网络百科在“传感器”课程教学中的应用

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摘要：在“传感器”课程教学中，需要学生去了解详尽的传感器资料，解释有关学术名词，查阅专业文献，获得有价值的应用模型。网络百科（特别是维基百科）为学生的资料获取提供了很好的平台，也为教师教学提供了丰富的资源。探讨了师生共同利用网络百科知识建立自己的“传感器”课程体系，丰富理论与实践教学的过程。结果表明，这一探讨取得了良好的教学效果。

关键词：传感器；教学；网络百科

作者简介：潘欣裕（1981-），男，江苏苏州人，苏州科技学院电子与信息工程学院，实验师，苏州大学电子信息学院博士研究生（江苏 苏州 

215006）；王俭（1956-），男，江苏苏州人，苏州科技学院电子与信息工程学院，教授。（江苏 苏州 215011）

基金项目：本文系苏州科技学院课程建设资助项目（编号：2010KJA-06、2008YQ-03）以及“电子信息类专业创新实践能力培养之课内外模式探索”（编号：ZHGGZ-04）的研究成果。

中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）04-0080-02

传感器课程涉及的学科很多，知识点相互交叉，章节内容丰富且独立，理论更新较快，同时学生必须在实践中才能有感性的认识，才能进一步更好地理解课程的理论知识。[1，2]所以一般而言该课程分为两个部分，即理论教学和实验教学。在传感器课程中，“模拟电路”、“高频电子线路”乃至“信号与系统”课程的一些理论知识可以得到很好的应用，促进电子信息类学生对于学科知识的把握与融合。但也正是由于传感器课程涉及知识面广，且内容相对离散，学时不多，所以有可能造成学生积极性较差，教学效果欠佳。为此笔者所在学校教学团队采用网络百科为知识库，[3-5]促使学生参与到教学活动中，以学生通过网络获得的知识来补充教学的不足，真正在教学活动中形成教师和学生双主体的效应，[6，7]对理论教学和实践活动进行了全方位的探索和研究，并获得了良好的教学效果。

一、本科院校“传感器”课程传统教学中存在的问题

现在本科院校培养的学生处于一个尴尬的境地，大量的毕业生无法从事研发设计的工作，导致学生形成了一种思维，就是理论素养不如实践经验。很多学生的自主意识很强，也比较务实，在进行教学时必须要让其认清课程教学的意义，同时让他们拥有一种“主人翁”的意识，因此在教学中我们碰到了很多问题。

1.学生学习兴趣问题

学生学习热点不同，部分学生动手能力稍强，但对理论教学缺乏兴趣，另一部分学生善于资料整合总结，但面对纷繁的实验设备和元件又稍显无措。由于现今电子领域的各类技术发展迅猛，层出不穷，令人应接不暇，有些学生喜欢嵌入式系统，有些擅长软件技术，有些期望从事电路设计等等。常规的教育方式，很难满足每位学生对传感器课程的教学期望。

2.理论知识薄弱，实践环节缺乏

“传感器”课程涉及的知识面很广，从器件本身来看，涉及材料、物理及化学领域，以及新兴的MEMS、纳米技术等等；从应用的角度看，涉及控制问题，单片机及嵌入式系统设计，电路等等。而课堂教学仅能做些简单介绍，无法深入讲解，面面俱到。且很多学生必须要有一个感性的认识，才能激发其对理论知识的探究兴趣，而缺乏理论指导的实验，很难实现预定的教学目标，形成恶性循环，最终导致“传感器”课程沦为鸡肋。

3.高校信息资源利用率不够

信息资源的利用，很大程度上决定了学生的知识结构和科学素养。目前高校的教学方法、手段较为单一，在全国扩招的大背景下，师生比不足，导致知识传递以课堂教学为主，同时教学过程中的互动不足，引导欠合理等等情况，导致学生的学习积极性受到削弱，从而导致不良的教学效果。另外本科教学与学科的融合不够紧密，针对性不够强，缺乏实际项目的训练。不同层次学生应有不同的教学目标，为此应利用现有的大量网络资源，采用多样化的方式，在保留教学共性的同时，合理兼顾学生的个性，充分发挥教师、学生双主体的作用，真正做到教学相长。

4.教师教学理念不够先进

要使学生能够紧跟学科的前沿，这对教师提出了更高的要求，教师自身必须对学科的发展方向有一个全面的认识，而且能够不断了解最新技术的进展。由于网络平台的公开化，所有资源对于任何人都是平等的，所以如何培养一名合格的高校专业教师对现今高校提出了更高的要求。必须在教学的同时促进教师科研，让其保持与科技前沿的一致性。

二、网络百科在“传感器”课程中理论教学方面的应用

网络百科作为理论教学的重要补充起到了很好的作用，扩展了学生的知识面，同时也锻炼了学生搜索资料、筛选资料的能力，使学生学会如何规划自己的学习，信息素养得到了培养。网络资源对教学的帮助主要集中在以下几方面。

