摘 要:傳感器理論知識(shí)的講解一直困擾著很多教學(xué)者,為此就要求老師要不斷的優(yōu)化教學(xué)方法,提高教學(xué)效益。本文以應(yīng)變式傳感器為例,采用先結(jié)論后討論的教學(xué)模式分析。實(shí)踐表明,該教學(xué)模式激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高了傳感器教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:先結(jié)論后討論;理論教學(xué);應(yīng)變
1 教學(xué)現(xiàn)狀
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。此課程既是對(duì)已學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用又是后續(xù)課程的基礎(chǔ)。因此,傳感器各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的教授與學(xué)生的掌握顯得非常重要。在理論知識(shí)中,傳感器有多種分類(lèi),同時(shí)每種分類(lèi)又分為多種類(lèi)型的傳感器。該課程一般講授有傳感器的基本原理、結(jié)構(gòu),基本特性以及典型應(yīng)用等等。理論知識(shí)太多,牽涉面太廣[1]。要求學(xué)生在學(xué)習(xí)這門(mén)課程之前掌握相關(guān)的基礎(chǔ)課程,包括:《高等數(shù)學(xué)》、《大學(xué)物理》、《電工電路》、《電子技術(shù)基礎(chǔ)》、《材料力學(xué)》等課程。但是在職業(yè)院校里,由于學(xué)生在校時(shí)間有限,對(duì)課時(shí)的壓縮使課程時(shí)間難以保證,所以學(xué)生對(duì)一些基本概念、基本理論掌握的比較淺,這就要求老師具有廣而扎實(shí)的理論知識(shí),提前備好課,補(bǔ)充教材以外的知識(shí)點(diǎn),做到認(rèn)真、充分、周到、嚴(yán)密。盡管如此,傳感器的理論課講授還是困惑著大家,老師覺(jué)得費(fèi)力,學(xué)生覺(jué)得抽象而且深?yuàn)W,迷迷糊糊搞不清前后關(guān)系。針對(duì)以上情況,我們可以采取兩種措施,一方面借助實(shí)驗(yàn),借助先進(jìn)的教學(xué)軟件。有關(guān)這方面,很多專家、學(xué)者都紛紛發(fā)表文章,提到傳感器課程改革,提高實(shí)踐比重。另一方面,我們?cè)趥魇趥鞲衅骼碚撝R(shí)時(shí),可以改變一下傳統(tǒng)的教學(xué)習(xí)慣,采用先結(jié)論后討論的教學(xué)模式,靈活處理教材,從而達(dá)到比較好的效果。下面以應(yīng)變式傳感器為例,采用先結(jié)論后討論的教學(xué)模式進(jìn)行分析,激發(fā)了學(xué)生興趣,提高了教學(xué)效果。
2 先結(jié)論后討論的理論教學(xué)
應(yīng)變式傳感器的核心部件就是電阻應(yīng)變片,電阻應(yīng)變片的工作原理是基于應(yīng)變效應(yīng),即導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外界力的作用下產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí),其電阻值相應(yīng)的發(fā)生變化,這種現(xiàn)象稱為“應(yīng)變效應(yīng)”[2]。有了應(yīng)變效應(yīng)的概念,先明確這次課要推倒的結(jié)論是阻值的相對(duì)變化量與應(yīng)變之間的關(guān)系式,即應(yīng)變片的工作原理式。電阻在未受力時(shí),原始阻值為
現(xiàn)在已經(jīng)基本是輸入量應(yīng)變(非電量)與輸出量阻值的相對(duì)變化量(電量)之間的關(guān)系式。下面就需要進(jìn)一步討論(2-5)式中括號(hào)部分,括號(hào)中就是電阻絲的靈敏系數(shù)K,剛好復(fù)習(xí)前面講過(guò)的傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)靈敏度,其定義是輸出的變化量比輸入的變化量。靈敏系數(shù)K受兩個(gè)因素影響:一個(gè)是應(yīng)變片受力后材料幾何尺寸的變化,即;另一個(gè)是應(yīng)變片受力后材料電阻率發(fā)生變化,即。對(duì)金屬材料來(lái)說(shuō),的值要比大得多,而半導(dǎo)體材料的項(xiàng)的值比大得多。大量實(shí)驗(yàn)證明,在電阻絲拉伸極限內(nèi),電阻的相對(duì)變化與應(yīng)變成正比,即K為常數(shù)。
至此,通過(guò)討論的方式,我們找出了剛開(kāi)始上課時(shí)要推倒出的結(jié)論,應(yīng)變片的工作原理式
3 結(jié)語(yǔ)
傳感器理論知識(shí)相對(duì)比較枯燥,完全遵循教材順序講,隨著課程的深入,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣會(huì)慢慢減退,這就要求我們不斷的改進(jìn)教學(xué)方法。先給出結(jié)論,再圍繞結(jié)論引導(dǎo)學(xué)生討論推倒過(guò)程,這種方式,從一開(kāi)始就明確了教學(xué)重點(diǎn),并且學(xué)生通過(guò)討論親自參與了過(guò)程,在討論過(guò)程中反反復(fù)復(fù)提出結(jié)論,加深了記憶。通過(guò)這種方式的學(xué)習(xí),學(xué)生在課堂上,思路清晰,目標(biāo)明確,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高了傳感器教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]盧林菊.談?wù)剛鞲衅鹘虒W(xué)的幾點(diǎn)體會(huì).[J].科教論壇。
[2]陳艷紅.傳感器與檢測(cè)技術(shù).[M].南京大學(xué)出版社。
作者簡(jiǎn)介
路新惠(1983-),女,河南鄭州,講師,碩士,主要從事檢測(cè)技術(shù)、電子等方面的教學(xué)和科研。