任务驱动教学法在《现代传感技术与应用》课程中的实践

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1、任务驱动教学法在《现代传感技术与应用》课程中的实践(华东理工大学物理系，上海200237)任务驱动教学法改变以往以传授知识为主的传统教学理念，而代之以解决问题、完成任务为主的互动式的教学理念。本文结合《现代传感技术与应用》课程，说明任务驱动教学法在该课程中的具体实施应用。实践证明：该教学模式极大地提高了学生的自主学习和研宄能力，同时也培养了他们的工程意识、提高了综合实践应用能力。关键词：任务驱动教学法；传感器；课程教学模式；实践应用G642.0A1674-9324(2016)52-0181-02一、引言《现代传感技术与应用》是我校物理

2、系光电信息科学与工程专业的专业必修课程，课程主要讨论工程领域传感与测试技术中的传感器、测试电路和记录显示分析设备的工作原理及技术应用，测量系统的静、动态特性、测量信号的描述、分析和处理以及常用物理量的传感与测试方法。教学目标是通过对传感器基本原理与技术的讲解，使得学生对传感器的常用术语、材料、信号分析、精确评定、检验标定、光电、光纤、CCD、红外、激光、压电、压磁、压阻、电化学、生物、气敏、湿敏、热敏、电容电感、涡流、谐振、半导体等多种传感器的特性、工作原理有正确的理解，同时将传感器与工程测试技术方面的知识有机地联系起来，使学生在掌握

3、传感技术的基础上，及时正确地获取各种传感技术的发展和应用，解决工程生产等各种传感与测试问题。该课程内容涉及力学、磁学、光学、化学等学科；整个内容与实际应用结合紧密，与物理学、电子学、计算机技术及自动控制技术实践结合尤其突出；课程基础知识要求高，同时每一章节的传感器的转换机理及应用内容又有相对独立。这些特点给这门课程的教学带来不小的难度，课程内容既要讲解基木知识还要介绍跨学科的综合知识。多年以来，该课程的教学模式为教师授课、学生被动听课和被动完成课后作业与实验。课程内容多是在教室的课堂上来完成，教师以传感器转换原理和相应检测测量电路的讲

4、授为主，少量的实验学时也是验证性的实验。这种“教师讲，学生听”、“以教定学”的被动教学模式不利于充分激励学生学习的主动性，不利于发挥学生的想象力和创造力，与培养工程应用人冰有一定的距离。近两年来我们在实施教学中采用“任务驱动法”的教学模式，将传感知识内容与具体工程相结合，重新整理课程内容体系。以完成工程任务为主线组织教学过程，将原有课程章节内容分为若个任务，如速度检测、位移检测、压力的检测、液位的检测、温度的检测、气体浓度检测等，将传感器与检测技术的知识点和相关技能融入到各个具体任务之中。二、任务驱动法在课堂教学中的实践任务驱动教学法

5、是将以往以传授知识为主的传统教学理念，转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念；改变了以往“教师讲,学生听”、“以教定学”的被动教学模式，创造了“以学定教”、学生主动参与、自主协作、探索创新的新型学习模式。它让学生处于积极的学习状态，运用已学的知识和自己积累的经验提出方案、解决问题。使学生带着真实的任务在探索中学习，通过思考解决问题。在这个过程中，学生可以不断地获得成就感，可以更大地激发他们的求知欲望，逐步形成一个感知心智活动的良性循环，从而培养出独立探索、勇于开拓进取的自学和创新能力。在《现代传感技术与应用》课程中的课堂

6、教学中，以传感器能实现的功能为主线，提出若干个任务，比如按照功能进行划分，分为实现长度测量、位移测量、速度测量、温度测量、电压测量、电阻测量、浓度测量、湿度测量等物理量测试。在各个具体任务分解中提出若干问题供学生思考，例如测量长度的传感器有哪些，这些传感器测试长度的量程、精度为多少，测量的误差有哪些因素，如何消除误差，目前这些传感器的最新发展和应用在哪里。这些问题引导启发学生按照各个任务去学习和深入。采用任务驱动法进行课堂教学时，其过程大致可以分为以下几个阶段。1.任务的设计。任务的设计是在学生能自我完成的前提下实现的。任务的设计通过

7、一系列问题的引入帮助学生建立知识体系。每一章涉及传感器原理部分的内容在上课之前以问题形式布置给学生，比如应变式传感器分类有哪些？其传感原理是什么？如何通过应力变化转化成电压（或电阻）的输出？测试的电路为何采用电桥电路？该电路的输出误差如何引入，如何消除？在实际应用中采用交流电路还是直流电路？两种电路的区别在哪里？学生通过知识学习和归纳，可以凭借自己的基础知识和基本电路知识完全可以完成此项任务。1.明确任务，教师指点完成任务的思路、方法和技能。比如找??现长度测量的传感器哪些？各种传感器的测量电路如何实现，误差如何引入的，如何消除误差，

8、冃前该种传感器的发展进程，瓶颈在哪里？2.学生完成任务，自主査询资料相互讨论，写课题报告，做PPT准备。3.汇报、总结、评价。学生在规定的时间内完成每个任务后，接着安排课堂汇报，每一组进行6分钟的PPT内容展示汇报，汇报