感測器與檢測技術論文
感測器與檢測技術屬於自動化專業、電氣工程及其自動化專業及過程裝備與控制專業的技術基礎課程，對學生綜合運用所專業學知識有著關鍵的作用，這是小編為大家整理的，僅供參考!
篇一
感測器與檢測技術課程教學探索
摘 要：感測器與檢測技術屬於自動化專業、電氣工程及其自動化專業及過程裝備與控制專業的技術基礎課程，對學生綜合運用所專業學知識有著關鍵的作用，文中針對課程的特點及現存的問題,對該課程的教學內容調整與教學方法改進進行了有益的探討，以期獲得更好的教學質量與效果。
關鍵詞：感測器與檢測技術;教學改革;教學方法
中圖分類號：G71 文獻標識碼：A
文章編號：1009-0118***2012***05-0132-02
感測器與檢測技術是自動化專業、電氣工程及其自動化專業及過程裝備與控制專業的技術基礎課程，主要研究自動檢測系統中的資訊提取、資訊轉換及資訊處理的理論與技術為主要內容的一門應用技術課程。感測技術是自動檢測系統，更是控制系統的前哨，它廣泛的應用於各個領域，在在促進生產發展和現代科技進步方面發揮著重要作用。學生學好這門課程不僅能為後續課程打下好的基礎，也對學生綜合運用所專業學知識有著關鍵的作用，自從2005年課程教學大綱調整以後，在教學中出現了一些新的問題，原有的傳統教學模式很難獲得良好的教學質量與效果。
一、課程教學現存的問題
自2005年起我校重新制定了自動化專業的教學大綱，其中將感測器與檢測技術由考試課調整為考查課，並將課時由64學時更改為32課時，通過幾年的教學總結出該課程在教學中存在的一些困難：
***一***教學內容多而散
課程內容多且散，涉及知識面廣，有物理學，化學，電子學，力學等等，屬於多學科滲透的一門課程，學生學習有難度，特別是對於一些基礎不太好的同學更是有困難。
***二***典型應用性
感測器與檢測技術屬於典型的應用課程，要學習各種感測器的原理，並掌握它的使用，在此基礎上掌握搭建檢測系統的方法，單靠理論的學習必定是有差距的。而實驗課時不充裕，實驗條件也有限。
***三***學時越來越少
學校目前對學生的定位是“培養優秀的工程應用型人才”，為了加大實踐環節的因此對課程設定與課時作了調整，本課程課時被縮減至32課時。
***四***學生的學習主動性差
由於本課程被定為考查課，所以有相當一部份同學從學習態度上不太重視，沒有投入必要的精力和時間，學習主動性差，直接影響教學效果。
二、教學內容與教學方法的探索
***一***教學內容的調整
目前大部分的感測器與檢測技術的教材多側重於感測器的工作原理、測量線路及資訊處理等方面，而對具體應用涉及較少，針對課程的內容多課時少的情況，教學時無法做到面面俱到，教學內容必須做適當調整。根據學校對工科本科生工程應用型人才的定位，教學內容的調整遵循以下原則：
1、避免繁瑣的理論推導過程，以避繁就簡的方式向學生講解感測器的工作原理。例如：用幻燈片演示使用酒精燈分別燃燒熱電偶的兩端，在兩端存在溫差的時候兩電極間即出現電勢差，無溫差時電勢差消失，通過這個例項講解電勢差之所以存在的原因，可以配以大家能夠理解的簡單的公式推導，而不把重心放在構成熱電偶的溫差電動勢和接觸電動勢形成的公式推導上。
2、重點講述感測器的實物應用。增加實際案例是學生能夠對感測器的應用有更感性的認識。
3、適當補充感測器與系統互聯的方法。在先期幾種感測器的應用中加入感測器接入控制器的方式介紹，使其思考所學課程之間的關聯，對所學專業課程之間的聯絡能更加深入的認識，建立起系統的概念。
