传感器实验课程教学创新性改革初探
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
传感器系统综合实验装置示意图 综合性实验也需要在教师的参与指导下完成。通过综合 性实验，学生可以对整个实验有一个系统的认知，重在培养学 生对于实验的兴趣，加深对所学知识的理解，提高个人系统分 析能力和实践应用能力。 （ 三） 设计性实验 在完成基础性和综合性实验后，学生可申请开展设计性实 验，运用 LabVIEW 虚拟软件，结合硬件平台，实现传感器数据 的采集、显示和分析，学生可以完成类似温度检测系统设计、智 能家居系统设计、智能交通灯控制系统、烟雾报警系统设计等 设计性实验，比如温度检测系统设计，学生运用 LabVIEW 软件 设计系统的前面板和后台程序，通过软硬件结合的方式，对传 感器的选用、设计和调试有一个比较系统的认识和理解，可以 极大地调动学生学习传感器和参与实验的积极性。 除此之外，学生 还 可 运 用 虚 拟 软 件 进 行 创 新 性 实 验 项 目 ， 与实际操作相结合，参与传感器方面的各类学科竞赛、小发明、 小制作、专利等实验活动，锻炼学生的实际工程应用能力和创 新能力。设计性实验是学生根据实验选题独立完成的。设计 性实验更贴合 工 程 实 际 运 用，学 生 的 自 主 能 动 性 得 到 最 大 发 挥，系统性、创新性、实践性和分析力能得到很大提高，为学生 未来从事科研或者就业打下良好的基础。 （ 下转第 12 页）
8
科教论坛
科技风 2019 年 5 月
3．6 在教学内容与方法上与时俱进 要科学合理地在课程中嵌入思政元素，就要改变以往的教 学内容与方法。首先在教学内容上做适当的增减，如在线下课 堂教学中适当增加包含思政元素的内容，并相应把简单易学的 内容转入线上自学，这样即提高了学生的自学能力，又丰富了 其政治素养。其次，在 教 学 方 法 上 与 时 俱 进，如 开 发 一 些 包 含 思政元素的案例、提出与课程相关的时政问题，通过案例式、问 题式等教学方法的改变嵌入思政元素，提升学生的综合素质。 3．7 信息化思政 混合式教学的发展使“课程思政”的建设更加方便。课前， 教师可以把课程所包含的思政文字、视频、案例、问题等上传至 网络教学平台，让学生提前接触到课堂将要学习的思政内容， 使学生有充足的时间阅读、思考或提出自己的观点，以此达到 课堂教学事半功倍的效果。 4 结语 时代的发展，科技的进步，政治上的重视，“课程思政”会有 很大的发展空间，这需要广大一线教师不断学习、积极创新和 创造，在思路上、路径上、实施上不断丰富课程思政内容，为“课 程思政”的快速发展做出贡献。
科教论坛 DOI： 10．19392 / j．cnki．1671-7341．201913006
科技风 2019 年 5 月
传感器实验课程教学创新性改革初探
朱红霞
邯郸学院 河北邯郸 056005
摘 要： 新时代迫切需要创新应用型人才，实验教学是培养创新应用型人才的重要途径。本文以《传感器与检测技术》实验课 程教学为例，结合地方高校实际情况，分别从阶梯化的教学内容和实验配套支撑服务两个方面对实验教学创新性改革进行了探索 和研究力。
通过综合性实验学生可以对整个实验有一个系统的认知重在培养学生对于实验的兴趣加深对所学知识的理解提高个人系统分析能力和实践应用能三设计性实验在完成基础性和综合性实验后学生可申请开展设计性实验运用labview虚拟软件结合硬件平台实现传感器数据的采集显示和分析学生可以完成类似温度检测系统设计智能家居系统设计智能交通灯控制系统烟雾报警系统设计等设计性实验比如温度检测系统设计学生运用labview软件设计系统的前面板和后台程序通过软硬件结合的方式对传感器的选用设计和调试有一个比较系统的认识和理解可以极大地调动学生学习传感器和参与实验的积极性
典型的传感器原理和特性，获得必要的实验知识和操作技能及 基本实验仪器的使用，培养他们的动手能力和初步的分析、归 纳和解决问题的能力。
（ 二） 综合性实验 综合性实验是学生培养学生分析和处理问题的能力重要 环节，利用温度传感器、磁电传感器、应变式传感器、光电传感 器、霍尔传感器等，按照任务要求，独立进行实验，编写方案，设 计电路，然后进 行 调 试，撰 写 报 告 完 成 实 验。如 学 生 进 行 温 度 监控 系 统 综 合 性 实 验，该 系 统 包 括 温 度 检 测、处 理 及 转 换、显 示、监控报警电路等内容，要求结合日常所学的传感器和单片 机等内容，根据基础性实验所掌握的实践知识，经过精心设计， 提出可行的实验方案，通过实验操作，对实验过程中出现的问 题进行独立思考、判断并解决，最终完成综合性实验的任务。
