1]。传感器技术是当今世界上一门发展飞速的技术，尤其在现代电子工程领域，智能手机的广受欢迎便离不开传感器技术[2]。“传感器技术”这门课程是本科电子信息、电器、精密仪器、计算机等专业的必修课，通过讲授基本的传感器理论及应用，为从事机电产品、电子产品生产与研发的企事业单位培养具有传感器应用产品设计、分析、调试和制作能力的实践型人才，对学生的择业有着重要的支撑作用。在传感器技术的学习过程中，涉及的知识点比较多且广，既有电路、模拟电路和数字电路的基础知识，又包含各类物理原理及定则。同时，由于新技术的迅猛发展和新材料的涌现，传感器工艺技术得到提升，革命型的产品层出不穷[3]。因此，对于教师来讲既需要有扎实的理论基础，同时要追踪学科前沿技术；对于学生来讲，良好的数学与物理背景非常重要。
基于以上现状，作者参考诸多院校对传感器技术课程的要求，结合课程本身内容多、知识点散、更新快的特点，从理论教学、实践教学、教学方法与手段等方面对传感器技术课程进行了相关探析。
一、理论教学的改革与创新
（一）传统教学模式的弊端分析
传感器的课程教学长期受普通高等教育的影响，讲授着重强调知识的系统性、连贯性以及完整性，一味地对学生进行灌输式的教育，和理论性强的基础课程相比，相当一部分学生反映学习过程中没有条理，難以掌握课程的核心内容。究其原因有以下三点：首先，传感器课程本身综合性较高，涵盖的知识多，既有理论概念也有技术应用；其次，现行教材的内容更新跟不上技术的脚步，一些旧技术在当前生活中已经被取代，却仍旧作为重点出现在课本中；再者，教学中理论和实践不能紧密结合，理论知识不能在实践环节中复现，学生无法将课本与生活相结合，造成理解上的困难。
（二）新教学模式的改革与创新
1. 根据授课学生的专业和特点，选用合适的教材或者自编讲义
目前，大部分的传感器教材都是以传感器原理和技术作为学习重点，实际应用环节涉及较少[4]。任课教师应当结合专业特色和学生的发展方向，编写相应的教材。例如对定位于应用技术型的专业，应遵循知识够用、实用性强、利于理解和自学的原则。
教材的编写要通俗易懂，既富有感召力，又不失科学性。第一，对于传感器课程来讲，重要知识点都应配有浅显生动的实例，帮助学生理解，调动学生的学习兴趣和积极性，降低教学难度。第二，教材要跟上传感器技术的新发展，在介绍各类的典型传感器时，适当穿插新型传感器的发展和应用，将过时的应用去除。第三，内容编排上顺序合理，深入浅出，图文并茂，吸引学生的注意。第四，课后习题增设开放型的设计题型。
2. 理论和实践相结合，引入情境教学
根据理论知识，结合现有的硬件，能制作成功简单实用的传感器，无疑会有好的教学效果。例如，我们引入了感应式防盗报警系统作为载体，该产品以红外传感器作为控制核心，包括红外驱动调制单元、探测信号处理、无线监测报警单元、语音单元以及多种转换模块。各个模块均包含传感器，而这些传感器的工作原理各异，覆盖多个知识点，学生只有将每个传感器都正确运用了才能实现报警功能。制作调试的过程，也是帮助学生理解内容的过程。
（三）丰富教学资源，提供自学环境
（1）录制完整的教学视频。与课堂讲课不同，录像资料便于学生随时随地地反复观看，消除课堂教学中的模糊点。此外，现今流行的MOOC课程库[5]中也有类似的课程，侧重点虽略有差异，但涉及的知识面较广。（2）建立课程网络平台，课程大纲、教案、学习指导、习题库，包括答疑等都可在网上操作，为学生创造自主学习平台。
二、实践教学的改革与创新
（一）改善实验条件，更新实验设备
