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作者：郑春娇 张健 王俊生 单位：辽宁工业大学电气工程学院
“传感器技术”课程的教学改革
全国大学生电子设计竞赛是一项加强大学生工程能力培养、重视全面素质提高的科技竞赛。近年来，学校领导越来越意识到培养具有工程实践能力的创新型和综合型人才的重要性。以大学生电子设计竞赛为契机，学校改变传统办学观念，加大教学投入，加强教学建设［3］。以我校的电气工程学院为例，学院新建“罗克韦尔工业控制网络实验室”，改造与更新“传感器技术”、“单片机与微机原理”、“PLC技术及应用”、“电力电子”、“电机原理与拖动”、“自动控制原理与计算机控制”、“过程控制”、“电力系统自动化”、“电工与电路”等实验室，扩建“电工电子实训中心”、“电气照明”等实习基地;同时建起学院的机房，为本科生、研究生、教师查阅资料、完成课程设计、毕业设计等环节创造优异的条件。除硬件投资与支持外，教师还以大学生电子设计竞赛为实践平台，进行教学改革，完善教学体制和内容，加强课堂、实验室教学。电子设计竞赛赛程历时4天3夜，在这短短的时间内，每组的学生要在教师的指导下，协同工作，完成从解析题目、方案论证，到设计原理图、选择器件、实际制作、编程调试、分析结果、论文写作，直到面对评审专家进行演示，回答问题，取得优异的成绩，这一系列的过程，实质上蕴含着对参赛队员的实际技能的考验，也是对学校的教学体制的检验，学校的理论教学质量怎样，学生分析问题、解决问题、实际动手的能力如何，这些问题引起了“传感器技术”课题组教师的高度重视，教师积极进行教学内容、教学方法与教学手段的改革。
1课堂教学内容的改革“传感器技术”作为专业技术基础课，具有实践性和应用性强的特点，现有的教学内容，大多侧重于原理的介绍和公式的推导，比较枯燥，学生看不见、摸不着，缺乏感性认识。而电子设计竞赛中用到的角度、光电、红外、超声、无线收发等传感器，都是侧重于如何实践应用，如何把被检测量通过运放补偿电路转换成标准的开关量信号，而对于内部结构、外部封装形式、原理公式等涉及较少。因此教师要进行课堂教学内容的改革，在讲授相关的课程内容时，要有所侧重，对于原理性较强的部分要适当删减，对于实践应用较强的器件要增加课时，不断完善教学内容，与时俱进，力求教学内容合理［4－6］。学校教研组的教师经过调研，借鉴兄弟院校的教学经验，并且从全国大学生电子设计竞赛得到启示，加重了理论课辅助实验教学的比例，修改了教学内容。删减了物位测量、智能传感器、传感器的新方向这几个部分的内容。物位测量所采用的方法，比如导电液体的物位测量，在电磁式传感器中已经介绍了原理，而非导电液体的物位测量在电容式传感器中也加以阐释，原来的章节在此处只是从检测的角度介绍其具体应用实例，略显赘述。而删减智能传感器、传感器的新方向这部分内容是因为在“自动化专业新技术讲座”中包含了智能传感器和传感器的新方向，与本课程有交叉和重复的地方。
2实验教学内容的改革现有的“传感器技术”实验教学以CSY－2000系列传感器与检测技术实验台为平台，开设了电阻应变式桥式电路、电容式传感器的位移特性、电涡流传感器的位移特性、霍尔式传感器的位移特性、光电式传感器的测速特性、集成温度传感器AD590的温度特性等实验。实验内容多是验证性为主，验证被测量与输出电压的关系，实验中所用的传感器和运放电路都是封装好的，学生看不见具体的传感器裸件，也不了解相关的运放补偿电路，对于电路中的电阻、电容、电感等元器件的取值和作用更是知之甚少，学生缺乏积极性和能动性。而电子设计竞赛中涉及的传感器，要求学生自己熟悉元器件结构，了解元器件性能，根据输入输出间的电气特性选择转换电路，并亲自焊接调试，这种实践技能的提高是难以依靠目前的实验教学内容和形式而实现的，这就要求实验教师要进行实验教学内容和形式的改革，精心选取有助于提高学生实践技能的实验内容［7－10］。