檢測(cè)與傳感技術(shù)論文
傳感器與檢測(cè)技術(shù)屬于自動(dòng)化專業(yè)、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)及過(guò)程裝備與控制專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課程,下面小編給大家分享一些檢測(cè)與傳感技術(shù)論文,大家快來(lái)跟小編一起欣賞吧。
檢測(cè)與傳感技術(shù)論文篇一
傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程教學(xué)探索
摘 要:傳感器與檢測(cè)技術(shù)屬于自動(dòng)化專業(yè)、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)及過(guò)程裝備與控制專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課程,對(duì)學(xué)生綜合運(yùn)用所專業(yè)學(xué)知識(shí)有著關(guān)鍵的作用,文中針對(duì)課程的特點(diǎn)及現(xiàn)存的問(wèn)題,對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容調(diào)整與教學(xué)方法改進(jìn)進(jìn)行了有益的探討,以期獲得更好的教學(xué)質(zhì)量與效果。
關(guān)鍵詞:傳感器與檢測(cè)技術(shù);教學(xué)改革;教學(xué)方法
中圖分類號(hào):G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1009-0118(2012)05-0132-02
傳感器與檢測(cè)技術(shù)是自動(dòng)化專業(yè)、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)及過(guò)程裝備與控制專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課程,主要研究自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中的信息提取、信息轉(zhuǎn)換及信息處理的理論與技術(shù)為主要內(nèi)容的一門(mén)應(yīng)用技術(shù)課程。傳感技術(shù)是自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng),更是控制系統(tǒng)的前哨,它廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,在在促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展和現(xiàn)代科技進(jìn)步方面發(fā)揮著重要作用。學(xué)生學(xué)好這門(mén)課程不僅能為后續(xù)課程打下好的基礎(chǔ),也對(duì)學(xué)生綜合運(yùn)用所專業(yè)學(xué)知識(shí)有著關(guān)鍵的作用,自從2005年課程教學(xué)大綱調(diào)整以后,在教學(xué)中出現(xiàn)了一些新的問(wèn)題,原有的傳統(tǒng)教學(xué)模式很難獲得良好的教學(xué)質(zhì)量與效果。
一、課程教學(xué)現(xiàn)存的問(wèn)題
自2005年起我校重新制定了自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)大綱,其中將傳感器與檢測(cè)技術(shù)由考試課調(diào)整為考查課,并將課時(shí)由64學(xué)時(shí)更改為32課時(shí),通過(guò)幾年的教學(xué)總結(jié)出該課程在教學(xué)中存在的一些困難:
(一)教學(xué)內(nèi)容多而散
課程內(nèi)容多且散,涉及知識(shí)面廣,有物理學(xué),化學(xué),電子學(xué),力學(xué)等等,屬于多學(xué)科滲透的一門(mén)課程,學(xué)生學(xué)習(xí)有難度,特別是對(duì)于一些基礎(chǔ)不太好的同學(xué)更是有困難。
(二)典型應(yīng)用性
傳感器與檢測(cè)技術(shù)屬于典型的應(yīng)用課程,要學(xué)習(xí)各種傳感器的原理,并掌握它的使用,在此基礎(chǔ)上掌握搭建檢測(cè)系統(tǒng)的方法,單靠理論的學(xué)習(xí)必定是有差距的。而實(shí)驗(yàn)課時(shí)不充裕,實(shí)驗(yàn)條件也有限。
(三)學(xué)時(shí)越來(lái)越少
學(xué)校目前對(duì)學(xué)生的定位是“培養(yǎng)優(yōu)秀的工程應(yīng)用型人才”,為了加大實(shí)踐環(huán)節(jié)的因此對(duì)課程設(shè)置與課時(shí)作了調(diào)整,本課程課時(shí)被縮減至32課時(shí)。
(四)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性差
由于本課程被定為考查課,所以有相當(dāng)一部份同學(xué)從學(xué)習(xí)態(tài)度上不太重視,沒(méi)有投入必要的精力和時(shí)間,學(xué)習(xí)主動(dòng)性差,直接影響教學(xué)效果。
二、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的探索
(一)教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整
