检测和传感技术论文
《传感器与检测技术》课程教学探索
摘要:传感器与检测技术属于自动化、电气工程及其自动化、过程装备与控制等专业的技术基础课，对学生专业知识的综合应用起着关键作用。根据该课程的特点和存在的问题，探讨了教学内容的调整和教学方法的改进，以期获得更好的教学质量和效果。
关键词:传感器和检测技术；教学改革；教学方法
中国图书馆分类号:G71文献识别码:A
文章编号:1009-0118(2012)05-0132-02。
传感器与检测技术是自动化、电气工程及其自动化、过程装备与控制等专业的一门技术基础课。它是一门应用技术课程，主要研究自动检测系统中信息提取、信息转换和信息处理的理论和技术。传感技术不仅是自动检测系统，也是控制系统的前哨。它广泛应用于各个领域，对生产发展和现代科技进步起着重要的推动作用。学好这门课程不仅能为后续课程打下良好的基础，而且对学生综合运用所学专业知识起着关键作用。自2005年课程大纲调整以来，教学中出现了一些新问题，原有的传统教学模式难以获得良好的教学质量和效果。
一，课程教学中存在的问题
从2005年开始，我校重新制定了自动化专业的教学大纲，其中传感器与检测技术课程由考试调整为考核，课时由64学时改为32学时。通过几年的教学，总结了该课程教学中的一些难点:
(一)教学内容众多且分散
课程内容多而散，涉及的知识面广，包括物理、化学、电子、力学等。它是一门多学科的课程，学生学习起来比较困难，尤其是一些基础比较差的学生。
(2)典型适用性
传感器与检测技术属于典型的应用课程。如果要学习各种传感器的原理并掌握其使用方法，并在此基础上掌握构建检测系统的方法，仅靠理论学习肯定有差距。但实验课时不足，实验条件有限。
(C)时间越来越少。
学校目前对学生的定位是什么？培养优秀的工程应用型人才？为了增加实践性，对课程设置和课时进行了调整，本课程课时缩减为32学时。
(四)学生学习主动性差
由于该课程被指定为考试课程，相当一部分学生对自己的学习态度不太重视，没有投入必要的精力和时间，学习主动性差，直接影响了教学效果。
二，教学内容和教学方法的探索
(一)教学内容的调整
目前传感器与检测技术的教材大多侧重于传感器的工作原理、测量电路和信息处理，对具体应用研究较少。鉴于课程内容太多，课时太少，教学不可能面面俱到，必须适当调整教学内容。根据学校对工科本科生工程应用型人才的定位，教学内容的调整遵循以下原则:
1，避免繁琐的理论推导过程，深入浅出的给学生讲解传感器的工作原理。例如，幻灯片演示了用酒精灯分别点燃热电偶的两端。当两端有温差时，两电极之间出现电位差，没有温差时，电位差消失。通过这个例子，可以用一个大家都能理解的简单公式来解释电势差存在的原因，而不是把重点放在构成热电偶的热电势和接触电动势的公式推导上。
2.关注传感器的物理应用。增加实际案例，使学生对传感器的应用有更感性的认识。
3.传感器和系统之间互连的适当辅助方法。在几个传感器的早期应用中，传感器门禁控制器的引入让他们思考所学课程之间的关系，对所学课程之间的关系有了更深入的了解，建立了系统的概念。
(二)教学方法的改革
为了克服课程教学中的客观困难，取得良好的教学效果，在课堂教学中运用了多种教学方法和手段，更加生动具体地讲解教学内容。
1，采用多媒体技术，运用现代化教学手段，提高教学效果和质量。
一方面，多媒体课件的使用可以节省教师在黑板上书写的大量时间，克服课时减少的问题；另一方面，将传感器的工作原理以动画的形式生动地展示出来，展示传感器的各种照片和复杂检测系统的原理图或电路图，让学生直观地了解传感器，更容易理解传感器的工作原理和应用。比如在学习光栅传感器时，用传统的教学方法很难让学生理解莫尔条纹的形成和移动过程。利用媒体课件，学生可以用动画的形式直观地看到明暗交替的莫尔条纹是什么样子，还可以在标尺光栅上以不同的速度移动指示光栅，从而清楚地看到条纹的移动方向与光栅的夹角、指示光栅的移动方向之间的关系。学习增量式光电编码器时，很多学生很难理解编码器的方向判别。通过幻灯片展示编码器的内部结构，直接理解光阑上的槽口、码盘和光电元件的位置关系，学生可以更容易地理解鉴向码轨迹、增量码轨迹和零码轨迹形成的脉冲之间的相位关系，借助简单的鉴向电路，学生可以更高效地学习传感器的工作原理和使用方法。
