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1、 新版《傳感器技術(shù)》課程教學(xué)改革小結(jié)匯編 【摘 要】《傳感器技術(shù)》課程是實(shí)踐性、綜合性強(qiáng)的一門學(xué)科，本文對(duì)《傳感器技術(shù)》課程進(jìn)行了一些教學(xué)改革，改革的總體思路是將教學(xué)與科研相結(jié)合，構(gòu)建理論教學(xué)+實(shí)踐教學(xué)+課外研學(xué)三位一體的教學(xué)體系。筆者已經(jīng)用了2年左右的時(shí)間，將教學(xué)手段與教學(xué)方法在教學(xué)實(shí)踐中并得到明顯提升，并進(jìn)一步將本課程建設(shè)成我專業(yè)示范性課程。 【關(guān)鍵詞】傳感器；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；改革 0 引言 隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，作為信息獲取的源頭，傳感器技術(shù)課程的重要性日益突出，不僅是電子信息類專業(yè)的專業(yè)課，而且逐步成為工科類專業(yè)的跨學(xué)科選修課。面對(duì)這一變革，

2、同時(shí)為了適應(yīng)高水平研究型大學(xué)人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位，需要對(duì)課程進(jìn)行不間斷的改革和建設(shè)[1]。具體說，從以下方面進(jìn)行改革： 1）由于專業(yè)成立時(shí)間不長，課程建設(shè)剛起步，必須要解決課程的發(fā)展問題。 2）不斷將科研成果轉(zhuǎn)化為傳感器技術(shù)課程的教學(xué)資源，與時(shí)俱進(jìn)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，解決了兼顧教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)性和先進(jìn)性的問題。 3）強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)，建設(shè)一流的傳感器技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，構(gòu)建開放性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 4）將科研成果引入傳感器技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，利用科研經(jīng)費(fèi)和科研成果改造更新實(shí)驗(yàn)手段，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，我們結(jié)合所從事的慣性傳感技術(shù)領(lǐng)域的科研成果，利用科研經(jīng)

3、費(fèi)的資助，自行設(shè)計(jì)制作傳感器，研制開發(fā)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，設(shè)計(jì)綜合性、設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。例如將北京市教委項(xiàng)目“旋轉(zhuǎn)載體用陀螺研究”和學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合起來，同時(shí)也能夠開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)型、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。 5）開展教學(xué)研究，改革教學(xué)方法和手段，有效實(shí)現(xiàn)課內(nèi)向課外的延伸。根據(jù)本課程理論廣度、深度以及適用面大等特點(diǎn)，廣泛開展教學(xué)研究，探索理論教學(xué)內(nèi)容、方法、手段的革新、課程考核方法的革新。同時(shí)將科研成果引入課堂教學(xué)，精選教學(xué)案例，并利用多媒體等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)，擴(kuò)展眼界、引發(fā)興趣。 《傳感器技術(shù)》課程是實(shí)踐性、綜合性強(qiáng)的一門學(xué)科。加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬知識(shí)面，構(gòu)建合理的知識(shí)體系，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，起

4、到了與前期課程更好的銜接作用，達(dá)到了專業(yè)綜合性訓(xùn)練的教學(xué)目的。通過對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容縱向和橫向的整合，把《信號(hào)與系統(tǒng)》、《單片機(jī)》和《傳感器原理及應(yīng)用》等內(nèi)容整合起來，教學(xué)內(nèi)容以“傳感原理”為基礎(chǔ)，體系結(jié)構(gòu)以信號(hào)分析處理為線索，以實(shí)際應(yīng)用為最終目標(biāo)。 1 傳感器技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容 1.1 教學(xué)內(nèi)容 通過本課程的學(xué)習(xí)，有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、**地分析問題、解決問題的能力，為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)，最終培養(yǎng)出具有良好素質(zhì)和基本技能、適應(yīng)能力強(qiáng)、符合社會(huì)發(fā)展需求的專業(yè)技術(shù)人才。課程內(nèi)容的總體結(jié)構(gòu)分以下五個(gè)部分，如圖1所示[2]。 1.2 教學(xué)基礎(chǔ)

