传感技术论文精选(九篇)

第1篇：传感技术论文范文

现在在各个领域当中都普遍的运用到了传感器技术，集成化方向已经成为机电系统当中的传感器技术的发展趋势，集成化传感器具有较强的稳定性、较轻的重量、较小的体积以及较高的可靠性等特点，同时还具有较低的生产成本，非常容易实现批量生产，因此具有非常广阔的发展前景。

2传感器技术在机电技术当中的应用

由于传感器的电磁兼容性能比较强，因此具有较高的数据存储技术可行性，同时还不容易丢失其中的模块参数。智能滤波算法以及A/D转换技术等先进的技术都在传感器当中得到了应用，就算是满量程的时候，传感器仍然可以使稳定的输出码得到保证。传感器的通讯接口属于标准的接口，其能够与计算机进行直接的连接，同时也可以连接标准的工业控制总线，具有十分灵活的使用方式。

2.1在机器人中传感器技术的应用

作为典型的仿生装置，机器人对传感器技术进行了充分的应用。通过将感知到的物理量向电量进行转化，机器人就可以实现信息输出，在这个过程中对机器人传感技术进行了充分的利用，其中包括两方面的内容，也就是外部传感器以及内部传感器。外部传感器需要通过检测外部信息，从而对工作环境进行判别，为机器人提供必要的信息，使之能够对操作对象进行准确的控制。而实施系统的控制是内部传感器的主要功能，其能够对机器人的状态进行有效的检测，保证机器人在工作的过程中能够按照要求来进行。内部传感器可以将具有价值的信息提供给外部传感器，从而能够使机器人对外部的环境产生有效的感知，并且将相应的动作做出。与此同时，在科技生产的过程中，还可以利用对机器人的操作从而能够对反馈的意见进行获取。

2.2在机械制造行业中传感器技术的应用

由于在机械制造行业当中需要实施包括加工精度等在内的动态特性测量，因此要利用传感器针对机械阻抗以及振动等相关部件当中的参数进行测量，从而对其动态特性进行检验。如果需要在线监测与控制超精加工中的零件尺寸的时候，就要利用传感器将相关的信息提供出来。比如利用传感器针对数控车床中车刀的位置进行检测；由于工件的表面精度以及尺寸在很大程度上都会受到刀尖形状的影响，可以采用在车刀上放置的振动传感器对其锋锐的程度进行检验。还可以利用液面传感器针对液压系统中的油量以及车床中的油进行监测。

2.3在环境当中传感技术的应用

传感器网络在环境监测当中通常具有一系列的优点，其中包括无需专人现场维护、可以长期不用对电池进行更换、具有十分简单的布置等。可以利用对节点进行密集的布置，从而对微观的环境因素进行观察。在环境监测领域当中对传感器网络具有非常广泛的应用，其中包括微观观测生物群落、森林火灾报警、观察气象现象、观测海岛鸟类的生活规律等。

2.4在火灾报警当中传感器技术的应用

防灾报警装置是现代建筑必须要具备的，其中最为关键的就是火灾报警系统。在发生火灾的时候一般都会出现有害气体、高温、火光以及烟雾等。如果将传感器运用到火灾报警系统当中，就可以对异常的信号进行转化，使之变成容易进行传送的形式，然后就可以利用消防网络向指挥中心提供火灾地点的报告。

3结语

第2篇：传感技术论文范文

关键词：CBM；车辆；维修

中图分类号：U472文献标识码：A

CBM是随着状态监控和故障诊断技术的不断发展而逐步出现的，通过内置传感器或便携式外部检测设备进行测试，获取装备运行的特征量信息，借助各种智能推理算法（如物理模型、神经网络、数据融合、模糊逻辑、专家系统等）实时评估装备的技术状态，在装备故障发生前对其剩余寿命进行预测，并根据各种可利用的资源信息结合不同的决策目标实施决策的维修过程。

在CBM理论研究方面，主要是以状态监测和故障诊断为主，对维修决策研究不够。特别是对状态模型、维修决策模型的建立、求解以及应用都缺乏深入系统的研究。但仍然取得了一些成绩，如唐红芳对汽轮机转子和汽缸的二维模型进行了分析，建立了有限元模型，并采用C++语言编制了汽轮机以及缸体的温度场实时在线监测程序[1]；张秀斌、王广伟等应用比例风险模型（PHM）建立系统运行状态与故障率之间的关系，并给出了维修状态阈值[2]；袁志坚提出了一种电力变压器状态维修策略的模糊多属性群决策方法，并通过某一变压器状态维修方案的决策过程，采用折衷型群决策方法具体探讨了模糊多属性群决策方法在变压器状态维修决策中的应用[3]；董玉亮提出了多状态特征参数变权模糊综合状态评价方法，利用设备的监测诊断、维修历史数据等信息，使状态评价的结果更贴近设备的实际运行状态，并利用这些结果建立了维修任务决策及优化模型[4]；吕文元、杨远涛等利用滤波理论建立设备预测维修的优化模型[5]；北京航空航天大学曾声奎结合故障预测与健康管理（PHM）的技术发展过程，阐述了PHM的应用价值[6]；邱立鹏在其硕士论文中阐述了基于各种指标的预测分析技术，并使用C++开发了一套完整的基于Microsoft Window9x对设备剩余寿命进行分析和预测的软件[7]。

1先进传感器技术

精确、及时、高效的数据是应用CBM的基础，而传感器作为获取装备状态数据的一种有效工具，在CBM系统中具有重要的作用。传感器技术作为一门专项技术，是以传感器为核心，涉及测量技术、功能材料、微电子技术、精密与微细加工技术、信息处理技术和计算机技术等相互融合的技术密集型综合技术，其发展趋势主要体现在：发现新效应，开发新材料、新功能；向多功能集成化和微型化发展；传感器的数字化、智能化和网络化发展趋势日益明显。

目前有很多先进的传感器技术被应用于CBM系统中，如光纤传感器、压电传感器、碳纳米管、微电子机械系统等，这些新型的传感器具有精度高、使用范围广、工作温度范围大、智能化程度高等特点。在CBM系统中应用传感器主要涉及两个问题：