目前大部分的傳感器與檢測(cè)技術(shù)的教材多側(cè)重于傳感器的工作原理、測(cè)量線路及信息處理等方面,而對(duì)具體應(yīng)用涉及較少,針對(duì)課程的內(nèi)容多課時(shí)少的情況,教學(xué)時(shí)無(wú)法做到面面俱到,教學(xué)內(nèi)容必須做適當(dāng)調(diào)整。根據(jù)學(xué)校對(duì)工科本科生工程應(yīng)用型人才的定位,教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整遵循以下原則:
1、避免繁瑣的理論推導(dǎo)過(guò)程,以避繁就簡(jiǎn)的方式向?qū)W生講解傳感器的工作原理。例如:用幻燈片演示使用酒精燈分別燃燒熱電偶的兩端,在兩端存在溫差的時(shí)候兩電極間即出現(xiàn)電勢(shì)差,無(wú)溫差時(shí)電勢(shì)差消失,通過(guò)這個(gè)實(shí)例講解電勢(shì)差之所以存在的原因,可以配以大家能夠理解的簡(jiǎn)單的公式推導(dǎo),而不把重心放在構(gòu)成熱電偶的溫差電動(dòng)勢(shì)和接觸電動(dòng)勢(shì)形成的公式推導(dǎo)上。
2、重點(diǎn)講述傳感器的實(shí)物應(yīng)用。增加實(shí)際案例是學(xué)生能夠?qū)鞲衅鞯膽?yīng)用有更感性的認(rèn)識(shí)。
3、適當(dāng)補(bǔ)充傳感器與系統(tǒng)互聯(lián)的方法。在先期幾種傳感器的應(yīng)用中加入傳感器接入控制器的方式介紹,使其思考所學(xué)課程之間的關(guān)聯(lián),對(duì)所學(xué)專業(yè)課程之間的聯(lián)系能更加深入的認(rèn)識(shí),建立起系統(tǒng)的概念。
(二)教學(xué)方法的改革
為了克服課程教學(xué)中客觀存在的困難,獲得良好的教學(xué)效果,在課堂教學(xué)使用多種教學(xué)方法和手段,力求將教學(xué)內(nèi)容講解得更加生動(dòng)、具體。
1、采用多媒體技術(shù),使用現(xiàn)代化的教學(xué)手段來(lái)提升教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量
采用多媒體課件教學(xué),一方面可以省去教師用于黑板板書(shū)的大量時(shí)間,克服課時(shí)減少的問(wèn)題;另一方面,以動(dòng)畫(huà)的形式生動(dòng)形象的演示傳感器的工作原理,展示所學(xué)傳感器的各種照片、復(fù)雜檢測(cè)系統(tǒng)的原理圖或線路圖,使學(xué)生能夠直觀地認(rèn)識(shí)傳感器,更容易理解傳感器的工作原理和應(yīng)用。例如,學(xué)習(xí)光柵傳感器時(shí),使用傳統(tǒng)的教學(xué)手段,很難使同學(xué)們理解莫爾條文的形成及其移動(dòng)過(guò)程,使用對(duì)媒體課件就可以以動(dòng)畫(huà)的形式使同學(xué)們直觀的明暗相間的莫爾條紋是什么樣子,還可以以不同的速度使指示光柵在標(biāo)尺光柵上進(jìn)行移動(dòng),清晰的看出條紋移動(dòng)的方向與光柵夾角及指示光柵移動(dòng)方向的關(guān)系。學(xué)習(xí)增量式光電編碼器時(shí),很多同學(xué)很難理解編碼器的辨向問(wèn)題,通過(guò)使用幻燈片展示編碼器的內(nèi)部結(jié)構(gòu),直接了解光欄板上刻縫、碼盤(pán)及光電元件的位置關(guān)系后,同學(xué)們就能更容易的理解辨向碼道、增量碼道與零位碼道形成脈沖的相位關(guān)系,佐以簡(jiǎn)單的辨向電路就可以使同學(xué)們更高效的學(xué)習(xí)該傳感器的工作原理及應(yīng)用方法。
總而言之,利用多媒體技術(shù)使學(xué)生能夠獲取更多的信息,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性和生動(dòng)性。
2、重視緒論,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性
很多教材的緒論寫(xiě)的比較簡(jiǎn)略,但我個(gè)人認(rèn)為這不代表它不重要,特別是面對(duì)學(xué)生主觀上不重視課程的情況下,更要下大力氣上好緒論這第一次課,吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到這門(mén)課程的實(shí)用價(jià)值。通過(guò)幻燈片演示傳感器與檢測(cè)技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用,使同學(xué)們了解到小到日常生活,大到航空航天、海洋預(yù)測(cè)等方面都有著傳感器與檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用,更根據(jù)各種行業(yè)背景中需要檢測(cè)的物理量,自動(dòng)控制理論在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中傳感器與檢測(cè)技術(shù)的關(guān)鍵作用,使學(xué)生認(rèn)識(shí)該課程的重要性。另一方面,我校長(zhǎng)年開(kāi)展本科生科研實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,在開(kāi)設(shè)本課程時(shí)已有部分同學(xué)成功申請(qǐng)實(shí)訓(xùn)課題,一般本專業(yè)的同學(xué)還是圍繞專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域申請(qǐng)課題,其中大部分會(huì)涉及傳感器與檢測(cè)技術(shù)的內(nèi)容,所以也就他們正在進(jìn)行的課題中使用傳感器解決的具體問(wèn)題進(jìn)行討論,更加直接的體會(huì)到本課程的關(guān)鍵作用,從而提升學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,增強(qiáng)主動(dòng)性,克服考查課為本課程教學(xué)帶來(lái)的部分陰影。
