陳洪容 覃智廣 王洪
摘?要:本文針對我院《傳感器技術(shù)應(yīng)用》實驗教學現(xiàn)狀,提出理實一體化教學實驗室建設(shè)思路,重點以提高教學效果為目標,注重學生崗位能力培養(yǎng),為學生未來職業(yè)生涯打下良好基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:理實一體化?傳感器?實驗室
伴隨科學技術(shù)的發(fā)展,生活和生產(chǎn)自動化程度越來越高,各個方面都需要應(yīng)用傳感器技術(shù)。傳感器技術(shù)運用在自動檢測和控制系統(tǒng)中,對系統(tǒng)運行的各項功能起著重要作用。系統(tǒng)的自動化程度越高,對傳感器的依賴性就越強?!秱鞲衅骷夹g(shù)應(yīng)用》課程更加彰顯其重要性,本文重點討論理實一體化教學方法下傳感器實驗室建設(shè)。
一、我院傳感器實驗教學現(xiàn)狀
(一)課程特點
傳感器是將非電量轉(zhuǎn)換成電量的器件,其組成框圖如圖1所示。在當前智能化設(shè)備中類同于人的感官,傳感器種類繁多,由同一原理設(shè)計的傳感器可以同時測量多種非電物理量,而有時一種非電物理量又可以用幾種不同傳感器測量。傳統(tǒng)教學常按結(jié)構(gòu)型傳感器分類方式教學,按理實一體化方式則多采用物性型分類方式教學。
(二)傳感器實驗教學現(xiàn)狀
隨著設(shè)備自動化程度提高,無論是自動化生產(chǎn)線還是工業(yè)機器人的發(fā)展,都離不開傳感器,我院機電一體化專業(yè)從12年開設(shè)《傳感器技術(shù)及應(yīng)用》課程,到目前實驗設(shè)備老舊,可操作性不強,教學效果大打折扣,現(xiàn)有設(shè)備已不能滿足教學需要,迫切需要重建。
二、傳感器理實一體化實驗室構(gòu)建
(一)建設(shè)目標
本次實驗室建設(shè)本著有用、夠用、實用性原則,滿足理實一體化教學需要,讓學生能在做中學,讓教學內(nèi)容更直觀易懂。
(二)傳感器理實一體化教學內(nèi)容
本課程根據(jù)機電一體化技術(shù)崗位所需的知識、能力和素質(zhì),參照職業(yè)資格標準要求,通過崗位工作任務(wù)分析,結(jié)合機電技術(shù)的發(fā)展方向,遵循高職教育教學規(guī)律,設(shè)計如表1教學內(nèi)容,共四個教學項目,每一個教學項目(任務(wù))都涵蓋了職業(yè)崗位及職業(yè)資格標準所需知識和技能,實現(xiàn)專業(yè)教學內(nèi)容與職業(yè)資格標準相融合。
傳感器技術(shù)應(yīng)用教學內(nèi)容設(shè)計:
1.項目一:力的檢測
任務(wù)1:認識傳感器。了解傳感器的定義、組成和作用、分類,傳感器的靜態(tài)特性。能力目標:具有識別常用傳感器的應(yīng)用的能力;(學時:4)
任務(wù)2:電子臺秤重量檢測。掌握電阻式傳感器的原理,電阻應(yīng)變片的的工作原理,直流電橋的基本知識、計算。能力目標:能正確識別和選用電子秤傳感器;(學時:4)
任務(wù)3:煤氣灶壓電點火檢測。掌握壓電效應(yīng)、壓電式傳感器的基本工作原理和簡單應(yīng)用。能力目標:能正確識別和選用煤氣灶壓電點火傳感器。(學時:4)
素質(zhì)目標:具有文化自信心;具有細致、專注的工匠精神;具有正確的價值觀導向;具有“遵紀守法,遵守道德規(guī)范,堅守中國傳統(tǒng)優(yōu)良文化”。
2.項目二:溫度的檢測
任務(wù)1:爐溫檢測。掌握熱電阻、熱電偶的原理和簡單應(yīng)用。能力目標:能正確選用熱電阻、熱電偶;(學時:4)
任務(wù)2:冰箱溫度的檢測。掌握熱敏電阻的原理和簡單應(yīng)用。能力目標:能正確選用熱敏電阻。(學時:4)
3.項目三:液位的檢測
任務(wù)1:汽車油箱液位檢測。掌握電容式傳感器的基本工作原理和簡單應(yīng)用。能力目標:具有簡單的信號分析與電路設(shè)計的能力;(學時:4)
任務(wù)2:密閉容器的液位測量。理解超聲波傳感器的基本工作原理和簡單應(yīng)用。能力目標:能正確選用超聲波傳感器,具有簡單的信號分析與處理的能力。(學時:4)
4.項目四:位移的檢測
任務(wù)1:電感式接近開關(guān)用于物位的檢。掌握電感式傳感器的基本工作原理和簡單應(yīng)用。能力目標:具有簡單的信號分析與處理的能力;(學時:4)