1.1传感器的选择

传感器的选择是获取装备状态数据的首要环节，这是因为传感器一旦确定，与之相匹配的数据处理、故障诊断及其相关仪器设备也就确定。因此测试结果的好坏，在很大程度上取决于传感器的选取是否恰当。传感器选择的一般步骤如图1所示。

1.2传感器的安装与使用

传感器作为一种精密器件，只有正确的安装与使用才能发挥其应有的工作性能，因而在其安装与使用过程中，除了要遵循精密器件一般安装使用规定外，还需要特别遵守如下注意事项：1）选择合适的测试点并正确安装传感器；2）为确保被测信号的有效、准确传输，传感器的电源电缆、数据传输线要符合规定，正确安装；3）传感器的定期标定与校准是保证数据采集系统正常功能的必要步骤。

2数据传输与预处理技术

2.1数据传输技术

目前主要有两种数据传输方式，即有线传输和无线传输。有线传输是较为成熟的一种传输方式，主要是通过各种有线数据总线和各种网络如Internet、Ethernet LAN（local area network）等进行数据的传输，并且大多都有各种通信标准、网络协议如TCP/IP、UDP/IP等可以遵循。其数据传输的一般过程是，首先通过各种线缆将传感器的数据采集并存储在部件级的监测系统中，然后通过特定的有线网络将部件级的监测数据传输到中央级存储和监测处理系统。图2为两种数据传输方式的简单系统构成。

2.2数据预处理技术

由于不同的状态监测、健康评估和故障预测方法要求不同的数据类型，需要对采集的原始数据信息进行各种预处理，以使数据格式满足后续处理的要求，同时也将便于传输和存储。预处理包括数据的模数转换、去噪声、高通滤波、压缩、信号自相关等。数据处理方式和技术要根据不同的目的进行选择，如特征提取技术是为了进行故障识别和故障隔离；数据简化是为了剔除不必要冗余的原始数据便于进一步处理；循环计数方法则是为了便于将连续的数据信息转化为离散的数据信息等。

3信息融合技术

传统的信息/数据融合是指多传感器的信息/数据在一定准则下加以自动分析、综合以完成所需的决策和评估而进行的信息处理过程。

信息融合系统的结构目前尚无形成统一的分类形式，从信息融合的功能角度，可将信息融合过程分为5层，即：检测级（判决）融合、状态级（跟踪）融合、属性级（目标识别）融合、态势评估和威胁估计，如图3所示，其中状态评估和威胁估计主要用于军事领域。

检测级融合的功能主要是判断目标的有无；状态级融合的功能是估计目标的状态（距离、运动速度等）；属性级融合的目的是确定目标的身份。这3个层次的融合各有特点。在具体的应用中应根据融合的目的和条件选用。

4结论

本文贯穿车辆CBM应用流程的整个环节，利用RCM分析方法确定CBM的实施对象，明确了CBM在车辆维修中的关键技术，分析了关键技术的具体内容，为车辆开展状态维修提供了技术支持。

参考文献：

[1] 唐红芳. 汽轮机寿命在线监测与管理技术研究[D]. 保定：华北电力大学（硕士论文），2004.

[2] 张秀斌，王广伟. 应用比例故障率模型进行基于状态的视情维修决策[J]. 电子产品可靠性与环境试验，2002(4):19-22.

[3] 袁志坚，孙才新，袁张渝,等. 变压器健康状态评估的灰色聚类决策方法[J]. 重庆大学学报，2005,28(3):22-25.

[4] 董玉亮. 发电设备运行与维修决策支持系统研究[D]. 北京：华北电力大学（博士论文），2005.

[5] 吕文元，杨远涛，方淑芬. 利用滤波理论建立设备预测维修的优化模型[J]. 东北电力学院学报，2000,20(1):22-24.

第3篇：传感技术论文范文

关键词：传感器技术；开放性教学；创新型人才培养

中图分类号：TP2 文献标识码：A

文章编号：1009—0118（2012）10—0132—02

随着现代工业和计算机技术的发展，传感器技术经过几十年发展之后，又进入了一个崭新的发展阶段。传感器技术在诸如国防、航空航天、智能仪器、工业测控等方面得到了广泛的应用，也在很大程度上改变了人们的生活方式[1]。此相应，掌握传感器技术的人员在就业市场上颇受欢迎。为适应形势需要，及时跟踪传感器新技术，构建了一种开放性的传感器教学模式。

一、传感器技术的发展现状及其特点

传感器技术是人类获取信息的基本手段之一，是科学研究的基本方法，是现代工业准确获取信息必不可少的环节。传感器是一种能够感受规定信息按照一定规律转换成数字信号装置，传感器技术设计到微电子学，物理化学，材料学生物学等，包括传感器监测原理，以及制作技术是一个多学科，多技术高新技术。传感器技术是现代科技前沿技术，传感器产业也是国内外公认具有发展前途高技术产业，以技术含量高，经济效益好，渗透力强，市场前景广阔为世人瞩目。

由以上传感器发展现状及其特点可以看出，传感器技术涉及到了电子工程，自动化，测控技术，机电一体化等专业，传感器技术无论从技术理论上还是从应用层面上都成为多学科共同交叉的热点领域。对于这样一门综合性较强的技术，按照现行的教学模式很难适应新时代传感器技术发展的要求，有必要开展传感器技术新型教学研究，从传感器技术的特点及课程体系建设出发，开展开放性的传感器教学新方法，培养创新型人才。

二、传感器技术开放型教学体系建设

开放型教学，渊源于科恩（R.C.Cohn）1969年创建的以题目为中心的“课堂讨论模型”和“开放课堂模型”，即人本主义的教学理论模型。开放型教学具有多方面的特征：注重创新精神和实践能力培养；注重学生发展；学习材料来源多样化；实践成为学生参与学习的主要形式；教学活动全程动态发展；朋友型师生关系。开放型教学的这些特征恰恰符合传感器技术自身的发展特点和教学特点。

传感技术是一门跨学科的边缘技术科学，涉及的学科领域很广泛，是一门实践性较强的课程，重视对学生实验动手能力和创造能力的培养。在实际的学习中需要掌握各种传感器的工作原理、性能、基本结构、典型应用；掌握各种传感器的可测物理量及其测量范围；能够根据需要合理选用传感器；了解各种传感器的常用测量电路及其应用中应注意的问题。对于这样一个技术密集、高速发展的领域，知识更新很快，从事传感器技术开发与应用的工作只侧重于普通应用系统的开发是不够的，必须建立一种既有扎实基础，又有宽口径的开放型的知识体系和教学体系。下面简要介绍体系中课程内容。

