论文部分内容阅读
[摘 要] 传感器是组建自动检测系统的首要环节，因其应用广泛而成为高职院校电类专业必学的内容，目前该类课程教学存在如课程培养目标、教材、实训设备和教学设计等方面的诸多问题，本文对此进行了分析并提出了相应对策。
[关键词] 高职院校 传感器 教学现状 对策
传感器是一种能将非电量转换为电参量或电量的器件或装置，当其输出为标准电信号时也称为变送器，它是组建自动检测系统、自动控制系统或物联网等必不可少的环节，相当于人眼的作用。传感器目前已广泛应用于我们的生活、工业、航空等领域，因此与传感器相关的理论和实践成为电类专业必学的内容。在国内各高职院校中，与传感器相关的课程名称有传感器应用技术、自动检测与转换技术、传感器与信号调理、非电量电测技术等，主要学习不同种类传感器的工作原理、特性、测量电路等。
笔者从事传感器类课程的教学已有十余载，期间使用过多种版本的教材，尝试了多种教学方法，但始终觉得该门课程的教学内容繁琐且理论偏多，培养方向看似侧重于传感器设计与开发能力，可其中简单测量电路的学习却只能让学生设计些兴趣方面的小制作，与生产一线传感器应用所需相差一定距离。为了更好地促进高职院校传感器类课程教学贴近工程实践，使学校与企业能较好对接，在此即对该类课程的教学现状与对策进行分析，供同行探讨。
一、高职院校传感器类课程教学现状
1、课程培养目标较笼统
我院在2009年应用电子技术专业的人才培养方案中指出传感器课程的教学目标是要求学生熟悉工业生产中常用传感器的工作原理、基本结构和应用。通过互联网查阅获知，某高职院校针对传感器课程的教学目标是要求学生获得作为生产第一线的技术、管理、维护和运行人员所必须掌握的传感器、自动检测系统和抗干扰技术等方面的基本知识和基本技能,同时通过综合设计来培养大学生系统设计的能力以及科技创新的能力。另有一高职院校确定该课程培养目标是使学生了解检测系统与传感器的静、动态特性和主要性能指标，掌握常用传感器的工作原理和常见非电量参数的检测方法、检测系统中常用的信号放大电路、信号处理电路与信号转换电路等。从三所高职院校针对传感器课程确定的教学目标来看，前两所的培养方向均是面向生产第一线，但并没从生产一线实际所需来确定较明确的培养目标，目标较笼统，有从教材编写内容来确定教学目标的嫌疑，而第三所院校更是指向不清，明显受制于教材内容并确定了与书本知识相符的教学目标。
2、现有教材编写模式侧重于传感器的设计与开发
目前传感器教材版本较多，撇开行业特色鲜明的如汽车专用传感器不说，,可将现有高职传感器类教材归为两类，一类是普通教材，另一类是项目化教程。在普通教材中，多以工作原理来划分传感器并作为教材的章节，章节内容主要是传感器的工作原理、结构类型及主要参数、测量电路及传感器应用等，其中测量电路主要涉及电参量到电量的转换，可视为接口电路，并非传感器内部的实际电路；而传感器应用部分的内容主要列举各类传感器在工业、科研和日常生活中的应用实例，着重从原理方面来进行论述，因而这类教材就是本科教材的压缩饼干。在项目化教程中，教材内容以模块编排，将具有相同被测量的传感器作为一个模块，而基于不同工作原理的传感器应用作为了每个模块下的项目，在每个项目里有传感器应用方面的小制作，在项目后面有相应的知识链接，因而这类教材将理论和实践较紧密地结合在了一起，并利于实施项目化的教学。只是在小制作中多涉及生活中应用方面，如电子秤、公共照明开关电路、抽油烟机等，这类电路较简单，学生易制作，但和工程中应用的传感器内部电路差之较远。从这两类教材的编排结构与内容来看，个人认为较适合传感器的设计与开发人才使用。
3、现有实训设备可开设项目以验证、探究性居多