任務(wù)2:光電傳感器用于位移和車速的檢測。了解光電傳感器的基本工作原理和簡單應(yīng)用。能力目標:具有簡單的信號分析與處理的能力;(學時:4)
任務(wù)3:霍爾傳感器用于電動機轉(zhuǎn)速的檢測。掌握霍爾傳感器基本工作原理和簡單應(yīng)用。能力目標:能正解應(yīng)用霍爾傳感器。(學時:4)
項目二、三、四素質(zhì)目標:具有熱愛專業(yè)、愛崗敬業(yè)的精神;具有極致追求、不懈努力的工匠精神;具有團隊協(xié)作的意識;具有“無規(guī)矩不成方圓”的規(guī)章意識;具有“責任意識”和專注極致的工匠精神;具有審美意識。
采用項目和任務(wù)的方式教學,構(gòu)筑“教、學、做”一體化的模式,教學方法主要有講授法、討論法、演示法、實驗法、例題分析與練習法等。傳感器應(yīng)用技術(shù)針對高職學生的基礎(chǔ),因材施教,知識與能力并重。教學的重點是各類傳感器的特點及選用。難點是常用傳感器工作原理。
(三)傳感器技術(shù)應(yīng)用實驗室建設(shè)思路
根據(jù)課程教學內(nèi)容和教學模式的需求,課程教學應(yīng)需要滿足理實一體化模式教學的教學條件,具體情況如下。
1.校內(nèi)實訓實驗室建設(shè)
校內(nèi)基地所需條件:
(1)滿足課程內(nèi)容學習;
(2)設(shè)備和技術(shù)先進,緊跟專業(yè)新技術(shù);
(3)環(huán)境模擬生產(chǎn)現(xiàn)場;
(4)滿足理實一體化模式教學。
應(yīng)在現(xiàn)有實訓條件基礎(chǔ)上,繼續(xù)完善并擴建已有的電子檢測實驗室,自動化生產(chǎn)線實訓室,新建傳感器技術(shù)工作室、機器人創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作室,實現(xiàn)理實一體化的模式教學,真正意義地“突出實訓設(shè)備及技術(shù)的先進性,突出學習環(huán)境的真實性”。
2.校外實習基地要求
校外基地所需條件:
(1)具有一定的規(guī)模,已有一定的社會聲譽和影響力;
(2)領(lǐng)導重視,安排有相對穩(wěn)定的實習指導人員;
(3)有完善的管理體制和規(guī)章制度;
(4)與課程內(nèi)容基本對口,技術(shù)和設(shè)備較先進,能滿足完成課程教學的要求;
(5)能滿足共同完成相關(guān)科研項目的要求;
(6)實習基地的場地、設(shè)施能滿足教學需求,能滿足實習學生和指導老師食宿、學習、等方面的基本需要。
因此,加強華中數(shù)控有限責任公司、智威科技有限責任公司等校外實訓基地的建設(shè),使學生在較強的工程氛圍和實踐環(huán)境中受到鍛煉,著力培養(yǎng)學生的基本技能、工程實踐能力和創(chuàng)新能力,加強與校外實訓基地在科研、培訓的等方面的深度合作。
三、教學實施
課程實施采取“項目導向、團隊學習”的教學模式,學生在完成每一個任務(wù)基本功能的學習后,可以自己根據(jù)對該任務(wù)的掌握情況,發(fā)揮自己的主觀能動性和創(chuàng)造性,創(chuàng)新設(shè)計出更多的環(huán)節(jié),這樣可以促進學生創(chuàng)造性思維能力的發(fā)展,培養(yǎng)學生的可持續(xù)發(fā)展能力。
在課程的學習中,學生以小組為單位進行學習,共同完成任務(wù),展示成果,同時在教學過程中培養(yǎng)學生愛黨愛國、愛崗敬業(yè)、言行文明、樂觀豁達、誠信友善、生活樸實、團隊協(xié)作、安全環(huán)保、勞動意識等職業(yè)素質(zhì),為學生職業(yè)生涯的開啟打下基礎(chǔ)。
四、結(jié)語
本文探討傳感器技術(shù)應(yīng)用理實一體化教學模式下實驗室建設(shè),從教學內(nèi)容設(shè)計到實驗室建設(shè)思路及教學實施幾個方面進行討論,目前實驗室在省級創(chuàng)新行動項目中已建設(shè)完成,預備投入使用,教學效果有望得到較大提高。
參考文獻
[1]羅萍.關(guān)于傳感器實驗與提高學生能力的思考[J].中國科學教育,2006,13:73
[2]張淑紅.傳感器與組態(tài)技術(shù)課程教學的改革與創(chuàng)新[A].蘇州國際教育園,高職教育發(fā)展學術(shù)論壇論文集,2009.
[3]盧勇.以傳感器技術(shù)為基礎(chǔ)的機電自動化控制探究[J].通信電源技術(shù),2019,36(01):92—93.