1、传感器工艺制作技术实验教学方法的改革与实践 摘要：本文针对传感器制作所采用的大型精密贵重仪器操作复杂，而本科生教学面临着学生数量多，机器少，大四学生忙于考研和找工作，用于课堂上的时间和精力少的现实问题，在实验教学中采用多媒体教学和常规实验教学相结合，以及实行弹性实验教学的方式，以提高学生的学习兴趣和本门课程的整体教学质量。 关键词：传感器工艺制作技术；实验教学；改革；大型仪器教学方法 中图分类号：G642.0?摇 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）32-0026-02 一、引言 物联网被看作信息领域一次重大的发展和变革机遇，是使用信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与
2、互联网连接起来，进行信息交换和通信，从而实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络1。 传感器制作技术是测控技术及仪器专业和物联网工程专业的一门技术与实验基础课，通过本课程的教学，使学生了解传感器工艺制作过程的特点以及传感器设计、加工、制作的具体原则、技术和方法，主要致力于培养学生综合运用各种基础知识解决与分析问题，锻炼学生动手实验能力，努力培养学生的分析问题和解决实际问题的能力。 大学生的实践动手能力，是提高大学生创新能力的重要途径，是培养大学生科学研究能力的基础，也是制约高等教育发展的重要因素2，3。 目前传感器制作大多采用大型精密贵重仪器以及需要超净的工作环境，其中大型设备运行、维
3、护费用较高，操作复杂4，面向本科生教学面临着学生数量多，机器少的现实问题。同时，仪器设备精贵，不可能让毫无经验的学生操作，超净工作环境，不可能让很多人进入。如何有效地提高本科生的教学实践将是各大学面临的重要课题。 二、实验教学改革的途径 1.选题。在教学活动中，教师需要精心选择实验问题，组织学生进行讨论，以启发、引导的方式指导学生自行设计实验方案，完成正常的实验操作，留给学生思考、讨论、动手的空间，培养学生敢想敢干的独立意识。 2.方案的制定。以具体项目为基础，提升学生的传感器工艺实践能力。师生通过共同设计并制作一个完整的“传感器”来学习传感器的制作工艺与常用设备的基本理论知识、培养能力及训练
4、技能，此过程为提高学生学习积极性，使学生真正掌握传感器制作的实用技术和技能。其主要过程如下：（1）设计一个传感器及其制作工艺过程。（2）通过课件和录像的方式形象地给学生展示一个完整传感器的设计及制作过程，让学生有一个全面的认识。（3）通过实际实验操作，再次给学生演示传感器的制作工艺过程，并讲解仪器设备的使用及原理。（4）让学生们分组讨论，并利用所学知识设计一个传感器及其制作工艺，观察学生的学习效果，并汲取学生好的创意应用到下一届学生的实验教学当中。 3.方案的实施。（1）采用多媒体教学和常规实验教学相结合的方式。制作和编辑各种工艺的课件，录制整个制作工艺过程的录像资料，通过传感器制作过程的课件
5、和录像，将理论课上学习到的各种工艺串联到一起，让学生对基础理论知识有个系统的掌握和直观的认识。看完课件和录像后，学生们分组讨论，提出问题，分析问题，带着疑问和兴趣去上实验课。在实验课中，让学生到实验室亲自看到各种工艺中相关的仪器设备的结构、实际操作和具体的实验现象，以加深课堂学习的印象，同时讲解仪器的工作原理，解答学生们的疑问。（2）实行弹性实验教学。传感器工艺制作技术是大四上学期开设的一门课程，大四上学期同学们都忙于考研或找工作，每天穿梭于各种考研辅导班或各个招聘会，学习时间紧、压力大。因此运用在专业课学习上的时间和精力比较少，实验课的时间有可能与招聘会、面试或辅导班的时间冲突，为了面试同学
6、们对实验课也只是“应付”，严重影响整个教学质量。针对这种情况，对学生实行弹性实验教学。 三、实践效果 1.提高了学生的理解能力。采用了多媒体教学和常规实验教学相结合的方式，让学生对传感器制作工艺有了系统的认识；在现场教学中，让学生看仪器结构的同时讲解仪器工作的原理、现象，加深了学生的理论知识，提高了学生的理解能力。学生们带着疑问上实验课，提高了学生们对各种原理的掌握。试卷分析表明，学生对基本知识和基本理论掌握较好。 2.激发了学生的学习兴趣。在实验教学中通过直观形象、现场等多种教学方法的合理运用，提高了实验效果，学生对本课程的学习兴趣随之得到激发。多媒体教学图文声色并茂、直观、形象、信息量大，
7、提高了学生学习的兴趣和教学效率。采用直观教学远较抽象教学效果显著，但是，多媒体课件不能代替仪器实物，更不能代替实际操作。如果在实验教学中完全依赖多媒体，则不能称之为“做实验”，而是“看实验”。如此以来，学生的动手能力、思维能力和创新能力将很难得到锻炼和培养。所谓“听会忘记，看能记住，做才学会”，学生自己亲手做过的印象更深刻，更不容易忘记，并且在这个过程中能够学会发现问题、独立思考分析问题和提高创新思维能力。因此，应将多媒体教学和常规教学有机结合起来，取长补短，相互配合，切实提高实验教学效果。 3.提高了课程整体教学质量。学生们都反映，各种原理太难懂，很难理解掌握，但是在上过实验课，看过机器结构
8、、实验现象后，对课堂所学的各种原理容易理解掌握，同时在准备考试的过程中，也节省了不少的时间；实行弹性实验教学的方式，学生们可以合理地安排面试和实验的时间，不用为了自己的事情而应付实验课；在给学生上实验课的过程中发现，学生对以前各届学生听讲认真，上课提问题多，这样讲起课来也觉得非常有意思。同时对各届学生本课程试卷分析结果也表明，学生对本门课程的知识掌握较好，且考试成绩有逐届递增的趋势。而且与以前各届学生相比，本门课程的课程设计的质量也提高了很多。 四、结束语 本文针对传感器制作技术所采用的大型精密贵重仪器操作复杂，而本科生教学面临着学生数量多，机器少以及大四学生忙于考研和找工作，用于课堂上的时间
9、和精力少，对实验课忙于“应付”的现实问题，在实验教学中采用多媒体教学和常规实验教学相结合，以及实行弹性实验教学的方式，取得了良好的教学效果。在实验教学中通过直观形象或现场等多种教学方法的合理运用，提高了实验效果，学生对本课程的学习兴趣随之得到激发。实行弹性实验教学，充分调动了学生们的实验积极性。各届学生本课程试卷分析结果也表明，本课程的整体教学质量提高了。 参考文献： 1沈苏彬，范曲立，宗平，毛燕琴，黄维.物联网的体系结构与相关技术研究J.南京邮电大学学报（自然科学版），2009，29（6）：1-11. 2安利民.大学生实践能力与创新素质的培养J.世纪桥，2011，（7）：156. 3赵德平，朱宝彦，陈仲堂.浅谈大学生实践能力的培养J.沈阳建筑大学学报（社会科学版），2011，13（2）：244-248. 4周肃，刘爱华，秦红，刘翠，周琴大型精密仪器质谱分析课程教学的实践与思考J.中国地质教育，2008，（3）：44-47. 基金项目：哈尔滨理工大学教学研究课题“传感器工艺制作课程实验教学方法改革的探索”（P201100019） 作者简介：冯侨华（1980-），女，山东烟台人，哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院讲师，工学硕士学位，测控技术与仪器黑龙江省高校重点实验室，主要从事MEMS传感器的设计、制造及检测方面的教学及研究工作。第 6 页 共 6 页