***二***教學方法的改革
為了克服課程教學中客觀存在的困難，獲得良好的教學效果，在課堂教學使用多種教學方法和手段，力求將教學內容講解得更加生動、具體。
1、採用多媒體技術，使用現代化的教學手段來提升教學效果和教學質量
採用多媒體課件教學，一方面可以省去教師用於黑板板書的大量時間，克服課時減少的問題;另一方面，以動畫的形式生動形象的演示感測器的工作原理，展示所學感測器的各種照片、複雜檢測系統的原理圖或線路圖，使學生能夠直觀地認識感測器，更容易理解感測器的工作原理和應用。例如，學習光柵感測器時，使用傳統的教學手段，很難使同學們理解莫爾條文的形成及其移動過程，使用對媒體課件就可以以動畫的形式使同學們直觀的明暗相間的莫爾條紋是什麼樣子，還可以以不同的速度使指示光柵在標尺光柵上進行移動，清晰的看出條紋移動的方向與光柵夾角及指示光柵移動方向的關係。學習增量式光電編碼器時，很多同學很難理解編碼器的辨向問題，通過使用幻燈片展示編碼器的內部結構，直接瞭解光欄板上刻縫、碼盤及光電元件的位置關係後，同學們就能更容易的理解辨向碼道、增量碼道與零位碼道形成脈衝的相位關係，佐以簡單的辨向電路就可以使同學們更高效的學習該感測器的工作原理及應用方法。
總而言之，利用多媒體技術使學生能夠獲取更多的資訊，增強學習的趣味性和生動性。
2、重視緒論，提升學生的學習主動性
很多教材的緒論寫的比較簡略，但我個人認為這不代表它不重要，特別是面對學生主觀上不重視課程的情況下，更要下大力氣上好緒論這第一次課，吸引學生的注意力，激發學習興趣，使學生認識到這門課程的實用價值。通過幻燈片演示感測器與檢測技術在國民經濟中的地位和作用，使同學們瞭解到小到日常生活，大到航空航天、海洋預測等方面都有著感測器與檢測技術的應用，更根據各種行業背景中需要檢測的物理量，自動控制理論在實現過程中感測器與檢測技術的關鍵作用，使學生認識該課程的重要性。另一方面，我校長年開展本科生科研實訓專案，在開設本課程時已有部分同學成功申請實訓課題，一般本專業的同學還是圍繞專業應用領域申請課題，其中大部分會涉及感測器與檢測技術的內容，所以也就他們正在進行的課題中使用感測器解決的具體問題進行討論，更加直接的體會到本課程的關鍵作用，從而提升學生學習的興趣，增強主動性，克服考查課為本課程教學帶來的部分陰影。
3、加大案例教學比重、側重應用
根據培養工程應用型人才的目標，本課程教學的首要目的是使學生能夠合理選擇感測器，對感測器技術問題有一定的分析和處理能力，知曉感測器的工程設計方法和實驗研究方法。所以在教學中注意分析各類感測器的區別與聯絡，利用大量的具體案例分析感測器的應用特點。
例如，教材中在介紹電阻應變式感測器是，主要是從感測器的結構、工作原理及測量電路幾個方面進行分析介紹的，缺乏實際應用案例。在教學中用幻燈片展示不同應用的實物圖，譬如輪輻式的地中衡的稱重感測器，日常生活中常見的懸臂樑式的電子秤、人體稱、扭力扳手等。用生動的動畫顯示不同應用下的感測器的反應，例如，進行常用感測器熱電偶的學習時，展示各種型別熱電偶的實物照片，補充熱電偶安裝的方式，以換熱站控制系統為案例，分析熱電偶在溫度測量上的應用，重點講解感測器的輸出訊號及與控制系統互連問題。在介紹光電池感測器時補充用於控制的幹手器、用於檢測的光電式數字轉速錶及照度表的應用案例，通過案例是同學們對感測器應用的認識更加深入。
4、利用學校的科研實訓提升學生的學習興趣、加強學生的實踐能力
