先结论后讨论的传感器理论教学研究

      1 教学现状
　　随着科学技术的发展，传感器已经广泛应用于各个学科领域。此课程既是对已学知识的综合运用又是后续课程的基础。因此，传感器各个知识点的教授与学生的掌握显得非常重要。在理论知识中，传感器有多种分类，同时每种分类又分为多种类型的传感器。该课程一般讲授有传感器的基本原理、结构，基本特性以及典型应用等等。理论知识太多，牵涉面太广[1]。要求学生在学习这门课程之前掌握相关的基础课程，包括：《高等数学》、《大学物理》、《电工电路》、《电子技术基础》、《材料力学》等课程。但是在职业院校里，由于学生在校时间有限，对课时的压缩使课程时间难以保证，所以学生对一些基本概念、基本理论掌握的比较浅，这就要求老师具有广而扎实的理论知识，提前备好课，补充教材以外的知识点，做到认真、充分、周到、严密。尽管如此，传感器的理论课讲授还是困惑着大家，老师觉得费力，学生觉得抽象而且深奥，迷迷糊糊搞不清前后关系。针对以上情况，我们可以采取两种措施，一方面借助实验，借助先进的教学软件。有关这方面，很多专家、学者都纷纷发表文章，提到传感器课程改革，提高实践比重。另一方面，我们在传授传感器理论知识时，可以改变一下传统的教学习惯，采用先结论后讨论的教学模式，灵活处理教材，从而达到比较好的效果。下面以应变式传感器为例，采用先结论后讨论的教学模式进行分析，激发了学生兴趣，提高了教学效果。
　　2 先结论后讨论的理论教学
　　应变式传感器的核心部件就是电阻应变片，电阻应变片的工作原理是基于应变效应，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化，这种现象称为“应变效应”[2]。有了应变效应的概念，先明确这次课要推倒的结论是阻值的相对变化量与应变之间的关系式，即应变片的工作原理式。电阻在未受力时，原始阻值为
　　现在已经基本是输入量应变（非电量）与输出量阻值的相对变化量（电量）之间的关系式。下面就需要进一步讨论（2-5）式中括号部分，括号中就是电阻丝的灵敏系数K，刚好复习前面讲过的传感器静态特性指标灵敏度，其定义是输出的变化量比输入的变化量。灵敏系数K受两个因素影响：一个是应变片受力后材料几何尺寸的变化，即；另一个是应变片受力后材料电阻率发生变化，即。对金属材料来说，的值要比大得多，而半导体材料的项的值比大得多。大量实验证明，在电阻丝拉伸极限内，电阻的相对变化与应变成正比，即K为常数。
　　至此，通过讨论的方式，我们找出了刚开始上课时要推倒出的结论，应变片的工作原理式
　　3 结语
　　传感器理论知识相对比较枯燥，完全遵循教材顺序讲，随着课程的深入，学生的学习兴趣会慢慢减退，这就要求我们不断的改进教学方法。先给出结论，再围绕结论引导学生讨论推倒过程，这种方式，从一开始就明确了教学重点，并且学生通过讨论亲自参与了过程，在讨论过程中反反复复提出结论，加深了记忆。通过这种方式的学习，学生在课堂上，思路清晰，目标明确，提高了学生的学习积极性，提高了传感器教学质量。
　　参考文献
　　[1]卢林菊.谈谈传感器教学的几点体会.[J].科教论坛。
　　[2]陈艳红.传感器与检测技术.[M].南京大学出版社。
　　作者简介
　　路新惠（1983-），女，河南郑州，讲师，硕士，主要从事检测技术、电子等方面的教学和科研。