张永华，张 健，朗权明，沈 昕

(华东师范大学 信息科学技术学院，上海200241)

“电子电路与传感器实验”是我院为微电子学及相关专业本科生所开设的一门重要的必修实验课，是一门工程应用性非常强的课程。本课程是学生在学完“模拟电子线路”和“传感器原理”理论课程，并完成“模拟电子线路实验”课的基础上所修读的一门实践课。

1 课程设置的由来

“电子电路与传感器实验”是我院微电子专业在2013年新开设的实验课。此前我院曾为微电子、电信和通信等专业的本科生开设了“电子电路综合设计实验”课，总计54 学时。该课程主要是与“模拟电子线路”理论课相配套，在学生完成“模拟电子线路实验”课学习之后对学生实践和创新能力的再提升训练。

随着当今社会信息技术的突飞猛进，以传感器应用为基础的智能系统和物联网系统在国防、自动化生产以及人们日常生活中的普及应用，当今信息社会中的传感器技术十分重要。为此，我院三个相关专业在设置“传感器原理与技术”选修课的基础上，率先从2011 级本科生开始，将“传感器原理与技术”提升为专业核心必修课程，并决定配套开设相关的实验课。

为了不增加学生负担并且又能及时更新学生的技能训练，我们决定将“电子电路综合设计实验”课程内容进行革新改造，融入传感器实验内容，形成一门新的实验课，即“电子电路与传感器实验”课。

2 课程的设计与实践

我们原来设置的“电子电路综合设计实验”课程内容，包括以数字式万用表和晶体管超外差式收音机为对象的电路板安装与调试、参数测量能力的训练和实用电子电路的设计与制作两大部分。加上后来“逻辑电路实验”课延伸出的数字电路板的焊接训练环节。现在，我们将原来“电子电路综合设计实验”课的第一个部分删除，取而代之的是传感器的基础实验内容;而将电子电路的设计与制作部分，更新为强调以传感器元件应用为核心的电路综合设计部分。从而形成新设置的“电子电路与传感器实验”课，总的课时数不变，仍为54 个学时。

考虑到传感器种类较多，一般的传感器实验教学仪器平台可做四十余个实验［2，3］，在有限的实验课时内不可能一一涉及到。我们将基础实验部分内容规划为有选择地验证几种传感器的原理特性，即将实验内容进行综合处理，设置为金属箔式应变片、差动变压器、光纤传感器等六个专题验证性实验。

为了配合传感器的理论教学，该部分教学工作在学生第四学期修读的传感器理论课开课半学期后开始实施。学生按照我们自编的实验讲义进行验证性实验，测量各种传感器的特性，了解传感器的工作原理，在学习传感器理论知识的基础上实现对传感器的感性认识。在对实验结果数据的处理要求上，有别于模拟电子线路实验的在毫米方格纸和半对数表上做图的方式，要求学生学习利用Origin 软件对数据进行处理分析，从而掌握一种数据分析和绘图工具。该部分与传感器理论教学同步结束，以便实现对理论教学的辅助与提高。

传感器应用电路综合设计部分安排在第五学期的前大半个学期，要求学生在学习掌握Multisim 和Protel 设计软件的基础上，以传感器元件的使用为核心，设计制作一款实用的电子作品。该环节要求学生掌握传感器实用电路的设计制作全过程，包括电路图的设计、电路板制作、元器件的选择与采购、电路板的焊接、电路的调试与测试、电路故障的排除以及实验报告的撰写。该环节的工作主要在焊接实验室内完成，实验室提供铜模板、腐蚀设备、焊接设备和测试仪器;还有一些通用性较强的基本电子元器件如电阻、电容以及发光二极管、运放等供学生选用。而传感器元件则由学生根据自己的选题需要自行选择与采购。鼓励学生自己选题。同时，我们推荐了四个选题:①可燃气体传感器;②温度传感器;③红外热释电传感器;④电容传声器的应用电路。

从已经实施的一轮教学实践看，学生普遍认可在有限的教学课时条件下，传感器的验证性实验加传感器电路应用综合设计的教学方式。尤其是综合设计环节，使学生体会到理论知识指导实践活动的重要性和综合运用知识的能力的重要性。学生在加深对理论知识的认识和理解基础上增强了动手动脑能力，它给学生提供了将所学的理论知识融会贯通加以运用的机会。但是在实验教学的第二个环节实施过程中，学生所设计制作的22 组作品中仅有2 组是在教师推荐之外的选题。而在教师推荐的4 个选题中，以日常应用范围相对更广泛一些的热释电传感器应用电路为最多。这些一方面反映了学生的学习更注重、感兴趣于实际应用方面，另一方面也反映了学生自主学习的主动性还不够，对教师的依赖性较高。

当然，这也从一个侧面提醒我们在教学环节中应主动紧扣生活实践，反映信息领域发展的最新成就和动态，可以进一步激发学生学习的积极性和创造性。

3 结语

本文介绍了将学生修读的“电子线路综合设计实验”课程革新为“电子电路与传感器实验”课程。引入的传感器部分采用传感器理论知识验证实验和传感器应用电路综合设计实验相结合的教学方式，有助于学生理论认识和应用实践操作相结合，从而增强学生的学习效果，为日后的更深入的学习和工作实践打下良好的基础。教学实践提醒我们对工程实践应用性非常强的传感器实验课的设置，应贴近人们的日常生活实践活动，以调动学生学习的积极性，改善教学效果。

［1］ 卢翠珍. 面向21世纪创新人才培养的需求-加强传感器实验教学改革［J］. 北京:中国现代教育装备，2010，11:102-104.

［2］ 王倢婷. 传感器技术实验教学改革探讨［J］. 成都:中国西部科技，2010，9(32):67-68，41.

［3］ 汪文明. 综合传感器实验教学内容设计探讨［J］. 北京:物理与工程，2008，18(6):30-33.