鉴于此，增加了6个学时的实验，电阻应变式特性实验由以前的2学时增加到4学时，由验证性实验改为设计性实验，需要学生选择电桥的桥臂电阻，搭接放大电路，并计算相关的参数;另外，考虑到温度是一个非常重要的参数，为此增加了2学时的“温度传感器”综合性实验。在实验过程中，用集成温度传感器AD590和铠装热电偶分别检测温度，用热电阻Pt100作为温度标准，计算各个传感器的精度、线性度等参数;同时增加的实验课还有2学时的压电式传感器，主要是考虑基于压电效应的压电材料及超声电机是当前社会研究热点问题之一，同时本校有专门的超声电机实验室，可以拓展学生的知识面和视野。
3教材的建设现有的“传感器技术”教材比较繁多，侧重点有所不同。从写作思路上看，有的以传感器原理为主线，有的以过程参数检测为主线;从专业上看，有的以材料特性和机械结构为重点，有的以信号的电气检测和电路转换为重点。鉴于现有教材的多样性和行业特征，难以满足电子设计竞赛的实际需求，我校电气工程学院的“传感器技术”课题组，组织编写了适合测控、电气、自动化专业的教材。教材在了解各种传感器基本原理的基础上，侧重于实际传感器的典型应用电路设计，特别是电子设计竞赛中涉及的传感器，教材增加了如何根据性能指标选型、如何设计应用电路、在焊接调试中的注意事项等实践技能部分。此教材必将增进学生的学习兴趣，激发学生的创新意识，提高相应的实践技能，推进教学改革和教材建设的深入发展。
学生实践技能的提高
大学生电子设计竞赛促进了课程的教学改革，提高了实践教学效果，激发了学生的科技热情，学生积极参与各项科技创新活动，不断提高自身实践技能。
1学生积极参与科技活动学校的电气工程学院实验室完全开放，教师申报开放性实验项目，学生积极参与进来，进一步拓宽了学生视野，提高了实践技能;学校重视实践教学，提高资助资金，学生积极申请“大学生创新性实验项目”，从中获益匪浅;学校团委组织“挑战杯”科技作品竞赛活动，学生积极参与，并取得优异的成绩。#p#分页标题#e#
2学生自觉加强能力培养学生意识到实践教学的重要性，在实验课上认真听讲，一改以往实验课纪律松散、得过且过的状态;在课余时间，学生积极参与学校组织的相关技能培训，如“机器人”设计制作与开发、“飞思卡尔”智能电动车、“罗克韦尔”工业控制网络等;在生产实习和毕业设计阶段，学生去企业调研，了解企业产品研发和技术改造状况，根据课题在企业完成实验和测试工作，帮助企业解决技术难题。
3促进相互交流参加电子设计竞赛的过程，也是相互比较和学习的过程。我校在赛前组织学术交流和探讨，比较准确地预测试题;参赛过程中参与交流讨论群，进行技术探讨;现场演示中比较兄弟院校的参赛队伍，相互比较找到差距和不足，找到努力的方向和前进的动力;赛后召开研讨会和专题讲座，学习别人的教学改革与教学建设的成功经验。这些相互交流，有助于相互学习，相互帮助，提高教学，共同进步。
4开展第二课堂大学生电子设计竞赛一方面促进了专业课程的教学改革，另一方面也加强了学生的实践创新意识，学生主动开展了第二课堂活动。以笔者所在学院自动化专业学生为例，主要的课外科技活动有以下几种。(1)参加辽宁省“挑战杯”课外科技作品竞赛;(2)参加“飞思卡尔”杯智能电动车竞赛;(3)申报学校“大学生研究性学习和创新性实验项目”;(4)参加教师的“开放性实验”，以现有实验室设备为基础，设计一些创新性实验;(5)参加学院的“PLC技术及应用”、“机器人”、“工业控制网络”等创新培训。
结语
全国大学生电子设计竞赛的作用与影响，已远远超越了竞赛本身，不仅学生从中受益，更重要的是，通过竞赛检验、指导了学校的教学工作，促进学校加强教学改革和教学建设，特别是对于本校的“传感器技术”教研组，以电子设计竞赛为契机，推进教学改革和课程建设向纵深发展，提高了实践教学质量和人才培养质量。
