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传感器实训教学改革的探讨

2015-03-31黄祖栋莫海城

大众科技 2015年11期
关键词:教学仪器实训室实训

黄祖栋莫海城

(1.广西交通运输学校,广西 南宁 530007;2.广西电子高级技工学校,广西 南宁 530031)

传感器实训教学改革的探讨

黄祖栋1莫海城2

(1.广西交通运输学校,广西 南宁 530007;2.广西电子高级技工学校,广西 南宁 530031)

在现代经济和信息发达的时代里面,很多智能系统、计算机系统的主要部分都是传感器。机电一体化专业不能够缺少的主要课程是《传感器技术》这门课程,它是一门具有综合性、实训性的课程。传感器实训教学改革是舍弃传感器理论验证性实训,而采用与工程环境相似的物理参数测量实训,使学生能够把握传感器的选择、用途、安装、测量等等这些方面的主要技能,这样可以提升学生的实际操作能力、掌握测量技术,让学生能够尽早适应工作,提高他们实践操作的测量能力。

传感器;实训;教改;探讨

现代三大信息技术的其中之一就是传感器技术,它能够应用在农业生活和平时生活中,是测量中能够被放映的对象、能够确保质量的重要环节,同时是一门具有实践和应用性较强的特征,也是自动化、测控技术、机电等专业的一门实践性和应用性很强的基础课。随着计算机技术,信息技术和网络技术的发展,传感器技术与也在不断发展,而以前的传感器教学尤其是实践环节的教学不能够适应实际教学的迫切需要。因此,对传感器实训教学做一些有利于教学的改革,尽量能够提升学生对传感器理论知识和一些主要技能的掌握,

以提高学生的综合素质和职业技能。

1 传感器教学仪器市场的现状

当前,国内有很多生产传感器教学仪器设备的厂家,规模较大,有比较强的教学仪器设计生产能力,不断有新产品推出。但他们所设计、生产的传感器教学仪器有着非常相似的特征:

1.1多为理论验证性实验

市场上的传感器教学设备多为理论验证性的实验台,验证的是传感器的物理效应,例如应变效应、热电效应、光电效应等等。这些实验,与实际的工程应用相差很大,学生无法掌握传感器的选型、使用和控制,更谈不上在实际工程中如何利用传感器进行自动控制。职业教育更注重教授学生传感器的外部参数、特性及传感器的使用、测量方法,因而理论验证性实验不适合职业学校使用。

1.2传感器实训台品种齐全

例如浙江某教学仪器设备公司生产的检测与转换技术(传感器)实训台,就有电阻式传感器、电容式传感器等等16类六十一种实验;上海某教学仪公司生产的传感器实训装置,有18个电路模块,29种传感器,可以做四十三个实训,还可以根据需要增加到五十多个。而《传感器技术》这门课程一般课时为40~60学时,做5~8个实训。所以实训项目虽然很多,却没有办法充分进行,浪费较大。

1.3价格贵,不实用

传感器教学仪器包含十几种传感器,几十个实验项目,所以价格较高,增加了学校的负担。并且这十几种传感器与市场上的实际产品在外观、接线方法上均不一致,这样学生就无法掌握传感器的安装、使用方法,不实用。

2 实训教学改革与探讨

实训教学是职业学校教学的重要组成部分,也是学生理论与实践结合的重要途径,在培养学生的实践能力和职业素养中发挥着重要的作用。因此,传感器教学必须将理论教学、实训教学与本课程的特点紧密联系,结合实际工程案例,创新实训教学方法:

2.1推进传感器实训教学改革,着力培养学生实践技能

为了培养新一代技术蓝领,提高学生的动手能力、创新意识和职业素养,需对传感器实训教学进行全面改革:从培养方案的约束,到实际实训教学的实施;从教师的教学观念,到学生的实训目标等各方面都充分认识到实训在传感器教学中的重要地位,在教学实践中不断培养学生独立的动手操作技能。

整体来说,就是要注重引导,加强实训考核,让学生认识到实训的重要性,能主动预习实训内容,甚至带着问题进实训室,这样学生实训的质量才会有明显提高。

2.2逐步加大传感器实训室投入,建立科学管理制度

充足的实训设备是提高实训教学质量的保证,虽然传感器实训器材价格相对较贵,但也应逐渐增加传感器实训室经费的投入,除正常的教学实训所需各项经费外,还要投入一定经费改进和完善现有仪器设备,尽量采购现成的传感器产品构建实训项目,减少或者摒弃理论验证性实验。同时,还要加强实训室科学管理体系的建设,根据自身条件制订科学合理的实训室管理制度,安排专职人员管理实训室,设备损坏能够及时维修,并可联合物联网专业资源对实训室设备进行信息化管理,保障实训教学的正常开展。