关键词： 传感器实验； 阶梯化教学； 实验配套支撑服务
一、概述 《传感器与检测技术》课程是电气自动化、测控技术等相关 专业的一门重要主干课程。本课程通过对常用的各类传感器 的基本原理、测量电路和应用特点等进行介绍和分析，培养学 生具备对各类常用传感器的选型和应用能力，及对检测设备运 行过程出现的问题进行分析、解决的实践能力。伴随课程开设 的传感器实验教学，主要包括电阻、电容、电感、霍尔传感器、热 电偶、光纤传感 器 等 实 验 内 容。然 而，在 实 际 教 学 中 重 理 论 轻 实验的做法，使得实验教学模式单一、实验内容相对独立、交叉 少、系统性差，缺乏创新的综合性、设计性实验项目，影响了学 生学习传感器的主动性和积极性，限制了学生的思维方式，不 利于学生创新性能力和实践应用能力的提高，违背了地方性高 校应用型人才的培养目标。本文结合本校情况阐述了传感器 与检测技术实验课程的建设情况，探讨实验教学内容和实验配 套支撑服务的创新性改革。 二、传感器实验教学改革的探讨 培养应用型人才是地方性高校的主要目标，而实验教学是 应用型人才培养的主要途径，因此，实验教学质量和教学效果 的好坏是培养学生的实践性和应用性、发挥学习主观能动性和 创造性、夯实应用型人才培养目标的关键所在。 本校《传感器与检测技术》实验设备采用 THSＲZ-1 型传感 器系统综合实验装置，该实验装置主要由试验台部分、三源板 部分、处理（ 模块） 电路部分和数据采集通讯部分组成。学生在 实验操作时只需将各种传感器模块与实验装置按照实验指导 书的要求机械式连线，记录数据即可，对传感器如何检测，又如 何转换成电信号的过程几乎了解很少，那也就很难实现将理论 运用与实践相结合。 基于以上分析，考虑《传感器与检测技术》课程应用性和实 践性强的特点，对本实验课程的教学改革主要从实验教学内容 和实验教学配套支撑服务两个方面考虑： 一方面，实验教学内 容阶梯化，从基本性验证实验过渡至综合性实验，再上升到设 计性实验。实验教学项目要贴近工程实际或与实际应用密切 相关，切实提高 学 生 的 工 程 实 践 应 用 能 力。另 一 方 面，实 验 配 套支撑服务要实行实验时间和形式开放化，建立更“自由”的学 习平台，使学生在课后也可以开展创新和设计研究。 三、实验教学内容改革 本校的传感 器 实 验 装 置 是 传 感 器 实 验 教 学 的 主 要 平 台。 图 1 为传感器实验平台的示意图。利用该实验装置，结合传感 器模块可进行温度、压力、转速、湿度、位移及振动等物理信号 的检测。《传感器与检测技术》实验教学内容的设置应以学生 为主，考虑学生特点，结合教学内容，由简入难，实行教学内容 阶梯化。 （ 一） 基础性实验 基础性实验大部分为验证性实验，比如应变式传感器全桥 性能实验、电容式传感器的位移特性、磁电式转速传感器测速 实验、电涡流传感器位移特性、被测体材质对电涡流传感器的 特性影响实验等，学生通过实验验证传感器实验的基本理论、
8
科教论坛
科技风 2019 年 5 月
3．6 在教学内容与方法上与时俱进 要科学合理地在课程中嵌入思政元素，就要改变以往的教 学内容与方法。首先在教学内容上做适当的增减，如在线下课 堂教学中适当增加包含思政元素的内容，并相应把简单易学的 内容转入线上自学，这样即提高了学生的自学能力，又丰富了 其政治素养。其次，在 教 学 方 法 上 与 时 俱 进，如 开 发 一 些 包 含 思政元素的案例、提出与课程相关的时政问题，通过案例式、问 题式等教学方法的改变嵌入思政元素，提升学生的综合素质。 3．7 信息化思政 混合式教学的发展使“课程思政”的建设更加方便。课前， 教师可以把课程所包含的思政文字、视频、案例、问题等上传至 网络教学平台，让学生提前接触到课堂将要学习的思政内容， 使学生有充足的时间阅读、思考或提出自己的观点，以此达到 课堂教学事半功倍的效果。 4 结语 时代的发展，科技的进步，政治上的重视，“课程思政”会有 很大的发展空间，这需要广大一线教师不断学习、积极创新和 创造，在思路上、路径上、实施上不断丰富课程思政内容，为“课 程思政”的快速发展做出贡献。
科教论坛 DOI： 10．19392 / j．cnki．1671-7341．201913006
科技风 2019 年 5 月
传感器实验课程教学创新性改革初探
朱红霞
邯郸学院 河北邯郸 056005
摘 要： 新时代迫切需要创新应用型人才，实验教学是培养创新应用型人才的重要途径。本文以《传感器与检测技术》实验课 程教学为例，结合地方高校实际情况，分别从阶梯化的教学内容和实验配套支撑服务两个方面对实验教学创新性改革进行了探索 和研究力。