（一）数字/模拟电路设计基础

要使学生具备扎实的数字电路、模拟电路的设计基础。

（二）传感器技术基础理论

就知识体系而言，使学生建立针对传感器的从原理到应用的系统化认识，即，了解如何获取被测对象信息、掌握传感器的基本原理、掌握各种传感器的特点和使用的一般性原则。

（三）传感器与嵌入式系统

传感器无处不在，随着现在技术的发展和生产生活的需要，不仅需要实现单一信息的获取和处理，更多的时候需要实现多角度，全方位的信息覆盖，即所谓传感器网络。传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，通过嵌入式系统对信息进行处理，并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息传送到用户终端。

（四）传感器技术的应用开发

目前，对传感器从技术途径和人才专业方向来决策，逐步转向应用驱动，如从工业测控，实时监测，智能仪器和消费电子等应用需求出发，真正从应用环境和嵌入的对象出发对待传感器技术。

三、发挥开放实验室优势，构建开放型实践平台

为了构建开放型教学环境，必须要有好的开放型实践平台作为支撑。开放性实验室是很多高校的办学特色，获得诸多高校政策支持，确立了实验室开放工作应贯彻“面向全体，因材施教，形式多样，讲究实效”的原则，重点培养学生的创新意识和动手能力。结合传感器技术实践性、综合性强的特点以及实验室条件，我们提出了“建立两类实验室，四个实践层次”的构想。

（一）两类实验室即基础型实验室和应用驱动型实验室

在基础型实验室主要完成传感器的基本原理、结构和基本测量与转换电路的理解和掌握。传感器技术是一门内容十分丰富的课程，学生们需要掌握常用传感器以及以光学传感器为代表的新型传感器的原理、性能、标定及常用调理电路特性等，在有限学时内，让学生尽可能多了解常用传感器、现代传感器全貌，在传感器的学习上遵循“根在原理，干在测试，枝在应用，

花果各异”的规律，强调掌握和理解各类传感器的基本原理，基本结构等基础理论知识，充分把握相关的测试电路，鼓励学生在原理、应用上发掘创新。

应用驱动型实验室是以传感器理论为基础，面向应用，以应用为驱动的传感器教学。传感器技术与工程实践紧密联系并且应用广泛，所在在教学中应变学生被动接受为引导其主动探究、有效开阔学生的专业知识面。教学方法由传统的“知识教育”模式转变为适应研究应用型大学人才培养要求的“研究性教学”模式；研究方式由“连续型细节式”，转变为“跳跃型平台式”；实践教学形式由“单一的课堂教学”，转化为“多形式的互动交流”；将基础理论、基本技能更多地向深层次延伸，通过多种形式的创新型研究活动，促进学习与研究应用一体化。利用科研资源可以不断丰富传感器教学内容，利用与传感器内容有一定联系的科研成果，开发出设计型、创新性小课题，学生在掌握基础知识的前提下，综合运用所学知识，按照课题要求，完成理论分析和制作实现，从而提升实验教学的水平，并拉近实验和工程实践的联系。进一步，通过开放实验室资源，结合教师申报的高层次项目，提供高水平科研训练，构建立体化、上升式训练的实践平台，通过吸收学生参与与课程教学紧密联系的科研项目有效实现课程学习由课内向课外的延伸，在科研环境中提升创新实践能力。

（二）四个实践层次即为初级实验，中级实验，高级实验以及课题研发四个层次

“初级实验”主要了解和掌握传感器的基本性能试验，通过试验掌握传感器的基本原理、基本结构和基本应用。“中级实验”以开设系列专题实验为突破口，完成综合型、设计性实验，并充分设计了柔性接口以适应不同工业应用的需要。“高级实验”给学生提供了更大的发挥空间，涉及到的问题更加复杂，主要面向培养高技术人才；课题研发层次意在鼓励学生进行创新性课题研究，构建由被测对象、传感器、测试信号处理组成的一体化实验环境和平台，开发一批融入高水平科研成果的创新性实验课题供学生应用开发。

在教学实践实施过程中，可以依托大学大学生研究训练计划项目、开放实验室创新项目、全国大学生电子竞赛以及毕业设计等平台，积极加强学生的传感器技术理论基础，强化学生传感器技术开发应用能力。从这两年的实践过程来看，依据我们构建的传感器理论体系和实践体系进行学习和实践，学生能够熟练掌握传感器技术开发必需的理论知识，能够自主地进行传感器技术应用开发，不仅掌握了传感器基础理论，在很多应用层面也有不少的创新之处，动手能力和分析解决问题的能力得到了极大的增强。从就业情况来看，从事开放性传感器学习和开发的学生也表现出了绝对的就业优势。

四、结语

传感器技术应用和开发很大前途的专业方向，同时又具有技术密集，高速发展，知识更新快的特点。在传感器技术教学和实践上积累了很多成熟的实践经验，通过对相关的教学体系和教学方法还需进一步研究，可以不断促进学生对基础理论的掌握，提高实践能力，增强就业素质。

参考文献：

[1]王化祥，张淑英.传感器原理及应用[M].天津大学出版社，2004，（9）.

[2]黄继昌，徐巧鱼.传感器原理及应用实例[M].人民邮电出版社，1998.

第4篇：传感技术论文范文

关键词 民办高校 传感器及其应用 教学改革

中图分类号：G424 文献标识码：A

Private Universities "Sensor and Its Applications" Teaching Reform

WU Caihong， LIU Fang， WANG Chun

（Wuhan Yangtze Business University， Wuhan， Hubei 430065）

Abstract For private colleges' problems exist in "Sensors and Its Applications" course teaching system， combined with the characteristics of students of private universities， the paper analyzes the current situation and widespread problem teaching， and put forward a series of targeted teaching reform ideas and programs ， sensor technology to improve students' interest in learning.