我校學生自二年級起可以開始申請科研實訓專案，指導老師指導，學生負責，本課程在學生三年級第一學期開設，在此之前已有部分同學參加了科研實訓專案，在這些專案中，譬如智慧車專案、資料採集系統實現等實訓專案中都包含感測器與檢測技術的應用，上課前教師瞭解這些專案，就可以就實際問題提出問題，讓學生帶著問題來學習，提升學習的興趣。另外可以在學習的同時啟發同學們集思廣益，與實驗中心老師聯絡，聯合二年級同學進行感測器的設計製作，或者進入專業實驗室進行感測器應用方面的實訓實驗，鼓勵同學申報的科研實訓專案，提高學生的實踐能力。
三、結束語
通過幾年的教學與總結，對教學內容、教學方法進行了分析研究，作了適當的改革。調整的教學內容重點更突出，側重應用，補充了豐富的案例，激發了學生的學習興趣，多媒體的教學方法增強了教學的生動性，與科研實訓的相結合，對課堂教學進行拓展，加強了學習的主動性，提升了實踐能力。從近幾年的網上評教結果來看，所做的教學調整與改革受學生的歡迎和好評，取得了較好的教學效果。
參考文獻：
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篇二
感測器與自動檢測技術教學改革探討
摘要：感測器與自動檢測技術是電氣資訊類專業重要的主幹專業課，傳統授課方法側重於理論知識的傳授，而忽略了應用層面的培養。針對此問題試圖從教學目的、教學內容、教學形式、教學效果等多個方面進行分析，對該課程的教學方案改革進行探討，提出一套技能與理論知識相結合、行之有效的教學方案。
關鍵詞：感測器與自動檢測技術;教學內容;教學模式;工程思維
“感測器與自動檢測技術”是電氣資訊類專業重要的主幹專業課，是一門必修課，也是一門涉及電工電子技術、感測器技術、光電檢測技術、控制技術、計算機技術、資料處理技術、精密機械設計技術等眾多基礎理論和技術的綜合性技術，現代檢測系統通常集光、機、電於一體，軟硬體相結合。
“感測器與自動檢測技術”課程於20世紀80年代開始在我國普通高校的本科階段和研究生階段開設。本課程側重於感測器與自動檢測技術理論的傳授，重知識，輕技能;教師之間也缺乏溝通，教學資源不能得到充分利用，教學效果不理想，學生學習興趣不高。
一、教學過程中發現的問題及改革必要性分析
筆者在獨立學院講授“感測器與自動檢測技術”課程已有四年，最開始沿用了研究型大學的教學計劃和教學大綱，由於研究型大學是以培養研究型人才為主，而獨立學院是以培養應用型人才為主，在人才培養目標上有較大差異，在逐漸深入的過程中發現傳統方案不太符合學院培養應用型人才的定位，存在以下幾方面的問題。
1.重理論，輕實踐
該課程是應用型課程，其中也有大量的理論知識、數學推導，而傳統的研究型教學方法普遍都以理論教學為主，在課堂上大篇幅講解感測器的原理，進行數學公式推導，相比而言感測器的應用通常只是通過一個例項簡單介紹，導致最後大多數學生只是粗略地知道該感測器的結構，而不知道如何用，在哪裡用。
2.教學模式單一
該課程傳統上以講授的教學方式為主，將現成的結論、公式和定理告訴學生，學生不能主動地思考和探索，過程枯燥乏味，導致學生產生了厭學情緒。同時理論教學與實訓、實踐教學脫節問題也很嚴重。
3.教學實驗安排不合理
傳統的實驗課程安排，驗證性實驗比例高達80%，綜合設計性實驗極少，缺少實訓、實踐環節。然而應用型人才的培養應該以實踐教學為核心，重點培養學生的工程思維和實踐能力、動手能力，以在學生畢業時達到企業對技術水平與能力的要求，使學生畢業後能儘快適應工作崗位。