1.促进学生的专业英语学习

虽然“传感器”课程并不是双语教学课程，但是由于中高端传感器件市场仍然以进口产品为主，所以不论是在课程实验还是学生今后的就业中，都不能避免需要阅读大量的英文资料。在日常“传感器”教学中，我们要求学生利用维基百科对常用传感器进行分类，找到英文解释，从原理的分析说明到实际工程应用都需要有一个完整的英文表述。经过这样的锻炼，大部分学生在阅读相关文献时基本不存在太大的理解偏差。

2.扩充教材，填补缺失

每一本教材都或多或少侧重某一方面的介绍，或偏理论而轻应用，或对于器件机理探讨过多而忽略了电路的讲解，等等。我们在教学中要求学生利用维基百科自行建立一个“传感器”课程框架，进行不同的分类方式，每位学生都可以在自己感兴趣的领域多搜集一些信息。最后由全班汇总，形成更为完善的“传感器”课程内容。

3.培养信息素养

大学生必须有自己发现问题、解决问题的能力，而现在通过网络技术的帮助我们可以迅速了解一个问题并寻找到不同的解决方案。通过“传感器”课程的训练，大部分学生的信息素养得到了提高，能够在纷繁的各类资源中快速定位，找到自己所需要的东西。

三、网络百科在“传感器”课程中实践方面的应用

要吸引大部分学生的学习兴趣，还必须让其经历由感性认识上升到理性认识的过程，所以大量丰富的实验是传感器课程成功的关键。我们在教学中按照实验难度及创新性，将“传感器”课程实验分成以下几种模块。

1.基本传感器模块

对于一些常见传感器的教学，我们侧重基本理论教学，要求学生不仅能够学会使用此类传感器，同时要对其原理、结构等非常清晰。要求学生在实验前，自行通过网络查找到传感器的应用解决方案，作为实验指导书的补充，并且建立相关的仿真模型，给出一些仿真结果并作简要分析。

2.新型及特殊传感器模块

对于一些新兴的传感器材，如利用MEMS技术生产的传感器等，由于新品推出较快，书本知识来不及更新，所以不得不通过网络百科来让学生有一个初步了解。另外一些特殊传感检测实验，比如污水分析需要进行光谱分析，而特殊的气体检测也需要不同的传感器（此类传感器保存困难，且有效期较短），由于涉及到的知识太过宽泛，无法在课程教学中一一涉猎，所以要求学生自行查找资料，以专题的形式分组汇报，或者在某些有条件的实验室进行演示实验。

3.匹配电路及网络模块

很多测量信号都是比较微弱或者有特殊要求的，必须经过信号检测、调理、滤波、放大等等过程。如滤波电路的设计很好地延伸了前期课程的教学，“信号与系统”课程中的各类数学公式在这里得到了很好的应用。比如S域参数的计算与具体电阻、电容和电感的选择原本会使学生比较困惑，但维基百科起到了很好的桥梁作用，一些书本上没有的设计方案可以在这里找到，也使得学生进一步明白理论计算对于工程设计的重要性，激发其在理论课程中的学习积极性。

另外，在国家对无线传感网络技术大力支持的大背景下，网络智能化是传感信号处理的发展趋势。一般电子专业的学生相对缺乏网络处理方面的知识，通过网络百科学习一点组网的知识，将固有思维中的单一传感器工作模式拓展到多传感器协同工作方式，促使其对信息融合技术有一定了解，初步接触智能信息处理的框架。

四、教学体会

在充分调动广大学生学习积极性的基础上，我们利用维基百科补充了各类教材的不足之处，建立适合自己学校学生的传感器课程体系，并根据相关实验条件，将传统与创新相融合，确立合理的实验方案。在这样的教学体系下，学生的知识结构更合理，知识面更丰富，理论和实践都得到了很好的训练，在碰到问题的时候能够站在系统的角度去分析。这些举措能够增加学生对课程的兴趣，充分调动学生的主观能动性和潜力，保持了良好的学习氛围。并且教学相长，任课教师的教学方法及科研水平也得到了提高，相关科研成果充实了课程内容，教学时更能言之有物，又促进了教学，形成了良性循环。

在网络平台公开化的背景下，不论是教学或者科研，都需充分利用各类资源，积极吸取新的知识并应用到工程实践中。而“传感器”课程教学对电子相关专业而言具有非常重要的地位，课程内容和教学方法必须与时俱进，紧跟时代脉搏，培养既有理论素养又有应用能力的复合型人才。

参考文献：

[1]李姿景,张具琴,陈嘉义.“传感器原理及应用”课程教学改革与实践[J].中国电力教育,2010,(21):110-111.

[2]刘晓,张晓芳,李苏贵.现代工程教育理念下的传感器课程教学改革[J].中国电力教育,2010,(18):107-110.

[3]赵飞,周涛,张良,等.维基百科研究综述[J].电子科技大学学报,2010,39(3):321-334.

[4]范翠萍.维基百科在大学生信息素养培养中的应用研究[J].科技广场,2010,(2):254-256.

[5]高钢.维基技术的本质及影响[J].新媒体,2010,(1):43-44.

[6]姜利英,张法全,梁威.“传感器原理及应用”课程教学改革与实践[J].中国电力教育,2009,(1):102-103.

[7]袁向荣.“传感器与检测技术”课程教学方法探索与实践[J].中国电力教育,2010,(21):85-86.