通过综合性实验学生可以对整个实验有一个系统的认知重在培养学生对于实验的兴趣加深对所学知识的理解提高个人系统分析能力和实践应用能三设计性实验在完成基础性和综合性实验后学生可申请开展设计性实验运用labview虚拟软件结合硬件平台实现传感器数据的采集显示和分析学生可以完成类似温度检测系统设计智能家居系统设计智能交通灯控制系统烟雾报警系统设计等设计性实验比如温度检测系统设计学生运用labview软件设计系统的前面板和后台程序通过软硬件结合的方式对传感器的选用设计和调试有一个比较系统的认识和理解可以极大地调动学生学习传感器和参与实验的积极性
典型的传感器原理和特性，获得必要的实验知识和操作技能及 基本实验仪器的使用，培养他们的动手能力和初步的分析、归 纳和解决问题的能力。
（ 二） 综合性实验 综合性实验是学生培养学生分析和处理问题的能力重要 环节，利用温度传感器、磁电传感器、应变式传感器、光电传感 器、霍尔传感器等，按照任务要求，独立进行实验，编写方案，设 计电路，然后进 行 调 试，撰 写 报 告 完 成 实 验。如 学 生 进 行 温 度 监控 系 统 综 合 性 实 验，该 系 统 包 括 温 度 检 测、处 理 及 转 换、显 示、监控报警电路等内容，要求结合日常所学的传感器和单片 机等内容，根据基础性实验所掌握的实践知识，经过精心设计， 提出可行的实验方案，通过实验操作，对实验过程中出现的问 题进行独立思考、判断并解决，最终完成综合性实验的任务。
关键词： 传感器实验； 阶梯化教学； 实验配套支撑服务
一、概述 《传感器与检测技术》课程是电气自动化、测控技术等相关 专业的一门重要主干课程。本课程通过对常用的各类传感器 的基本原理、测量电路和应用特点等进行介绍和分析，培养学 生具备对各类常用传感器的选型和应用能力，及对检测设备运 行过程出现的问题进行分析、解决的实践能力。伴随课程开设 的传感器实验教学，主要包括电阻、电容、电感、霍尔传感器、热 电偶、光纤传感 器 等 实 验 内 容。然 而，在 实 际 教 学 中 重 理 论 轻 实验的做法，使得实验教学模式单一、实验内容相对独立、交叉 少、系统性差，缺乏创新的综合性、设计性实验项目，影响了学 生学习传感器的主动性和积极性，限制了学生的思维方式，不 利于学生创新性能力和实践应用能力的提高，违背了地方性高 校应用型人才的培养目标。本文结合本校情况阐述了传感器 与检测技术实验课程的建设情况，探讨实验教学内容和实验配 套支撑服务的创新性改革。 二、传感器实验教学改革的探讨 培养应用型人才是地方性高校的主要目标，而实验教学是 应用型人才培养的主要途径，因此，实验教学质量和教学效果 的好坏是培养学生的实践性和应用性、发挥学习主观能动性和 创造性、夯实应用型人才培养目标的关键所在。 本校《传感器与检测技术》实验设备采用 THSＲZ-1 型传感 器系统综合实验装置，该实验装置主要由试验台部分、三源板 部分、处理（ 模块） 电路部分和数据采集通讯部分组成。学生在 实验操作时只需将各种传感器模块与实验装置按照实验指导 书的要求机械式连线，记录数据即可，对传感器如何检测，又如 何转换成电信号的过程几乎了解很少，那也就很难实现将理论 运用与实践相结合。 基于以上分析，考虑《传感器与检测技术》课程应用性和实 践性强的特点，对本实验课程的教学改革主要从实验教学内容 和实验教学配套支撑服务两个方面考虑： 一方面，实验教学内 容阶梯化，从基本性验证实验过渡至综合性实验，再上升到设 计性实验。实验教学项目要贴近工程实际或与实际应用密切 相关，切实提高 学 生 的 工 程 实 践 应 用 能 力。另 一 方 面，实 验 配 套支撑服务要实行实验时间和形式开放化，建立更“自由”的学 习平台，使学生在课后也可以开展创新和设计研究。 三、实验教学内容改革 本校的传感 器 实 验 装 置 是 传 感 器 实 验 教 学 的 主 要 平 台。 图 1 为传感器实验平台的示意图。利用该实验装置，结合传感 器模块可进行温度、压力、转速、湿度、位移及振动等物理信号 的检测。《传感器与检测技术》实验教学内容的设置应以学生 为主，考虑学生特点，结合教学内容，由简入难，实行教学内容 阶梯化。 （ 一） 基础性实验 基础性实验大部分为验证性实验，比如应变式传感器全桥 性能实验、电容式传感器的位移特性、磁电式转速传感器测速 实验、电涡流传感器位移特性、被测体材质对电涡流传感器的 特性影响实验等，学生通过实验验证传感器实验的基本理论、