现有可用于传感器类课程教学使用的实训设备可归纳为三类，第一类是各教仪公司开发生产的传感器实训台，可开设的实验项目有电阻式传感器的单臂电桥性能实验、变面积式电容传感器特性实验、自感式差动变压器的特性实验、霍尔传感器的转速测量实验、光纤传感器的位移特性实验、光电式传感器的转速测量实验、光电式传感器的旋转方向测量实验等等，可知在这类实训台上，以验证性的实验居多。第二类是由教仪公司开发的DCS实训台，在该类实训台的现场模拟部分安装了一些传感器，可完成相关传感器的运行与维护方面的实训，但因传感器型号已定且多采用固定安装，因而难以完成传感器选用与安装方面的实训。第三类为上海电机学院教师自行研发的生产流水线自动化测控综合试验台，可完成传感器方面的实验项目有磁感应接近开关实验、光电式接近开关实验、光纤传感器及转速测量、遮断式光电开关实验、霍尔式接近开关实验、应变称重传感器的特性实验、电涡流位移传感器的性能测试等，这类实验中涉及了接近开关的安装与调试，但其它诸如传感器的性能测试方面的内容，多属于探究性的实验。
4、教学中设计的工作任务与真实任务关联度低
目前高职院校多提倡专业课程采用项目教学法，即以真实的或模拟的工作任务为基点，让学生利用各种校内外的资源及自身的经验，采取“做中学”的方式，通过完成工作任务来获得知识与技能。因教师和学生可利用的最直接资源就是教材和校内实训设备，因而教师在教学设计中通常将教材内容进行整合确定学习项目，并以实训设备可开设的实验项目作为工作任务。因现有传感器实训设备可开设项目以验证性、探究性实验居多，故导致此类以实验内容设计的工作任务与企业一线真实任务关联不大甚至根本没有关联。
从上述可知，目前高职院校传感器类课程的教学现状是课程培养目标不明确，现有教材侧重于传感器课程的设计与开发，不太便于企业一线传感器应用人才使用，现有实训设备可开设实验项目以验证性、探究性居多，以此设计的工作任务与真实任务关联不大，因而纵然采用再先进的教学方法，所培养的传感器人才与企业所需仍有不小的距离。作为传感器类课程的教学工作者，如何才能让职校培养与企业所需较好地对接起来呢？
二、高职院校传感器类课程教学对策思考
1、确定较明确的课程培养目标
传感器种类多、应用范围广，高职院校在确定这类课程培养目标时可面向需求人员数较多的生产一线，分析生产一线相关岗位工作内容，确定所需职业能力。通过对行业企业的调研获知，传感器类课程所需的职业能力有：传感器的选用与安装，传感器的运行与维护（包含了传感器的投运与停运，传感器的好坏判断及简单故障处理），传感器（主要针对变送器）的校验，传感器的维修等。在上述职业能力中的前三种，只要配置相应的实训装置，加之配套的教材及合适的教学方法，是能实现的。而在传感器的维修中，以电子线路的维修为最难，因各类传感器的电子线路复杂及差别较大，故可选择少量较典型的线路进行维修训练。
2、编写多样化的教材以满足不同培养目标的需要
从资源利用的方便性和时效性两因素考虑，教材仍然是学生不可缺少的主要学习资料，因而编写或选择利于培养目标的教材是非常重要的。目前的传感器类教材比较适合于培养传感器设计与开发人才，但若用于就业面向是工厂的对象来说就不太适合。要编写出适于培养生产一线所需的传感器应用人才，应当由具有传感器教学经验的教师和工厂中具有传感器应用实践经验的技术或工程人员共同参与编写，两者必须紧密合作，并且可将阅读对象视为企业的新员工，把教材当成企业员工上岗的培训资料，围绕岗位任务组织课程内容，设计学习项目，这样就可保障教材内容的实用和精简，也利用项目化教学的实施。
3、开发模拟工厂真实的实训设备