二、適合獨立學院培養應用型人才的教學方案改革
傳統的感測器與自動檢測技術課程重理論、輕實踐，教學模式單一，教學實驗以驗證性實驗為主，這種方案能夠培養研究型人才，但卻無法培養合格的應用型人才。在教學過程中，筆者潛心研習，並反覆實踐，總結出以下幾個可以改革的方面。
1.優化教學內容，注重工程思維
本課程一個很重要的內容是各種型別感測器的原理，傳統的教學要講清楚其中的來龍去脈，而本人則認為針對應用型人才培養，充分講授清楚基本概念、基本原理和基本方法即可，涉及大額數學公式可以選擇重要的進行講解，其他則可作為學生的自學內容，讓學生課餘自學。同時應該重點講解該感測器的工程應用例項;另一方面要結合最新實際工程講解。這樣才能激發學生的學習興趣，培養學生應用型工程學習思維。
2.改革教學方法，改變教學模式
傳統的教學是“灌輸式”的方法，無論學生是否接受，直接把要講的內容全部講述給學生，而這也違背了培養學生分析問題和解決問題的能力以及創新能力的出發點和歸宿。筆者認為應該應用工程案例教學，實行啟發式、討論式、研究式等與實踐相結合的教學方法，發揮學生在教學活動中的主體地位。
3.與工程實際相結合，與其他課程相結合
教學過程中要從不同行業提取典型的工程應用例項，精簡以後作為例項進行講解。在進行教學時，要培養學生的系統觀，讓學生明白這不是一門獨立的課程，而是與自動控制原理、智慧控制理論等課程相融合的，以達到融會貫通的學習效果。
4.實驗環節改革
實驗教學主要是為了提高學生的動手能力、分析問題和解決問題的能力，加深學生對課堂教學中理論、概念的感性認識。以往該課程的實驗內容大部分為原理性、驗證性的實驗，學生容易感到枯燥無味，毫無學習積極性，很少有學生進行獨立思考並發現問題，實驗效果極不理想。為了改變這種模式化的教育，筆者將實驗內容由傳統的驗證性實驗調整為設計開發型實驗。在實驗教學中根據客觀條件在適當減少驗證性實驗的基礎上，增加了開拓性實驗專案以及設計綜合性實驗。
5.改革教學評價方法，提高課堂教學效率
高效的學習成果反饋機制是促進教學相長的必要手段，目前該課程都是通過課程作業進行學習效果反饋，可以採用每一個章節佈置一道設計型題目，讓學生更加廣泛地查閱資料，並在一定知識廣度的基礎上深入分析題目中用到的內容，進而從更深的層面分析解決問題，以達到深度、廣度相結合的效果。
本文針對感測器與自動檢測技術傳統研究型大學的方案，提出了三個方面的問題，並根據四年的教學積累，在教學內容、教學模式、實驗環節、教學評價及反饋等幾個方面進行了探討分析並提出了一套改革的方法和措施。本方案以實際工程應用例項為核心，在教學內容上側重於感測器應用方面的講解，以提出問題、分析問題、解決問題為主線調動學生的學習積極性和主動性，培養學生的工程思維和能力，重視實驗環節，以設計性、綜合性實驗代替驗證性實驗培養學生將抽象的知識具體化、培養學生的實際應用能力、動手能力和創新能力。
參考文獻：
[1]吳建平，甘媛.“感測器”課程實驗教學研究[J].成都理工大學學報.
[2]曹良玉，趙堂春.感測器技術及其應用.課程改革初探[J].中國現代教育裝備.
[3]李玉華，胡雪梅.感測器及應用.課程教學改革的探討Ⅱ技術與市場.
***作者單位 重慶郵電大學移通學院***
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