3、加大案例教學(xué)比重、側(cè)重應(yīng)用
根據(jù)培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才的目標(biāo),本課程教學(xué)的首要目的是使學(xué)生能夠合理選擇傳感器,對(duì)傳感器技術(shù)問(wèn)題有一定的分析和處理能力,知曉傳感器的工程設(shè)計(jì)方法和實(shí)驗(yàn)研究方法。所以在教學(xué)中注意分析各類傳感器的區(qū)別與聯(lián)系,利用大量的具體案例分析傳感器的應(yīng)用特點(diǎn)。
例如,教材中在介紹電阻應(yīng)變式傳感器是,主要是從傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理及測(cè)量電路幾個(gè)方面進(jìn)行分析介紹的,缺乏實(shí)際應(yīng)用案例。在教學(xué)中用幻燈片展示不同應(yīng)用的實(shí)物圖,譬如輪輻式的地中衡的稱重傳感器,日常生活中常見(jiàn)的懸臂梁式的電子秤、人體稱、扭力扳手等。用生動(dòng)的動(dòng)畫(huà)顯示不同應(yīng)用下的傳感器的反應(yīng),例如,進(jìn)行常用傳感器熱電偶的學(xué)習(xí)時(shí),展示各種類型熱電偶的實(shí)物照片,補(bǔ)充熱電偶安裝的方式,以換熱站控制系統(tǒng)為案例,分析熱電偶在溫度測(cè)量上的應(yīng)用,重點(diǎn)講解傳感器的輸出信號(hào)及與控制系統(tǒng)互連問(wèn)題。在介紹光電池傳感器時(shí)補(bǔ)充用于控制的干手器、用于檢測(cè)的光電式數(shù)字轉(zhuǎn)速表及照度表的應(yīng)用案例,通過(guò)案例是同學(xué)們對(duì)傳感器應(yīng)用的認(rèn)識(shí)更加深入。
4、利用學(xué)校的科研實(shí)訓(xùn)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力
我校學(xué)生自二年級(jí)起可以開(kāi)始申請(qǐng)科研實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,指導(dǎo)老師指導(dǎo),學(xué)生負(fù)責(zé),本課程在學(xué)生三年級(jí)第一學(xué)期開(kāi)設(shè),在此之前已有部分同學(xué)參加了科研實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,在這些項(xiàng)目中,譬如智能車項(xiàng)目、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)等實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中都包含傳感器與檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用,上課前教師了解這些項(xiàng)目,就可以就實(shí)際問(wèn)題提出問(wèn)題,讓學(xué)生帶著問(wèn)題來(lái)學(xué)習(xí),提升學(xué)習(xí)的興趣。另外可以在學(xué)習(xí)的同時(shí)啟發(fā)同學(xué)們集思廣益,與實(shí)驗(yàn)中心老師聯(lián)系,聯(lián)合二年級(jí)同學(xué)進(jìn)行傳感器的設(shè)計(jì)制作,或者進(jìn)入專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行傳感器應(yīng)用方面的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn),鼓勵(lì)同學(xué)申報(bào)的科研實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,提高學(xué)生的實(shí)踐能力。
三、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)幾年的教學(xué)與總結(jié),對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法進(jìn)行了分析研究,作了適當(dāng)?shù)母母?。調(diào)整的教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)更突出,側(cè)重應(yīng)用,補(bǔ)充了豐富的案例,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,多媒體的教學(xué)方法增強(qiáng)了教學(xué)的生動(dòng)性,與科研實(shí)訓(xùn)的相結(jié)合,對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行拓展,加強(qiáng)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,提升了實(shí)踐能力。從近幾年的網(wǎng)上評(píng)教結(jié)果來(lái)看,所做的教學(xué)調(diào)整與改革受學(xué)生的歡迎和好評(píng),取得了較好的教學(xué)效果。
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