Key words private college； sensors and its application； teaching reform

0 引言

在人类进入信息时代的今天，人们的一切社会活动都是以信息获取与信息转换为中心，传感器作为信息获取与信息转换的重要手段，是信息科学最前端的一个阵地，是实现信息化的基础技术之一。“没有传感器就没有现代科学技术”的观点已为全世界所公认。以传感器为核心的检测系统就像神经和感官一样，源源不断地向人类提供宏观与微观世界的种种信息，成为人们认识自然、改造自然的有力工具。传感器是一种能够感受规定被测量并按照一定规律将被测量转换成可用输出信号的装置或器件。①它是获取信息的重要工具，是现代工业生产过程特别是自动化生产过程的首要部件和现代信息技术的源头，是现代检测仪器仪表和测控系统中非常重要的装置。现代化生产过程自动化程度越来越高，对传感器的依赖性越来越大，传感器技术在工科学生人才培养中的地位和作用也越来越重要。②民办高校是我国高等教育从精英教育向大众教育转变的大形势下的产物，以培养适合地区发展的基础型、应用型复合人才为主。随着传感器技术的高速发展，针对民办高校的学生而言，传感器及其应用课程在教学过程中存在不少问题，如内容庞杂、涉及面广、概念抽象、实践性强，导致学生学习的积极性和主动性不高。如何合理开展教学改革，提高传感器及其应用课程教学的质量和学生对传感器技术的学习兴趣，切实能使学生有所收获，已成为该课程教改亟待解决的问题。

1 民办高校传感器及其应用课程教学的现状及存在的问题

（1）民办高校学生的特点。首先，民办高校学生的专业基础知识较差，对民办高校工科学生进行抽样调查，大部分学生的数学和英语成绩较低，学习相关的专业基础知识比较困难，这就使得学生对理论知识的学习在一定程度上有抵触情绪；其次，民办高校学生个人自制力较差，受学习难度、课程性质和个人情绪等方面的影响；再就是民办高校的学生大部分思维活跃，喜欢动手操作，更倾向于实践能力强的课程。

（2）教材种类繁多，具有不同的侧重点，教学内容过时。随着微电子技术、新材料技术和电子信息技术的发展，各种高、精、尖新型传感器不断涌现，但传感器及其应用课程内容和形式的更新跟不上高速发展的传感器技术，学生的学习的积极性和主动性不高。目前专门针对民办高校的教材基本还是空白，大多数民办高校选用的教材或者是一本、二本使用的教材，或者是专科院校选用的教材。这些教材对于民办高校学生来说，一种过于抽象，另一种过于简单。这样在教学过程中很难培养出符合市场需求的高级应用型人才。

（3）实践环节薄弱。传感器及其应用实验教学是整个教学过程中一个重要的环节。不少学生对传感器及其应用理论知识的认识并不深刻，不能在实际应用中学以致用。缺乏与理论知识相应的实验指导书和实验装置。

（4）教师队伍薄弱。目前大部分民办高校教师资源有限，教师的任务重，长时间、超负荷地进行教学，没有时间更新自身的知识，使得师资队伍的综合素质偏低。传感器及其应用是一门应用性很强的学科，不能在技术上投入时间的教师是无法教出应用能力强的学生的。

2 关于民办高校传感器及其应用课程教学改革的几点设想

（1）教学方法的改进。教学不仅是为了向学生传授某种具体的知识和技能，而应是激发学生的创造力。在准备讲解某个知识点时，提前给学生分配任务，学生通过课前查找资料，提炼自己的学习思路，在课堂中结合老师的教学内容，这样更能激发学生的创造力。在教师的指导下，根据传感器及其应用课程教学目的和要求，组织学生通过过多个典型传感器的构成原理、特性、测量电路几应用进行分析、讨论交流等活动，让学生在教学过程中占主体地位，激发学生的学习兴趣，这样能有效提高学生的分析问题和解决问题的能力。

（2）编写适合民办高校的《传感器及其应用》教材。针对民办高校培养高级应用型人才的定位，以及民办高校学生自身的特点，编写适合民办高校传感器及其应用课程的相关教材。结合教学难点，分析各种类型传感器的原理、结构及其应用领域，在夯实学生在传感器方面的理论知识的基础上，提高学生的传感器技术的技能。

（3）加强实验教学。实验教学是理论教学的深化和补充，为了发挥实验教学的功能，达到实验教学目的，可以将传感器及其应用实验独立开课，自行编写相应的实验指导书，这样更具有针对性。培养学生运用实验方法研究各种传感器原理及检测系统的能力。不仅能帮助学生充分理解所学的理论知识，更重要的是要训练学生的实验技能，培养学生的动手能力，树立工程实际观点和严谨的科学作风。把实验教学作为课程教学主线，从学生的不断实践与实验过程中学习需要的理论知识，提高学生的学习兴趣。

（4）增加课程设计环节。其实施步骤：授课教师准备教学文件，下达任务书；学生领取任务书之后提交实施方案；教师根据设计需要发放元器件；组织学生搭建和调试电路，主要由学生自己动手完成，老师负责答疑和检验结果；最后学生提交总结报告，包括设计方案中的所有内容及调试过程和结果分析。

（5）师资队伍的建设。目前部分老师具有较高的理论水平，但实践能力较差；有的青年教师虽具备了较强的实践动手能力，但理论联系实际的能力有所缺乏。这样无法达到该课程预期的教学效果。因此加强师资队伍建设是非常重要的。传感器技术发展非常迅速，必须定期加强教师在新技术中的培训和学习，紧跟技术前沿。也应定期对教师的教学能力进行培训，包括课堂内容的设计能力和把握课堂的节奏能力等。传感器及其应用课程授课教师除了具备扎实的理论基础之外，还应具备较为丰富的实践操作经验。学校应鼓励和支持教师到相关企业中更新知识，从事传感器技术相关的科研项目研究，了解企业对毕业生知识、能力的要求。

3 结语

传感器及其应用是一门理论与实践紧密结合的课程，授课教师要勇于思考、积极探索、及时进行教学的改革，同时密切关注相关企业对传感器技术人才岗位技能的需求，使培养出来的学生能够胜任相关企业工作岗位，提升学生的就业竞争力。