总之，使用多媒体技术能使学生获得更多的信息，增强学习的兴趣和生动性。
2.重视导入，提高学生学习主动性。
很多教材的绪论都比较简单，但我个人认为这并不代表它不重要，尤其是面对学生主观上对课程的忽视，我们应该下大力气教好第一次的绪论，吸引学生的注意力，激发他们的学习兴趣，让他们认识到这门课程的实用价值。通过幻灯片演示传感器和检测技术在国民经济中的地位和作用，使学生根据各种工业背景下需要检测的物理量，了解传感器和检测技术从日常生活到航空航天、海洋预报的应用，以及自动控制理论在实现过程中的关键作用，使学生了解本课程的重要性。另一方面，我校多年来一直在开展本科生科研培养计划。开设本课程时已有学生成功申请培训课题。一般这个专业的学生还是围绕专业应用领域来申请课题，大部分都会涉及到传感器和检测技术的内容。因此，我们将利用传感器讨论他们正在进行的课题中正在解决的具体问题，更直接地认识到这门课程的关键作用，从而提高学生的学习兴趣，增强他们的主动性，克服考试课程带来的一些阴影。
3.加大案例教学比重，注重应用。
根据培养工程应用型人才的目标，本课程教学的首要目的是使学生合理选择传感器，对传感器技术问题具有一定的分析和处理能力，了解传感器的工程设计方法和实验研究方法。因此，在教学中要注意分析各种传感器的区别和联系，用大量的具体案例来分析传感器的应用特点。
比如教材中对电阻应变传感器的介绍，主要是从传感器的结构、工作原理、测量电路等方面，实际应用案例很少。教学中用幻灯片展示不同应用的实物图，如地秤的辐条式称重传感器、悬臂式电子秤、体重秤、扭力扳手等日常生活中常见的实物。生动的动画用于展示不同应用中传感器的反应。比如学习常用传感器热电偶时，展示各种型号热电偶的图片，补充热电偶的安装方法。以换热站控制系统为例，分析了热电偶在温度测量中的应用，重点介绍了传感器的输出信号以及与控制系统的互联。在介绍光电池传感器时，增加了控制用干手器、检测用光电数字转速表和照度计的应用案例。通过案例，学生对传感器的应用有了更深的理解。
4.利用学校的科研和训练，提高学生的学习兴趣，加强动手能力。
我校学生可以从二年级开始申请科研训练项目，有老师的指导，有学生的责任。本课程在学生三年级第一学期开设。在此之前，一些学生已经参加了科研训练项目。在这些项目中，如智能汽车项目和数据采集系统的实施，传感器和检测技术的应用是包括在内的。课前老师可以针对实际问题提问，让学生带着问题学习，增强学习兴趣。此外，还可以启发学生头脑风暴，联系实验中心老师，联合二年级学生设计制作传感器，或者进入专业实验室进行传感器应用实践实验，鼓励学生申报科研和实践项目，提高学生的实践能力。
三。结束语
通过几年的教学和总结，对教学内容和方法进行了分析和研究，并进行了相应的改革。调整后的教学内容更加注重应用，补充了丰富的案例，激发了学生的学习兴趣。多媒体教学方法增强了教学的生动性，并与科研训练相结合，拓展了课堂教学，强化了学习主动性，增强了实践能力。从近几年的网上评教结果来看，教学调整和改革受到了学生的欢迎和好评，取得了良好的教学效果。
参考资料:
[1]袁。传感器和检测技术？教学方法的探索与实践[J]。中国电力教育，2010，(21):85-86。
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[4]张琦，华亮，。传感器和检测技术？课程教学改革研究[J].中国教育技术装备，2009，(27):42-43。
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