传感器技术应用理实一体化实验室建设探索与研究.docx

传感器技术应用理实一体化实验室建设探索与研究 陈洪容 覃智广 王洪摘要：本文针对我院传感器技术应用实验教学现状，提出理实一体化教学实验室建设思路，重点以提高教学效果为目标，注重学生岗位能力培养，为学生未来职业生涯打下良好基础。关键词：理实一体化传感器实验室伴随科学技术的发展，生活和生产自动化程度越来越高，各个方面都需要应用传感器技术。传感器技术运用在自动检测和控制系统中，对系统运行的各项功能起着重要作用。系统的自动化程度越高，对传感器的依赖性就越强。传感器技术应用课程更加彰显其重要性，本文重点讨论理实一体化教学方法下传感器实验室建设。一、我院传感器实验教学现状（一）课程特点传感器是将非电量转换成电量的器件，其组成框图如图1所示。在当前智能化设备中类同于人的感官，传感器种类繁多，由同一原理设计的传感器可以同时测量多种非电物理量，而有时一种非电物理量又可以用几种不同传感器测量。传统教学常按结构型传感器分类方式教学，按理实一体化方式则多采用物性型分类方式教学。（二）传感器实验教学现状随着设备自动化程度提高，无论是自动化生产线还是工业机器人的发展，都离不开传感器，我院机电一体化专业从12年开设传感器技术及应用课程，到目前实验设备老旧，可操作性不强，教学效果大打折扣，现有设备已不能满足教学需要，迫切需要重建。二、传感器理实一体化实验室构建（一）建设目标本次实验室建设本着有用、够用、实用性原则，满足理实一体化教学需要，让学生能在做中学，让教学内容更直观易懂。（二）传感器理实一体化教学内容本课程根据机电一体化技术岗位所需的知识、能力和素质，参照职业资格标准要求，通过岗位工作任务分析，结合机电技术的发展方向，遵循高职教育教学规律，设计如表1教学内容，共四个教学项目，每一个教学项目（任务）都涵盖了职业岗位及职业资格标准所需知识和技能，实现专业教学内容与职业资格标准相融合。传感器技术应用教学内容设计：1.项目一：力的检测任务1：认识传感器。了解传感器的定义、组成和作用、分类，传感器的静态特性。能力目标：具有识别常用传感器的应用的能力;（学时：4）任务2：电子台秤重量检测。掌握电阻式传感器的原理，电阻应变片的的工作原理，直流电桥的基本知识、计算。能力目标：能正确识别和选用电子秤传感器;（学时：4）任务3：煤气灶压电点火检测。掌握压电效应、压电式传感器的基本工作原理和简单应用。能力目标：能正确识别和选用煤气灶压电点火传感器。（学时：4）素质目标：具有文化自信心;具有细致、专注的工匠精神;具有正确的价值观导向;具有“遵纪守法，遵守道德规范，坚守中国传统优良文化”。2.项目二：温度的检测任务1：炉温检测。掌握热电阻、热电偶的原理和简单应用。能力目标：能正确选用热电阻、热电偶;（学时：4）任务2：冰箱温度的检测。掌握热敏电阻的原理和简单应用。能力目标：能正确选用热敏电阻。（学时：4）3.项目三：液位的检测任务1：汽车油箱液位检测。掌握电容式传感器的基本工作原理和简单应用。能力目标：具有简单的信号分析与电路设计的能力;（学时：4）任务2：密闭容器的液位测量。理解超声波传感器的基本工作原理和简单应用。能力目标：能正确选用超声波传感器，具有简单的信号分析与处理的能力。（学时：4）4.项目四：位移的检测任务1：电感式接近开关用于物位的检。掌握电感式传感器的基本工作原理和简单应用。能力目标：具有简单的信号分析与处理的能力;（学时：4）任务2：光电传感器用于位移和车速的检测。了解光电传感器的基本工作原理和简单应用。能力目标：具有简单的信号分析与处理的能力;（学时：4）任务3：霍尔传感器用于电动机转速的检测。掌握霍尔传感器基本工作原理和简单应用。能力目标：能正解应用霍尔传感器。（学时：4）项目二、三、四素质目标：具有热爱专业、爱岗敬业的精神;具有极致追求、不懈努力的工匠精神;具有团队协作的意识;具有“無规矩不成方圆”的规章意识;具有“责任意识”和专注极致的工匠精神;具有审美意识。采用项目和任务的方式教学，构筑“教、学、做”一体化的模式，教学方法主要有讲授法、讨论法、演示法、实验法、例题分析与练习法等。传感器应用技术针对高职学生的基础，因材施教，知识与能力并重。教学的重点是各类传感器的特点及选用。难点是常用传感器工作原理。（三）传感器技术应用实验室建设思路根据课程教学内容和教学模式的需求，课程教学应需要满足理实一体化模式教学的教学条件，具体情况如下。1.校内实训实验室建设校内基地所需条件：（1）满足课程内容学习;（2）设备和技术先进，紧跟专业新技术;（3）环境模拟生产现场;（4）满足理实一体化模式教学。应在现有实训条件基础上，继续完善并扩建已有的电子检测实验室，自动化生产线实训室，新建传感器技术工作室、机器人创新创业工作室，实现理实一体化的模式教学，真正意义地“突出实训设备及技术的先进性，突出学习环境的真实性”。2.校外实习基地要求校外基地所需条件：（1）具有一定的规模，已有一定的社会声誉和影响力;（2）领导重视，安排有相对稳定的实习指导人员;（3）有完善的管理体制和规章制度;（4）与课程内容基本对口，技术和设备较先进，能满足完成课程教学的要求;（5）能满足共同完成相关科研项目的要求;（6）实习基地的场地、设施能满足教学需求，能满足实习学生和指导老师食宿、学习、等方面的基本需要。因此，加强华中数控有限责任公司、智威科技有限责任公司等校外实训基地的建设，使学生在较强的工程氛围和实践环境中受到锻炼，着力培养学生的基本技能、工程实践能力和创新能力，加强与校外实训基地在科研、培训的等方面的深度合作。三、教学实施课程实施采取“项目导向、团队学习”的教学模式，学生在完成每一个任务基本功能的学习后，可以自己根据对该任务的掌握情况，发挥自己的主观能动性和创造性，创新设计出更多的环节，这样可以促进学生创造性思维能力的发展，培养学生的可持续发展能力。在课程的学习中，学生以小组为单位进行学习，共同完成任务，展示成果，同时在教学过程中培养学生爱党爱国、爱岗敬业、言行文明、乐观豁达、诚信友善、生活朴实、团队协作、安全环保、劳动意识等职业素质，为学生职业生涯的开启打下基础。四、结语本文探讨传感器技术应用理实一体化教学模式下实验室建设，从教学内容设计到实验室建设思路及教学实施几个方面进行讨论，目前实验室在省级创新行动项目中已建设完成，预备投入使用，教学效果有望得到较大提高。参考文献1罗萍.关于传感器实验与提高学生能力的思考J.中国科学教育，2006，13：732张淑红.传感器与组态技术课程教学的改革与创新A.苏州国际教育园，高职教育发展学术论坛论文集，2009.3卢勇.以传感器技术为基础的机电自动化控制探究J.通信电源技术，2019，36（01）：9293. -全文完-