第5篇：传感技术论文范文

一、引言

随着传感器技术的不断发展，它们在科学教学中的应用也逐渐广泛。传感器技术具有科学数据的实时收集、多种类型的数据呈现方式以及变化过程回放等功能，为传统手段所无法实现的实验设计提供了诸多可能。传感器技术应用于教学，可以使微观现象宏观化、抽象概念和理论具体化，从而为学生科学概念的深度理解提供了有力的支持。[1]近几年来，随着传感器技术的不断推广及其在沿海发达城市的广泛使用，与之相关的教学要素也正悄然地发生了变化，如教学模式、实验内容、教学理念、教材开发等，均给传感器技术的教学应用带来了一定的影响。其中关于基础传感器技术实验内容的开发成为重点，教学应用的探讨也引起了一定的关注。[2]国内曾有学者对近几年来传感器应用于我国教学的研究现状和特点进行了多方面的讨论，为相关研究提供了参考。[3]而对有关国外传感器应用的教学研究内容及特点的讨论较少。为弥补这方面的缺失，本文在文献研究的基础上，从学生概念学习、教学模式、教师使用情况和教师培训模式等方面进行分析，试图就国外传感器技术的教学研究内容及其特点做些梳理，并结合国内情况加以讨论，提出一些建议，为我国相关领域的研究提供有益的启示和借鉴。

二、相关术语及其概念的界定

国内大多数文献提及的手持技术(HandheldTechnology)与传感器技术的概念等同，属于狭义范围，而非广义上的手持技术。广义上的手持技术泛指一些与掌上移动设备（软件或硬件），如掌上电脑、掌上学习软件、数据采集器、图形计算器等有关的学习技术。[4]在国外教育类文献中，与传感器技术直接相关的术语主要有：MicrocomputerBasedLabs(MBL)，probeware，datalogging，datalogger，CalculatorBasedLabs(CBL)。[5]因此，传感器技术和手持技术概念的使用需结合不同情境加以区别。关键术语的界定，有助于基于传感器技术教学应用的文献研究。在教育领域，传感器技术是一种面向科学教育的教学技术，是一种用于实时数据获取、显示和分析的软件和硬件集成系统。基于传感器技术的实验系统如图1所示，该系统主要由用于检测变量的传感器（探头）、用于数据收集和存储的数据采集器（如，图形计算器）以及用于数据管理和分析的配套软件构成（配套软件一般安装于电脑、掌上电脑等）。[6]因此，传感器技术的发展主要体现于对传感器技术的实验系统各要素进行种类的开发和性能的更新等。

三、教育领域中传感器技术的发展

随着技术的更新，数据采集器和软件系统逐渐融合，形成了掌上电脑式数据采集器与传感器的组合，使得传感器技术的使用变得更为灵活，功能更为强大。如图2a为国内常见传统传感器技术系统，主要由传感器、数据采集器和配套的分析软件组成，配套的分析软件中提供了多套实验数据的分析模板。利用不同探头及其组合可以进行大量的实验设计，如，用二氧化碳探头进行二氧化碳引起温室的模拟实验，用氧气探头进行水中溶解氧的探究实验等。此类实验还有很多，常见于小学至高中阶段的探究实验开发和常规实验的改进。图2b为PASCO公司的彩屏触摸式传感器系统，其数据采集器安装有SPARK科学学习系统，以探究式教学模式引导学生开展基于传感器技术的科学实验活动，并且鼓励学生合作学习。利用该系统，PASCO研究团队开发了多种形式的课程，如，包含60多个探究式实验的SPARKlabs，针对化学和生物知识学习的加利福尼亚SPARKlabs，为小学和中学提供科学知识学习的探究式科学（SciencethroughInquiry）等。目前，世界上约有100多个国家在使用该公司开发的各种基于手持技术的学习系统。图2c为NOVA5000数据采集器，该采集器除了提供诸多科学实验模板，具备数据存储、分析和处理的功能外，还安装有windowsCE系统，支持学生上网和查询信息，且配备office办公软件来编辑相关内容等。该系统主要应用于初中和高中生物、化学、物理以及环境科学等学科领域的科学实验。与传统数据采集器相比，最新的数据采集器在硬件改建方面主要体现在对数据采集器和数据显示器的改进。现在传感器技术将数据采集和显示进行了有效的融合，且操作采用触屏式，使得户外科学探究变得更为方便。而在实验模板的开发方面，现在传感器技术摒弃了传统实验模板中实验用品、实验步骤、实验结果等“说明书”式的内容结构，融入了核心教学理念，如，科学探究等教学模式来组织内容的编写，使得学生对于科学实验的探究兴趣大大增强，对于问题的思考更为深入。另外，由于加入了信息查询和辅助教学软件使用等功能，学生的科学探究的导向性也更为加强，学生与学生之间信息共享和交流，为合作学习构筑了平台。

四、国外基于传感器技术的教学研究

在国外传感器技术的教学研究中，研究者已逐步从关注实验技术的改进和实验内容的更新等方面，转向着眼于寻求多种传感器技术与教学有效结合的途径，使得传感器能够更好地为教学服务。如下几个方面的研究尤为繁荣：首先，在学生认知研究方面，主要侧重研究利用传感器技术进行教学对于学生概念的转变和能力的提升方面的影响，并且对探究式教学模式的应用尤为关注，从中发现结合传感器技术的教学活动和不同的教学模式对于学生认知发展的影响；其次，在教师使用方面，主要侧重于考察教师传感器技术的认知及探索教学模式的教学效果等，可以为教师教育及传感器技术教学提供依据；最后，在教师教育方面，国外开始关注基于传感器技术的教师培训模式的开发，为培养此类教学的师资做准备。本文对国外基于传感器技术的教学研究进行了梳理，总结了国外基于传感器技术教学研究的侧重点在于学生概念转变和能力变化、教学模式、教师使用情况、教师培训模式等。总之，国外教学研究特点主要体现在：以基于传感器技术的概念转变和能力考查为核心研究内容，以教学模式的探究为重要内容，以师资培训模式的探索为新动向。