传感器种类繁多，而学生的学时有限，因而在开发实训设备时应根据培养目标的不同而开发不同的实训设备。以培养对象主要面向企业就业的职业院校来说，相关传感器课程的教学工作者应对周边企业使用传感器情况进行调研，同传感器应用方面的实践专家进行充分的沟通和交流，再同教学仪器开发公司的技术人员探讨制订可实施方案，开发出能模拟工厂真实的实训设备，改变以往简单的“拿来主义”。在这类设备上，应侧重于企业传感器应用人才所需职业能力进行培养，能完成自动检测系统运行和维护过程中的故障排查、传感器的停运和投运、传感器的校验等工作任务。考虑工厂中缺少传感器的维修人员，可选择少量的传感器，根据传感器使用中的常见故障来人为设置一些线路故障，使学生学会故障的检查与维修，为日后工作提供一些典型的工作经验。
4、教学中设计的工作任务应真实
项目教学法要求以真实的或模拟的工作任务作为基点，其中模拟任务仍然来源于真实，如将正常的传感器人为设置故障后进行维修就属于一项模拟任务。如何才能使设计的工作任务是真实的呢？有两种途径，一是传感器课程教师到生产一线的现场仪表运行与维护岗位进行为期半年的顶岗实践，体验真实工作情境中要完成的一件件具体事情，即工作任务；二是到企业相关岗位进行短期社会实践，通过同实践专家的充分交流和沟通来获取。两种途径均要注意避免将工作岗位的具体事情进行抽象和概括而得到非真实的工作任务。
三、结束语
高职院校传感器类课程的教学，应根据学校相应专业学生的就业面向和工作岗位来确定课程培养目标，在明确的教学目标指导下，以真实工作任务为基点设计学习项目，选择适合的教材或编写项目化的校本教材，开发能完成工作任务的实训设备，采用教、学、做一体化的教学方法，定会缩小职校培养人才和企业所需人才之间的距离。
参 考 文 献
[1]郭巧占.项目导向教学法在传感器课程教学中的探讨[J].魅力中国,2010.27
[2]薛建斌.融为一体注重能力－浅议高职教材《传感器与自动检测技术》[J].中国科技信息,2008.2
[3]马成荣.基于工作任务的职业教育项目课程理论与开发研究.中国职业教育与成人教育网,2011.4
[关键词] 高职院校 传感器 教学现状 对策
传感器是一种能将非电量转换为电参量或电量的器件或装置，当其输出为标准电信号时也称为变送器，它是组建自动检测系统、自动控制系统或物联网等必不可少的环节，相当于人眼的作用。传感器目前已广泛应用于我们的生活、工业、航空等领域，因此与传感器相关的理论和实践成为电类专业必学的内容。在国内各高职院校中，与传感器相关的课程名称有传感器应用技术、自动检测与转换技术、传感器与信号调理、非电量电测技术等，主要学习不同种类传感器的工作原理、特性、测量电路等。
笔者从事传感器类课程的教学已有十余载，期间使用过多种版本的教材，尝试了多种教学方法，但始终觉得该门课程的教学内容繁琐且理论偏多，培养方向看似侧重于传感器设计与开发能力，可其中简单测量电路的学习却只能让学生设计些兴趣方面的小制作，与生产一线传感器应用所需相差一定距离。为了更好地促进高职院校传感器类课程教学贴近工程实践，使学校与企业能较好对接，在此即对该类课程的教学现状与对策进行分析，供同行探讨。
一、高职院校传感器类课程教学现状
1、课程培养目标较笼统
我院在2009年应用电子技术专业的人才培养方案中指出传感器课程的教学目标是要求学生熟悉工业生产中常用传感器的工作原理、基本结构和应用。通过互联网查阅获知，某高职院校针对传感器课程的教学目标是要求学生获得作为生产第一线的技术、管理、维护和运行人员所必须掌握的传感器、自动检测系统和抗干扰技术等方面的基本知识和基本技能,同时通过综合设计来培养大学生系统设计的能力以及科技创新的能力。另有一高职院校确定该课程培养目标是使学生了解检测系统与传感器的静、动态特性和主要性能指标，掌握常用传感器的工作原理和常见非电量参数的检测方法、检测系统中常用的信号放大电路、信号处理电路与信号转换电路等。从三所高职院校针对传感器课程确定的教学目标来看，前两所的培养方向均是面向生产第一线，但并没从生产一线实际所需来确定较明确的培养目标，目标较笼统，有从教材编写内容来确定教学目标的嫌疑，而第三所院校更是指向不清，明显受制于教材内容并确定了与书本知识相符的教学目标。
