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应用型本科院校“传感器技术”课程改革探索与实践

摘要：针对应用型本科教育的特点，探讨了传统“传感器技术及应用”课程的理论和实践教学中存在的不足，提出教材改革和实践环节改革方案。实践证明，这些方法能够激发学生学习的热情，提高学生综合运用所学知识的能力、理论联系实际和动手实践能力。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