（一）学生概念转变和能力考查对学生概念转变和能力的研究，是基于传感器技术的科学教学研究的核心内容。目前，对将传感器技术与科学探究相结合、以促进学生相关技能和方法的获得的相关研究，取得了一定的成果。以下选取典型案例进行分析。具有多年科学教学经验的英国学者FrankFearn设计了基于传感器技术的课外探究活动以促进学生的探究能力。探究内容包括：池塘温度（温度探头）、哺乳动物活动（声音和光探头）、肥堆微环境（温度和湿度探头）、植物生长条件（光探头、湿度探头、温度探头、pH探头）。从活动设计来看，主题从简单到复杂，探究活动的综合性逐渐强；与现实环境紧密结合，使得学生在相对开放的探究环境中，学习使用传感器技术并结合数码相机等工具来收集自然环境下的多种数据，以探究相应数据的变化对于动植物生存环境的影响。这样的设计，不但有利于激起学生的探究兴趣，更有利于培养其观察能力、分析能力以及活动探究能力。[7]美国威廉斯顿高中教师WilliamStruck和纽约州立大学布法罗分校科学教育专家RandyYerrick教授，研究了两种数据分析方法对于学生动力学概念学习的影响。研究选取了两组学生，一组先用传感器技术收集和分析数据，然后再使用录像采集并分析数据的方法；另一组学生则先用录像采集并分析数据，然后用传感器技术收集和分析数据的方法。除在个别概念理解方面存在微小的差异外，两种设计下的学生小组在绘图和图形分析能力方面有了明显的提高；学生在利用图像预测和描述物质运动方面的效果也很明显。[8]这说明传感器技术在数据分析和收集方面，能够促进学生学习抽象概念的深度认识。来自康科德教育研究组织的著名传感器技术教学应用教学发起人RobertTinker博士和密歇根州立大学著名科学教育专家JosephKrajcik教授以水质为主题，设计实验组和对照组比较基于手持技术的探究活动和常规实验活动对于学生概念转变和相关能力的影响。研究结果表明，将传感器技术与科学探究相结合，可以使学生的探究活动变得更为灵活，更有益于学生观察技能的培养，且以小组合作的形式对探究结果共享和讨论，促使学生对概念理解得更为持久。相对于控制组，实验组学生在基本概念学习及其深度理解方面有了明显的提高，其数据分析也更为全面，且随着时间的增加，基于传感器技术的科学探究活动对学生探究兴趣、思维和探究技能等的培养均产生了积极的影响。[9]综上可知，学生概念转变及能力变化与基于传感器技术的实验活动设计有着密切的联系。研究者从不同角度对传感器技术的教学应用进行了研究，有从传感器本身的特点出发，侧重实验开发和应用，如Fearn和Struck等人的研究；有侧重传感器技术与建构主义模式和科学探究模式相结合进行有关研究，如Tinker等人的研究。因此，基于传感器技术的实验活动设计，不仅需要重视实验本身的设计，还需要考虑实验的活动方式或教学模式的设计，如，将科学探究教学模式与传感器技术的教学应用相结合，更能激发学生的学习兴趣，挖掘出更多基于传感器技术的科学学习的潜在价值，为实现当前课程标准以科学探究为突破口，达成培养学生探究能力的要求开辟了新途径。

（二）教学模式探索随着传感器技术的逐步发展，如何发挥传感器技术的教学价值，成为值得研究者们思考的问题。因此，在侧重实验开发的基础上，国外对于基于传感器技术的教学模式的开发也极为关注，这成了传感器教学研究的热点内容。康科德教育研究组织ShariMecalf博士和RobertTinker博士开发了一套基于传感器技术的教材。该教材以探究教学模式为理论基础，以基于标准的主题为活动内容，旨在能够最大限度地体现出传感器技术对于学生概念理解和能力培养等方面的优势。教学中，利用配套的软件系统帮助学生运行和观察传感器收集的数据，并指导学生按照引导、反思、实践、应用和评价等环节组成的教学模式进行探究。研究小组还为教师配备了相应的活动指导手册，对有关主题的背景知识、相关问题和讨论模式等均进行了说明，为教师的有效教学提供了支持。研究表明，经过一定的培训，教师能够顺利地运用规定的教学模式，传授教材中的教学内容。调查显示，学生在完成教材所要求的探究活动后，对于相关概念的理解有了明显的提高，错误概念明显减少。教师在访谈中也表示，该教学方法以及对传感器的使用对科学教学的成效是显而易见的，尤其是在学生对科学概念的深度理解方面。另外，学生在问题解决、表达与交流、团队合作等方面也得到了相应的提高。[10]美国查塔姆高中著名的研究型教师MissyHolzer设计了基于传感器技术的开放式探究课程，旨在为学生提供一种可持续探究和科学学习的方法。该课程提供了一系列与探究方法和科学本质相关的内容。在教学中，学生先学习各种定量和定性观察方法，总结出一些相关的科学术语，这些方法和技能均会使用到后续的传感器技术探究活动中。比如，在“微环境影响因素探究”活动中，学生需调查自身所在社区环境内的微环境，利用温度传感器来收集不同时段社区中的温度，探究温度对其微气候的影响。数据收集完后，学生分组讨论，探讨温度高低对于微气候分布的影响。通过此类简单的探究活动，使得学生能够在一种自主探究的情况下，选择制定相应的探究计划，查询相关信息，确定所要观察的数据和监控数据变化的进程。在探究过程中，通过查阅资料、讨论和分析，得出相应的结论，学生的科学探究能力在得到提升的同时，对相关科学概念的理解也有了显著的提高。[11]希腊萨利大学的CharilaosTsihouridis博士等人，研究了建构主义理论引导下的基于传感器技术的科学教学模式对学生科学学习的影响。探究内容为不同物质的热传导，研究选取实验组和控制组，实验组学生按照合作设计、实验、修改以及实施的模式来开展基于传感器技术的实验探究活动；控制组学生则是直接使用已有实验来探究不同物质的热传导现象。研究表明，以建构主义教学理论设计的教学模式引导学生的实验探究，可以有力促进学生对于科学概念的理解。后测结果显示，前测中相对模糊的概念变得清晰，学生的理解不再停留于表层，回答问题的准确率也有了明显的提高。另外，实验组学生对实验活动的参与度和兴趣均较高，学生对于实验过程的掌控和步骤的调整能力得到了加强。[12]美国斯坦福大学和瑞典韦舍克大学的合作项目LET’SGO，开发了基于传感器技术的合作式探究学习活动。该学习活动以开放式探究为基础，结合计算机和传感器技术的使用，采用小组合作学习的方式，展开了对生态环境的探究。以水质检测为例，学习主要围绕以下几个环节：（1）同一小组学生联系已有知识对主题涉及的核心问题、探究任务进行讨论，并对问题作出假设；（2）探究或收集数据，小组讨论期间主要用SPARK传感器技术来测量和收集数据，用LiverScribe软件来记录活动内容及其结果，用工作单来记录和描述水周围的环境；（4）收集数据后，学生对不同区域的水质进行比较和分析；（5）学生回到课堂书写结果和报告，反思探究结果。研究结果表明，学生对这种基于传感器技术的教学模式给予了很高的评价，他们认为，这种数据收集的方式更简便，更有趣，活动的参与度也得到了加强，且后测也表明学生对于主题相关概念的理解更为深刻，对于问题的理解更为具体。[13]上述研究表明，基于科学探究的传感器技术教学应用模式，是提高学生对概念的深入认知和相应学习技能、能力（探究技能、分析能力、观察能力、合作学习能力等）的主要途径。且多样化的探究形式，如，对引导式探究、开放式探究以及合作式探究等的应用，为传感器技术的教学应用模式拓宽了思路，使得传感器技术的教学应用不再局限于课堂和个人，传感器的教学价值也不再局限于提升学生的概念认知，而且能够将传感器技术与日常生活与实践相结合，走出课堂，在探究中以合作和讨论的形式来完成一系列学习任务，拓展了传感器技术的教学应用价值。

