摘要:本文從實驗教學的基本任務和注重培養學生工程師素質的綜合實踐能力出發,**了感測器實驗教學的自身特點和規律。在實驗教學過程中,對感測器實驗教學內容和實驗方式進行了有意義的**嘗試和改進,並提出了提高實驗教學質量、改善實驗教學效果的幾點意見。
關鍵詞:感測器實驗教學實驗內容科學性
作為資訊獲取的關鍵環節,感測器在當代科學技術中占有十分重要的地位。因此,感測器技術作為與現代技術密切相關的尖端技術,已成為高校自動控制、電子資訊、機電一體化、儀器科學與技術等專業的基礎課。感測器課程涵蓋了基礎理論與實踐應用的知識,但長期以來,在教學內容上偏重於講解各種感測器原理和典型的介面測量電路,以及根據教學內容開設少量驗證性教學實驗。
這種教學方式使學生首先接觸的是感測器測量原理,對實物缺乏感性認識,課堂教學會變得枯燥。若教師在授課中忽視感測器的應用環節,將影響學生的學習積極性。本文,以培養建設創新性國家急需的儀器儀表學科專業的專業人才為目標,論述了課程教學及其實驗教學的內容。
也體現了實驗教學在感測器課程教學中的重要性,以面向學生、強調應用、突出實踐為課程教學的基本思想[1]。
感測器是知識密集、技術密集的行業,在科學技術領域、工農業生產等領域和日常生活中發揮著越來越重要的作用,是現代資訊科學技術中的乙個重要領域。
感測器技術是一門學科交叉和知識密集高度綜合性的應用技術。感測器技術在當代科學技術中占有十分重要的地位,是現代資訊科技的主要內容之一[2]。
1 基本定義和教學改革的目標
感測器(transducer/sensor)是指能感受規定的被測量並按照一定的規律轉換成可用訊號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成。它是一種檢測裝置,能感受到被測量的資訊,並能將檢測感受到的資訊,按一定規律變換成為電訊號或其他所需形式的資訊輸出,以滿足資訊的傳輸、處理、儲存、顯示、記錄和控制等要求。
「感測器技術」課程具有多學科交叉、工程型、應用性的顯著特色,近幾年來逐漸發展成為電類專業乃至所有工科專業的重要跨學科選修課。
感測器的應用很廣,在日常生活中發揮著重要作用。比如:力感測器的應用——電子秤;聲感測器的應用——話筒;光感測器的應用——火災報警器;溫度感測器的應用——電飯鍋。
應從課程教學和實驗教學中,培養建設創新性國家急需的儀器儀表學科專業的專業人才。
感器的種類繁多,但各種感測器的原理都是基於各種物理現象和物理效應的,都體現了物理的實踐性和應用性。我們對感測器教學時,應側重於應用,應注意它與基礎物理知識合聯絡,應關注學生的經驗,不要過於艱深,應注意培養學生的知識與技能、過程與方法、情感維度與價值觀。[3]注意物理與生活的聯絡,提高學生的學習興趣,使學生感受到知識的巨大用途,培養其能力全面發展,這也是課程標準的總目標「進一步提高科學素養,滿足全體學生的終生發展需求」所倡導的。
2 實驗教學在感測器課程教學中的重要性
感測器課程涵蓋了基礎理論與實踐應用的知識,但長期以來,在教學內容上偏重於講解各種感測器原理和典型的介面測量電路,以及根據教學內容開設少量驗證性教學實驗。這種教學方式使學生首先接觸的是感測器測量原理,對實物缺乏感性認識,課堂教學會變得枯燥。
3 實驗教學改革和課程建設方法途徑
(1)最新科研成果不斷融入教材,教學內容持續優化,體系結構不斷創新,教材輻射面廣、影響力大。
(2)將科研成果不斷引入感測器技術實驗教學,建設一流的感測器實驗室和一批設計性、創新性實驗專案,提公升實驗教學水平。
(3)開放相關重點實驗室,提供高層次科研訓練,構建了立體化、漸進上公升式學習訓練體系。
在教學實驗中,教師要注重通過實驗再現科學發現的過程,從而讓學生體驗到「猜想—驗證—歸納」的科學**過程,感測器的應用大大提高了這種**過程的實效。
在學生了解了一些感測器元件的特性、掌握了一些感測器在實際生活中的應用以後,就可以讓學生自己來設計實驗,**一些感測器元件的特性。
實驗教學在感測器課程教學中很重要,結合學生掌握的知識水平,設計了基礎類-提高類-綜合類多層次課程實驗,並加強設計性實驗內容。
因此在實驗教學中提出以下幾點建議。
①提高實驗教學的科學性。
②提供多種實驗內容和型別。
③加強設計性和綜合性實驗。
④感測器技術創新實踐與開放平台的效果。
⑤構建感測器技術創新實踐與開放實驗平台。
主要有以下方面:創新實踐專案的研究內容與目標;綜合開放實驗平台的研製與構建;開放實驗室的建立與管理考核。
(4)將研究性教學模式引入課堂教學,培養創新思維。
應以學生自主學習能力培養為目標,著力推進研究性教學模式,促進學習與研究一體化。
將研究性教學模式擴充套件到實踐教學及學生課外研學。基於感測器技術應用面廣的特點,利用開放性重點實驗室,有效實現研究性學習由課內向課外的延伸,形成綜合性、創新性的課內實驗教學、搭建開放性實踐平台,促進學生學習與研究一體化。並依託網路資源環境,提公升研究性學習的質量和水平。
通過這種**式的學習,可以激發學生興趣,從而確立學生的學習動機。教師也可以為學生準備一系列以感測器為實驗手段的趣味實驗,讓學生親自動手操作,觀察實驗現象。通過學生自己設計實驗,可以激發學生的學習興趣,能親身感受到感測器的作用。
4 結語
「感測器技術」課程具有多學科交叉、工程型、應用性的顯著特色,近幾年來逐漸發展成為電類專業乃至所有工科專業的重要跨學科選修課。感測器技術是當今世界一項令人矚目的高新技術之一,它與通訊技術、計算機技術構成資訊產業的三大支柱,其水平高低已經成為衡量乙個國家科技發展水平的重要標誌。隨著科學技術的發展,感測器的應用已越來越普及。
本文結合自己的教學體驗,在實驗教學過程中,對感測器實驗教學內容和實驗方式進行了有意義的**嘗試和改進,並提出了提高實驗教學質量、改善實驗教學效果的一些建議。[4]通過實驗教學改革大大提高了學生的學習興趣、學習主動性、實際動手能力和科研能力等綜合素質,取得了良好的教學效果。
參考文獻
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[2]吳躍波.關於《感測器與檢測技術》課程教學改革的**[j].中小企業管理與科技(下旬刊),2011(6).
[3]廖正琴,陳智伯,羅中文.新課程標準理念指導下的感測器教學初探[j].物理教學**,2003,5.
[4] 吳建平,甘媛.「感測器」課程實驗教學研究.
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