5、 在教學(xué)上，主講《傳感器技術(shù)》、《信號(hào)與系統(tǒng)》、《光電子學(xué)》等本科生主干課程。作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，結(jié)合《傳感器技術(shù)》課程教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生開展課外研學(xué)，指導(dǎo)畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)4屆，有關(guān)傳感器方面的題目有水深傳感器設(shè)計(jì)，陀螺電路設(shè)計(jì)，高沖擊加速度計(jì)設(shè)計(jì)，水平儀傳感器，壓力傳感器，水平姿態(tài)傳感器，硅微機(jī)械陀螺儀等。 2 研究內(nèi)容、主要觀點(diǎn)、目標(biāo)、要解決的問題 2.1 研究內(nèi)容 2.1.1 理論課教學(xué)設(shè)計(jì) 學(xué)時(shí)和內(nèi)容安排，課程總學(xué)時(shí)64，其中理論教學(xué)56學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)。 理論教學(xué)內(nèi)容分三大模塊：傳感器技術(shù)基礎(chǔ)、常用傳感器原理與應(yīng)用、現(xiàn)代新型傳

6、感器。各模塊包含章節(jié)及學(xué)時(shí)分配如下： （1）傳感器技術(shù)基礎(chǔ)4學(xué)時(shí)，包括緒論（1學(xué)時(shí)）、傳感器的特性指標(biāo)和標(biāo)定方法（8學(xué)時(shí)）。 （2）常用傳感器原理與應(yīng)用32學(xué)時(shí)，主要講解電阻應(yīng)變式傳感器（4學(xué)時(shí)）、變磁阻式傳感器（4學(xué)時(shí)）、電容式傳感器（3學(xué)時(shí)）、磁電式傳感器（2學(xué)時(shí)）、壓電式傳感器（3學(xué)時(shí)）、熱電式傳感器（2學(xué)時(shí)）、光電式傳感器（3學(xué)時(shí)）、光纖傳感器（3學(xué)時(shí)）。 （3）現(xiàn)代新型傳感器16學(xué)時(shí)，主要包括化學(xué)傳感器（3學(xué)時(shí)）、生物傳感器（3學(xué)時(shí)）、傳感器檢測(cè)技術(shù)（2學(xué)時(shí)）、傳感器新技術(shù)（4學(xué)時(shí)）。 實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要針對(duì)傳感器原理、特性的研究，傳感器的標(biāo)

7、定，相關(guān)調(diào)理電路的認(rèn)識(shí)，傳感器的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為基本實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、開放型設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)三大模塊。 2.1.2 實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì) （1）建設(shè)一流的傳感器教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，創(chuàng)造良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，加大綜合型、設(shè)計(jì)型、開放型實(shí)驗(yàn)的比例。 （2）打破課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的界限，將課堂向?qū)嶒?yàn)室延伸，將課內(nèi)向課外延伸，形成理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課外研學(xué)三位一體的教學(xué)體系。 （3）不斷將科研成果應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)建設(shè)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，將課程教學(xué)與課外研學(xué)、學(xué)科競(jìng)賽有機(jī)結(jié)合，形成研究型學(xué)習(xí)的氛圍，多方促進(jìn)學(xué)習(xí)效果的提高。 2.2 主要觀點(diǎn) “傳感器技術(shù)”是一

8、門理論性強(qiáng)同時(shí)又與工程實(shí)踐緊密聯(lián)系的課程。結(jié)合人才培養(yǎng)定位和課程特點(diǎn)，我們不斷對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改革，改革的總體思想是：構(gòu)建理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、課外研學(xué)三位一體的立體化教學(xué)模式，將科研成果和工程實(shí)例引入到教學(xué)案例中，將研究型教學(xué)的理念貫徹始終。 圍繞這一理念，我們實(shí)施了以下方案： 1）多采用案例教學(xué)，將科研成果和工程實(shí)例引入課堂，豐富教學(xué)案例。 2）探索基于資源建設(shè)的大班研討課的教學(xué)模式，由學(xué)生被動(dòng)的“課堂注入式知識(shí)教育”，轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)的“研究式素質(zhì)教育”，授課方式由“連續(xù)型細(xì)節(jié)式授課”，轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤S型平臺(tái)式授課”，教學(xué)形式由“單一的課堂教學(xué)”，轉(zhuǎn)化為“多形式