（三）教师教学使用情况调查在具体的教学中，除了受教学模式影响外，教师自身的能力以及教学环境的影响，致使基于传感器技术的教学在现实应用中陷入了困境。研究这些困境，提出相应的对策，是为今后基于传感器技术的教学能够顺利实施提供了有力保障。新加坡国立教育学院学者SeahWhyeChoo的研究综述表明，在基于传感器技术的教学中，教师的主要任务是设计有效的学习活动及其任务，需注重在教学中给予学生充分的讨论、分析以及解释的时间，且在学生观察数据时给予适当的指导。并分析教师在教学中遇到的主要问题是受到了教学时间的限制，其他还包括资源和设备、技术支持、经费、培训时间、管理技术、教师自信心等因素。另外，传感器的技术问题、课程设计方面等经验的缺乏，也是导致教学使用的障碍所在。他提出，教师应对传感器技术的作用有充分的认识；对IT技术与课程结合的设计思路要有明确的认识；学校应为教师提供更多的时间来实施此类教学活动；通过适当的培训来增强教师的自信；新老教师能够共享优秀课例；改变传统的评价方式，注重过程评价；在教学中对学生的认知、推理以及分析能力、合作等技能进行综合评价。[14]SeahWhyeChoo等人通过网上问卷，调查了新加坡教师在传感器技术的科学教学方面的使用情况。研究表明，在实验类型方面，传感器技术的使用途径主要为教师演示实验、教材实验和学生实验等，在探究性项目中用到的比率较少；教学方式以教师导向为主，主要用于验证性实验，学生在探究式活动中甚少使用；在介绍使用方法时，绝大多数教师着重介绍传感器技术的功能、操作步骤和方法，而忽略学生对于数据的解释和结果的讨论，尤其是面向低年级学生的教学。调查结果显示，教师并未充分挖掘传感器技术对于探究式教学的价值，教师只是用于演示或学生验证性实验，而很少给予学生在探究式活动中使用的机会，教学中也过于强调学生对操作技能的使用，而忽略了其对数据和结果进行讨论和分析能力的培养。[15]上述研究基本上概括了教师在基于传感器的教学使用中遇到的问题和面临的挑战。除了硬件外，教师自身对于传感器技术的认识，成为传感器能否更好地为教学所用的突破口。这种认识包括对技术的认识，对教学模式的认识以及对教学对象和环境的认识。在教师培训中若能注重提升这些认识，将有助于教师在课堂教学中有效地利用传感器技术。

（四）教师培训模式探索随着对技术教学应用要求的提高，教师培训中基于传感器技术的教学培训也逐渐受到关注。基于传感器技术的教师培训，也为教师的专业发展打开了思路。美国克利夫兰州立大学的课程专家SelmaVonderwell教授等人，开发了基于传感器技术的探究式教学培训模式。该培训模式由五个环节组成：探究式教学相关内容的学习———传感器技术的学习———基于传感器技术的探究式课程设计及实施———共享网站的建立。在培训之前，教师普遍认为自身开发此类课程的能力不足，尤其是针对将传感器技术与科学课程相结合的问题时，认为自身水平较低；经培训后，教师对传感器的使用及其教学等均有了一定的自信，认为探究式教学中融合传感器技术的方法，帮助他们理解技术在教学中的多种途径，认识到技术对于科学教育的价值。通过将教师在培训课程中开发的优秀课案例应用于课堂，使学生能够收集信息、分析信息的数据，且数据生成和分析的过程帮助学生更好地理解科学概念，培养学生观察、分析解决问题的能力，学生的活动动机和兴趣均有所增强。[16]美国克利夫兰州立大学的IssaouGado博士等人，以归纳———概念发展———概念应用为教学模式，用于职前教师的基于传感器技术的探究式教学培训。在归纳阶段，通过播放教学视频，归纳传感器技术在教学中的使用方法，讨论传感器技术对于科学学习的影响；在概念发展阶段，让教师们通过设计探究式教学活动，和基于传感器技术的活动，并对表现进行评价；概念应用阶段则是教师在熟悉一系列活动后，参与到问题解决和自我探究的活动中，如，小组合作设计基于温度、电导率仪、pH探头的探究活动，并对教学表现进行评价、反思和交流。研究表明，这样的培训模式，使得职前教师对于技术的态度大有转变，一系列的教学活动，使得职前教师的探究能力、组织能力以及科学活动的参与度和态度等均有所促进，教师对于技术的使用能力、信心度进一步提高。[17]荷兰特温特大学JokeVoogt博士等人，通过基于传感器技术的课程培训，来促进职前教师的技术教学应用能力。该培训课程开发了针对帮助教师理解基于传感器技术的学生中心课程的教学及其实施步骤的课程材料。课程材料的活动设计以POE（预测—观察—解释）理论为指导，通过预测、实验设计、数据分析、比较预测和结果、反思等环节来组织教学，通过将教师设计的课例应用到实际课堂中。结果表明，绝大多数教师愿意在课堂教学中使用基于传感器技术的学生中心科学课程。他们认为，这样的课程对学生的科学学习很有帮助；小组合作探究方式的教学相对容易，而过程评价相对较难；利用学生前概念以及鼓励学生对预测和发现的讨论较难；需要一段时间来达到对于技术教学的班级管理和掌控；相应的课程材料及其评价方式的开发对于技术传感器技术的教学也是很重要的。[18]可见，国外在基于传感器技术的教师培训方面，侧重借助于一定的教学模式来促进教师对传感器技术的认识和教学应用的能力提高，尤其注重教师基于传感器技术的教学内容设计和实践应用环节，使得教师培训与教学实际相结合，有利于教师从实际出发，从教学实践中体会和收集反馈，从而对原教学设计做出评价和修正，加深他们对于技术应用的现实意义的理解。此外，还有研究者对学生传感器技术的使用及其看法进行了调查，得出结论：学生传感器技术的操作技能、对传感器学习功能的认识、对技术使用的态度等，均对教学产生了一定的影响。[19][20]这些方面的研究和反馈也进一步促使教师在实际使用过程中，以学生的认知水平和基本技能为前提来设计相应的科学活动。