2、现有教材编写模式侧重于传感器的设计与开发
目前传感器教材版本较多，撇开行业特色鲜明的如汽车专用传感器不说，,可将现有高职传感器类教材归为两类，一类是普通教材，另一类是项目化教程。在普通教材中，多以工作原理来划分传感器并作为教材的章节，章节内容主要是传感器的工作原理、结构类型及主要参数、测量电路及传感器应用等，其中测量电路主要涉及电参量到电量的转换，可视为接口电路，并非传感器内部的实际电路；而传感器应用部分的内容主要列举各类传感器在工业、科研和日常生活中的应用实例，着重从原理方面来进行论述，因而这类教材就是本科教材的压缩饼干。在项目化教程中，教材内容以模块编排，将具有相同被测量的传感器作为一个模块，而基于不同工作原理的传感器应用作为了每个模块下的项目，在每个项目里有传感器应用方面的小制作，在项目后面有相应的知识链接，因而这类教材将理论和实践较紧密地结合在了一起，并利于实施项目化的教学。只是在小制作中多涉及生活中应用方面，如电子秤、公共照明开关电路、抽油烟机等，这类电路较简单，学生易制作，但和工程中应用的传感器内部电路差之较远。从这两类教材的编排结构与内容来看，个人认为较适合传感器的设计与开发人才使用。
3、现有实训设备可开设项目以验证、探究性居多
现有可用于传感器类课程教学使用的实训设备可归纳为三类，第一类是各教仪公司开发生产的传感器实训台，可开设的实验项目有电阻式传感器的单臂电桥性能实验、变面积式电容传感器特性实验、自感式差动变压器的特性实验、霍尔传感器的转速测量实验、光纤传感器的位移特性实验、光电式传感器的转速测量实验、光电式传感器的旋转方向测量实验等等，可知在这类实训台上，以验证性的实验居多。第二类是由教仪公司开发的DCS实训台，在该类实训台的现场模拟部分安装了一些传感器，可完成相关传感器的运行与维护方面的实训，但因传感器型号已定且多采用固定安装，因而难以完成传感器选用与安装方面的实训。第三类为上海电机学院教师自行研发的生产流水线自动化测控综合试验台，可完成传感器方面的实验项目有磁感应接近开关实验、光电式接近开关实验、光纤传感器及转速测量、遮断式光电开关实验、霍尔式接近开关实验、应变称重传感器的特性实验、电涡流位移传感器的性能测试等，这类实验中涉及了接近开关的安装与调试，但其它诸如传感器的性能测试方面的内容，多属于探究性的实验。
4、教学中设计的工作任务与真实任务关联度低
目前高职院校多提倡专业课程采用项目教学法，即以真实的或模拟的工作任务为基点，让学生利用各种校内外的资源及自身的经验，采取“做中学”的方式，通过完成工作任务来获得知识与技能。因教师和学生可利用的最直接资源就是教材和校内实训设备，因而教师在教学设计中通常将教材内容进行整合确定学习项目，并以实训设备可开设的实验项目作为工作任务。因现有传感器实训设备可开设项目以验证性、探究性实验居多，故导致此类以实验内容设计的工作任务与企业一线真实任务关联不大甚至根本没有关联。
从上述可知，目前高职院校传感器类课程的教学现状是课程培养目标不明确，现有教材侧重于传感器课程的设计与开发，不太便于企业一线传感器应用人才使用，现有实训设备可开设实验项目以验证性、探究性居多，以此设计的工作任务与真实任务关联不大，因而纵然采用再先进的教学方法，所培养的传感器人才与企业所需仍有不小的距离。作为传感器类课程的教学工作者，如何才能让职校培养与企业所需较好地对接起来呢？
