传感器与检测技术课教学中的难题与对策(孙传友).docVIP

传感器与检测技术课程教学中的难题与对策 长江大学 孙传友 传感器与检测技术（又简称感测技术）课程是高等学校很多专业都开设的技术基础课或专业基础课。本人连续15年给多个本科专业主讲（兼辅导）传感器与检测技术整个课程。在长期教学实践过程中不断研究探索，破解传感器与检测技术课程教学中的一个个难题，将这门教师感到难教、学生感到难学的老大难课程，建设成学生评价“最好学、最有收获”的省级精品课程。我将自己多年的研究成果和教学经验先后编写成《感测技术基础》（电子工业出版社出版）、《感测技术与系统设计》（科学出版社出版）、《现代检测技术及仪表》（高等教育出版社出版），深受读者欢迎和专家好评。 “理解难”的原因与对策 早期的传感器或检测技术教材大多偏重于传感器的理论分析和设计，这对当初推行“精英教育”的大学教学是适合的。大学扩招后，“精英教育”转向为“大众教育”。按照新的“专业规范”，高等学校一般分为研究型和应用型（或技术型）两大类。教育部直属的重点大学一般为研究型，其他的普通高校大多定位于应用型（或技术型）。应用型普通高校的学生基础不同于研究型重点大学，学习传感器的理论分析和设计所需要的相关基础知识比较缺乏或薄弱，学生对传感器理论分析和设计等内容必然感到很难理解。更重要的是，应用型普通高校的培养目标不同于研究型重点大学，学生学习传感器与检测技术目的不是学会“设计”传感器，而是学会“应用”传感器进行非电量的检测。学生对传感器理论分析和设计等内容感到学非所用，自然缺乏学习兴趣，教师讲课也就很费劲。这是本人刚接手传感器课程教学时，遇到的第一个难题。产生这个难题的原因就是当时没找到合适的教材。 为了解决这个难题，本人在研究现有传感器与检测技术教材内容的基础上，着手编写适合于培养应用型人才的普通高校的新教材《现代检测技术及仪表》。该教材采取了如下解决“理解难”的办法： 1、将教学内容重点从“传感器设计”转向“传感器应用” 该教材不是从传感器“设计” 的角度重点研究传感器“内部”的理论设计和制造工艺，而是从传感器的 “应用” 即实现非电量检测的角度，简要阐述传感器的基本原理，重点研究传感器的“外部”连接：传感器与后续电路的连接（即传感器后端的测量电路和仪表电路）、传感器与被测对象的连接（即传感器前端的敏感器）。由于学习这些内容只需要一定的电路基础和科学常识，学生容易理解，而且学习这些内容可使学生知道怎样用传感器进行常见非电量的检测，容易激发学生的学习兴趣。由于实际工作中，“应用”传感器的人比“设计”传感器的人多得多，应用型高校学生比研究型高校学生多得多，因此，该教材将内容重点转移后，能适应更多读者的需要。 2、避免深奥的理论分析和繁琐的公式推导 该教材对一些涉及传感器理论的公式，只是直接引用，不进行深奥的理论分析和繁琐的公式推导；对一些涉及传感器应用电路的公式，如差动变压器输出电压公式、光栅传感器公式、感应同步器公式、压电传感器接口电路公式、振动传感器输出电压公式…等等，该教材不是沿用多数传感器教材的比较深奥或繁琐的推导方法，而是诱导学生应用过去已学过的知识，改用简单明了的方法进行推导。这样既降低了教材的深度和难度，使学生感到教材通俗易懂便于自学，也帮助学生复习巩固过去学过的知识，使学生尝到运用学过的知识解决实际问题的甜头，从而进一步激发了学生学习的兴趣和积极性。因此，采用该教材教学，学生感到很容易理解而且很有收获。 3、增编例题和习题的详细解答 现有的很多传感器与检测技术教材，都没有例题，也没有习题解答，给教师教学和学生自学都带来一定的困难。为了解决这个问题，《现代检测技术及仪表》第2版增编了相应的例题，而且将全部习题的详细解答发布到“百度”、“新浪”、“豆丁”等门户网站上。这样，既不增加学生购买教材的经济负担，也极大地方便了老师教学和学生自学。 “记忆难”的原因与对策 传统的“传感器”或“传感器技术”教材一般是按传感器的原理分类进行讲解，而“检测技术”或“自动检测技术”教材则一般是按被测非电量分类进行讲解。由于非电量的种类很多，传感器的种类也很多，而且各自独立互不关联；又由于每种传感器可测量多种非电量，而每种非电量又可用多种传感器进行测量，纵横交错互相组合，使每一种传感器又派生出好多种传感器。例如电容式位移传感器、电容式厚度传感器、电容式液位传感器、电容式压力传感器、电容式加速度传感器、电容式荷重传感器…等等，因此，常常使学生感到传感器或检测技术教材内容太多太杂，没有联系没有头绪没有规律，很难记忆和掌握。这是本人刚接手传感器课程教学时，遇到的第二个难题。产生这个难题的原因也是当时没找到合适的教材。 为了解决这个难题，本人在新教材《现代检测技术及仪表》中，采取