2.3加快传感器实训指导书的编写

实训指导书是提高实训教学质量的重要环节。传感器课程在各职校普遍开设时间较短,据调查现阶段各学校采用的传感器实训指导书都是在厂家提供的设备使用指导书的基础上编写的,缺乏规范性、普适性。根据学科发展的现状和本校实训设备条件更新充实实训教学内容和教学方法,编写配套的、高水平的传感器实训教材是刻不容缓的。

2.4改革传感器实训教学的内容及方法

2.4.1实训教学内容的改革

为了突出实践教学,培养学生的工程实践能力及职业素养,使学生“消化理论、发展能力”,笔者对该课程的实训内容进行了较大改革:一方面,一些基础验证性实验如电阻应变、热电偶特性实验采用微课等手段,使学生理解传感器的基本原理和特性,消化教学内容;另一方面开设一些设计性实训,如人体感应自动门、金属探测器,以及结合单片机知识设计出自动停车场控制系统和超声波测距报警等,让学生自己制作出一些实际作品,并在实训过程中实现领料单证化、安全制度化、着装规范化,使学生进一步认识到课堂中学过的传感器在这些设计项目中的作用,提高动手能力,养成良好的职业习惯。

2.4.2实训教学方法的改革

实训课是引导学生验证理论、应用理论、提高动手能力的重要组成部分。在指导实训的方法上,笔者进行了一些改革和探索,在实训指导过程中,注重对学生进行能力的传授,采用启发式教学方法,提示学生是否有更好的改进方法等等。如金属探测器的实训中,学生组装好电路进行测试时,发现有部分作品靠近金属蜂鸣器发出的声音不一致,但学生检查不出原因。此时,教师可引导学生理解电路图,掌握蜂鸣器工作电路原理,通过对比另一同学的作品,发现 Q4、Q5组成的音频振荡电路中间的电容C5参数应为222,却安装了标示为104的电容,改变了振荡的频率,从而导致声音的不同,并加深了学生对电路工作原理的理解。通过类似的实训教学方法改革,笔者认识到如果在每次实训指导中都能够采用启发式的方法指导学生,激发学生的发散思维能力,那么一定能使学生举一反三,达到学以致用的目的,提高学生学习的兴趣。

3 构建科学合理的实训考核方案

科学合理的考核方法在实践教学中非常重要,这也是传感器实训教学改革的重点。学生实训的成果最终是以数字分数的形式体现出来,他们对成绩是最关心的,因而教师要充分利用这一点设计更合理的考核方案,才能实现实训的目标。在总结多年实训课经验的基础上,采用两种作品考核相结合的形式:一种是当堂验收,以小组为单位通过演示和口头介绍展示实训过程及实训效果,教师当场点评打分,这种方式是学生实践活动结果的直观体现;另一种形式是学生个人提交包括设计思想、实训过程等一系列创造性工作在内的实训报告。学生的最终实训成绩是这两部分成绩的综合。

4 结论

传感器在教学改革过程中所涉及的方面有很多,这是个复杂的问题。笔者只是在以上几个方面都做了一些尝试,取得一定的成功经验。对学生来说,每一次实训就是一个挑战,只有准备充分、操作细致、思维灵活和态度严谨才能取得成功。

传感器教学是灵活多样的,教学方法也是非常之多。文章讲了几点个人在教学中的心得与观点,希望能起到“抛砖引玉“的作用,以利于互相交流教学的体会,把传感器教学搞得更好。

[1] 张铮,吴琼水.《传感器原理》实训课程教学改革探讨[J].长江大学学报(自然科学版),2011,(7):127-128.

[2] 秦岭.“传感器与检测技术”实训教学改革探讨[J].中国电力教育,2010,(3):147-148.

[3] 李成,樊尚春,钱政,等.传感器课程建设及其实训教学探索[J].实训科学与技术,2010,(4):93-95.

Discussion on Practical Teaching Reform sensor

Inside information developed in the era of the modern economy and the main part of many intelligent systems, computer systems are sensors. Mechatronics professional can not be missing the main course is "Sensor Technology" in this course, it is a comprehensive, practical training courses have sex. Practical Teaching Reform sensor is discarded sensor theory confirmatory training, and the use of environment and engineering training similar physical parameter measurements, to enable students to grasp the sensor selection, use, installation, measurements, etc. The main skills in these areas, so you can enhance students' practical skills, master measurement technology, to enable students to adapt to work as soon as possible, to improve the ability to measure their practical operation.

Sensors; training; reform; discussion

G71

A

1008-1151(2015)11-0118-02

2015-10-10

黄祖栋(1982-),男,广西交通运输学校讲师,研究方向为机电一体化;莫海城(1981-),男,广西电子高级技工学校讲师,研究方向为电子技术。

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