二、高职院校传感器类课程教学对策思考
1、确定较明确的课程培养目标
传感器种类多、应用范围广，高职院校在确定这类课程培养目标时可面向需求人员数较多的生产一线，分析生产一线相关岗位工作内容，确定所需职业能力。通过对行业企业的调研获知，传感器类课程所需的职业能力有：传感器的选用与安装，传感器的运行与维护（包含了传感器的投运与停运，传感器的好坏判断及简单故障处理），传感器（主要针对变送器）的校验，传感器的维修等。在上述职业能力中的前三种，只要配置相应的实训装置，加之配套的教材及合适的教学方法，是能实现的。而在传感器的维修中，以电子线路的维修为最难，因各类传感器的电子线路复杂及差别较大，故可选择少量较典型的线路进行维修训练。
2、编写多样化的教材以满足不同培养目标的需要
从资源利用的方便性和时效性两因素考虑，教材仍然是学生不可缺少的主要学习资料，因而编写或选择利于培养目标的教材是非常重要的。目前的传感器类教材比较适合于培养传感器设计与开发人才，但若用于就业面向是工厂的对象来说就不太适合。要编写出适于培养生产一线所需的传感器应用人才，应当由具有传感器教学经验的教师和工厂中具有传感器应用实践经验的技术或工程人员共同参与编写，两者必须紧密合作，并且可将阅读对象视为企业的新员工，把教材当成企业员工上岗的培训资料，围绕岗位任务组织课程内容，设计学习项目，这样就可保障教材内容的实用和精简，也利用项目化教学的实施。
3、开发模拟工厂真实的实训设备
传感器种类繁多，而学生的学时有限，因而在开发实训设备时应根据培养目标的不同而开发不同的实训设备。以培养对象主要面向企业就业的职业院校来说，相关传感器课程的教学工作者应对周边企业使用传感器情况进行调研，同传感器应用方面的实践专家进行充分的沟通和交流，再同教学仪器开发公司的技术人员探讨制订可实施方案，开发出能模拟工厂真实的实训设备，改变以往简单的“拿来主义”。在这类设备上，应侧重于企业传感器应用人才所需职业能力进行培养，能完成自动检测系统运行和维护过程中的故障排查、传感器的停运和投运、传感器的校验等工作任务。考虑工厂中缺少传感器的维修人员，可选择少量的传感器，根据传感器使用中的常见故障来人为设置一些线路故障，使学生学会故障的检查与维修，为日后工作提供一些典型的工作经验。
4、教学中设计的工作任务应真实
项目教学法要求以真实的或模拟的工作任务作为基点，其中模拟任务仍然来源于真实，如将正常的传感器人为设置故障后进行维修就属于一项模拟任务。如何才能使设计的工作任务是真实的呢？有两种途径，一是传感器课程教师到生产一线的现场仪表运行与维护岗位进行为期半年的顶岗实践，体验真实工作情境中要完成的一件件具体事情，即工作任务；二是到企业相关岗位进行短期社会实践，通过同实践专家的充分交流和沟通来获取。两种途径均要注意避免将工作岗位的具体事情进行抽象和概括而得到非真实的工作任务。
三、结束语
高职院校传感器类课程的教学，应根据学校相应专业学生的就业面向和工作岗位来确定课程培养目标，在明确的教学目标指导下，以真实工作任务为基点设计学习项目，选择适合的教材或编写项目化的校本教材，开发能完成工作任务的实训设备，采用教、学、做一体化的教学方法，定会缩小职校培养人才和企业所需人才之间的距离。
参 考 文 献
[1]郭巧占.项目导向教学法在传感器课程教学中的探讨[J].魅力中国,2010.27
[2]薛建斌.融为一体注重能力－浅议高职教材《传感器与自动检测技术》[J].中国科技信息,2008.2
[3]马成荣.基于工作任务的职业教育项目课程理论与开发研究.中国职业教育与成人教育网,2011.4