9、的互動(dòng)交流”。 3）致力于教學(xué)資源建設(shè)，包括建設(shè)用于大班研討的多媒體教學(xué)資源庫，用于學(xué)生課外學(xué)習(xí)、師生交流、延伸和補(bǔ)充課內(nèi)教學(xué)的多媒體課程網(wǎng)站等。 4）積極改革考核方法，由傳統(tǒng)的筆試為主向筆試+實(shí)驗(yàn)+研討（論文）的形式轉(zhuǎn)變，提高學(xué)習(xí)過程和實(shí)踐過程過程考核在學(xué)生課程評(píng)價(jià)中的比例，鼓勵(lì)形成研究性教學(xué)氛圍。 2.3 要解決的問題 本課程重點(diǎn)在于： 1）對(duì)傳感器原理的講解，使學(xué)生從機(jī)理上獲得理解，避免落入簡單的公式推導(dǎo)，使之成為無源之水。 2）理解常用傳感器轉(zhuǎn)換電路的原理和特點(diǎn)。 3）在理解傳感機(jī)理的基礎(chǔ)上

10、掌握傳感器使用的一般原則，學(xué)會(huì)在實(shí)際的工程問題中會(huì)選、會(huì)用，掌握傳感器選用設(shè)計(jì)的一般原則。 4）了解傳感器的靜、動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)和標(biāo)定方法。 本課程難點(diǎn)在于： 1）涉及的基礎(chǔ)理論在廣度和深度上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出本專業(yè)的前序課程，給學(xué)生深入理解傳感機(jī)理帶來困難； 2）目前絕大部分教材及參考書中對(duì)同一被測(cè)量的多種傳感方法缺乏深入的比較和分析，涉及的往往只有正確使用的例子，而沒有多種方案的比較或傳感器使用不當(dāng)?shù)睦樱瑢?dǎo)致學(xué)生學(xué)難以致用。 為解決以上矛盾，采用了以下方法： 1）根據(jù)課程需要和教學(xué)體會(huì)，進(jìn)行教材建設(shè)，編寫適應(yīng)教學(xué)需要和人才培養(yǎng)需

11、要的教材，有效處理理論性和新穎性之間的關(guān)系； 2）改革教學(xué)方法，對(duì)原理進(jìn)行深入淺出的講解，對(duì)涉及到的基礎(chǔ)理論進(jìn)行跳躍式強(qiáng)化； 3）教師根據(jù)科研和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，擴(kuò)充實(shí)例，分析講解； 4）通過討論課及設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生自己分析理解的機(jī)會(huì)； 5）鼓勵(lì)和支持學(xué)生的課外科技創(chuàng)新活動(dòng)，通過實(shí)踐補(bǔ)充欠缺的知識(shí)，積累工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。 2.4 預(yù)期效果與具體成果 （1）開發(fā)4個(gè)綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)； （2）完善多媒體課件，擴(kuò)充和完善習(xí)題庫和試題庫； （3）將科研內(nèi)容融入到學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中，例如加速度計(jì)系列項(xiàng)目的開發(fā)；

12、 （4）努力向精品課程建設(shè)邁進(jìn)； （5）開發(fā)課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目3個(gè)。 3 結(jié)束語 《傳感器技術(shù)》課程是實(shí)踐性、綜合性強(qiáng)的一門學(xué)科，它綜合了電子信息類的許多學(xué)科，如模電、數(shù)電、信號(hào)處理、電路、單片機(jī)、物理等。這幾年，我們?cè)谡n程體系、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐性教學(xué)方面一直在改進(jìn)。加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬知識(shí)面，構(gòu)建合理的知識(shí)體系，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，起到了與前期課程更好的銜接作用，達(dá)到了專業(yè)綜合性訓(xùn)練的教學(xué)目的 本文通過對(duì)《傳感器技術(shù)》課程改革的一些做法的介紹，意在和同行專家進(jìn)行交流和溝通，使本人從事的這門課的教學(xué)效果更好，通過撰寫本文，也使我重新梳理了教學(xué)思路，在以后的教學(xué)中沿著這條思路進(jìn)行下去。 【參考文獻(xiàn)】 [1]賈伯年，俞樸.傳感器技術(shù)[M].南京：東南大學(xué)出版社，1992. [2]李曉瑩，張新榮，任海果.傳感器與測(cè)試技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，202x，1. [責(zé)任編輯：楊揚(yáng)]