调研发现，现有的传感器实验平台多为厂家已经制作封装完成的集成一体化平台，实验的种类与内容已经被限定，一些新的实用性更强的传感器无法在实验环节接触到。此外，实验过程较为简单，操作按照实验指导书按部就班即可完成。整个实验环节，需要学生思考和尝试的地方很少。针对这种现象，可以跳出平台的约束，投入部分经费购买当前普遍使用的传感器元器件，根据实验要求，自主进行实验设计与操作，既增加实验的灵活性和主动性，又加深对传感器的认识，提高学生的学习兴趣。 （二）注重创新，拓展传感器在生活中的应用
现代生活受益于科技的发展，可根据课程实践性强的特点，在课程教学过程中，给学生提供较为完善的自主学习平台，使课内教学与课外自学相互结合，相得益彰。
传感器在实际生活中随处可见，例如手机中就包含许多类型的传感器，如温度、压力、亮度、语音等，从实物出发，让学生自己根据传感器分析实现的功能。这样既吸引了学生的注意力，同时又很好地灌输了传感器的知识。
（三）鼓励学生参加电子设计竞赛
开放实验资源，鼓励学生利用各类传感器完成一些趣味性、实用性强的项目（如里程表、节电照明灯、密码锁等），其中学生自主选择元器件，完成软件编程、硬件焊接与调试以及软硬件联调等工作。历年电子设计大赛的题目也可以进行再创作，加深对传感器的理解。
三、教学方法与手段的改革与实践
教师是教学中的主导，也是决定教学效果的关键因素。针对课程内容和学生特点，灵活采用启发讨论、案例教学、交互式等多种教学手段，以启发学生思维。
（一）启发讨论
讲解知识点时，不是单纯的教师说教，而是适时提出问题，启发学生思考并展开讨论、归纳总结出一般规律。比如在首节课讲传感器的基本概念的时候，先让学生联系生活，讨论下都接触过哪些传感器，根据掌握的物理知识对这些传感器进行归类，这样既能帮助学生掌握知识点，又能充分发挥学生的主动性，激发其学习兴趣。
（二）案例教学
案例教学是对抽象知识点的形象化的补充。例如，对于有电力背景的高校，教师借助电力系统中的案例，对某个传感器的应用机理和实际操作过程进行全面描述，将学生融于特定的传感器技术情境之中，进而组织学生对相关技术问题进行讨论、分析，解决理论知识与实践应用之间的矛盾，注重学生创新能力的培养与提高。
（三）交互式教学
将课程相关的教学大纲、实验指导书、多媒体课件等教学辅助资料放在网上供阅读，甚至可以借用微博、微信平台，依据课程进度同步给出重、难点分析。学生可随时自学或提出疑问，教师在网上进行答疑，实现师生交互式教学与学习。这一点对于两地办学的高校尤其适用。
四、改革考核方式，促进教学
传感器技术课程是一门实践性很强的课程，理论掌握得好不代表实际中会使用传感器，反之，熟练使用传感器又离不开扎实的理论基础。所以，传感器課程的考核应该是理论与实验相结合，并且权重相当。于是将传统的三大模块，即理论成绩、实验成绩和平时成绩，各自所占总成绩的比重进行调整，适当提高实验成绩所占比重。教师根据专业的实际情况，结合学生的特点分配各考核项所占的比例。
五、结束语
传感器技术课程改革是一项系统的又细致化的工程，需要师生双方努力，力求达到最佳的教学效果。
参考文献
[1]卞正岗.传感器和检测仪表的现状和发展趋势[J].自动化博览，2007，24（Z1）：16-17.
[2]黄玲.讨论传感器技术在机电自动控制中的应用[J].中国机械，2014（19）：42.
[3]沈容，杨玉芬.传感器新材料新技术的展望[J].快速成型与快速制造，2001：440-442.
[4]徐科军，马修水.《传感器与检测技术》教材建设[J].电气电子教学学报，2014，36（1）：115-117.
[5]解春柳.面向过程管理的创新项目开放式在线教育平台设计及应用[D].山东大学，2014.