五、思考和建议

综上所述，国外教育技术或科学教育领域一些著名学者以及相关大学和教育研究机构，对基于传感器技术的科学教学展开了多方面的讨论，主要集中于基于传感器技术的教学对学生概念转变和能力培养的考察；侧重基于传感器技术的教学模式及其教学效果的探索；关注传感器技术教学应用影响因素的探讨，如，教师使用情况及其问题等；以及注重职前教师传感器技术教学应用培训模式的探讨。通过这些研究，使得基于传感器技术的教学设计及其应用，有了强力的理论支撑。本文结合国内的研究现状，在上述文献分析的基础上，简要提出相应的建议。

第6篇：传感技术论文范文

关键词：传感器实验；教学改革；创新人才培养

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)18-31739-01

Experimental Teaching Reform of Sensors Course

ZHANG Huai,Chen Fu-jun,YANG Yong,LIANG Feng

(Huanghuai University,Zhumadian 463000,China)

Abstract:Sensors is a most practical course, the students can verify theories through an experiment, and can strengthen the cultivation of the student’s innovation and practice ability. Aimed at the present situation of the experimental teaching for sensor of our university, we do some beneficial reform and the aim is to improve the practice ability of students and cultivate the innovative talents.

Key words:sensor experiment;teaching reform;cultivation of innovative talents

传感器技术作为现代三大信息技术之一，广泛应用于工农业生产及日常生活中，是测控过程中反映被测对象、保证控制质量的重要一环，也是自动化、测控技术、机械电子等专业的一门实践性和应用性很强的基础课。随着计算机技术，信息技术和网络技术的发展，传感器技术与应用也飞速发展，而传统的传感器教学尤其是实践环节的教学迫切需要改革创新。为此，针对我校传感器实验教学的现状做一些有益的改革，旨在提高学生对传感器原理及特性的理解并进而达到设计和应用的目的，培养高素质技能型人才。

1 我国传感器及实验教学的发展及需求

传感器及智能仪器仪表自上个世纪60年代以来一直作为自动化、测控技术、机械电子等专业的一门专业课程，特别是进入80年代后，国际上出现了“传感器热”：日本把传感器技术列为80年代十大技术之首，美国把传感器技术列为90年代的关键技术，我国把传感器技术列为“八五”、“九五”的重点研究项目之一；并且2003年3月国家教育部紧跟国际科技发展步伐，已将传感器的教学纳入到普通高级中学物理课程的教学体系中。由此可见，传感器在当今科技发展及国民教育体系中所处的重要地位。而对于传感器本身又是一门实践性和应用性很强的学科，而且传感器实验教学是整个教学环节中的一个重要子系统，因此，加强传感器实验教学以适应我国高等教育的任务――培养学生创新精神和实践能力的需求。

2 传感器实验教学的现状

长期以来，理论教学重于实验教学的观念根深蒂固，影响了传感器教学的效果。传统的传感器教学尤其是实践性环节迫切需要改革创新。传统的传感器实验教学的问题主要反映在以下几个方面：

2.1教学中存在不重视实验的倾向

实验教学是理论知识和实验活动、间接经验与直接经验、抽象思维和形象思维、传授知识与训练技能相结合的过程。但是，对传感器实验教学现状的调查结果表明，目前很多高校在教育观念上，仍存在着重理论、轻实践，重理论知识传授、轻动手能力培养的倾向，在课程体系上，实验教学少有独立的教学体系以及相应的学分评价体系，实验课从属于理论课，实验内容含在理论课程中，实验学时与内容的开设随意性强，随意削减实验学时成为普遍现象，实验课时同理论课时比例不太合理等问题，从而大大影响了学生对传感器特性的理解及在传感器应用中解决实际问题能力的培养。

2.2实验项目验证型多于设计型

目前，我系使用的传感器实验装置是由浙江高联科技开发公司提供的CSY2000D型传感器检测技术实验台，它所提供的实验项目大多为验证性实验，虽然各传感器透明式封装比较直观，但缺乏设计性、综合性要求，与工程实践脱节严重。

2.3教学方式单调枯燥

传统的传感器实验教学是注入式的，从实验原理、步骤、实验注意事项，甚至连实验结果都面面俱到地由老师讲解，然后由学生“按方抓药”地操作。这使学生处于消极被动的地位，影响其学习主观能动性的发挥，严重阻碍了学生的全面综合素质的培养。

2.4实验经费投入不足

实验室建设对各高校来说是一项重要的投资，特别是对于一般的普通高校在资金有限的情况下，对实验室的建设投入更少；而传感器又是精密测量仪器，一般单个售价都在50元以上，我系于2003年购置的6台CSY2000D型传感器检测技术试验台就高达1.83万元/台。因此，在资金紧张的情况下，使得高校扩招后由原来的一名学生一台设备，改为2～3人一组，这样在实验过程中往往一个学生做，同组人旁观，教学效果很不理想。

3 改革与探讨

实验教学是高等院校教学的重要组成部分，是对课堂所学理论知识的直观认识和拓展应用，是学生理论联系实际的重要途径，它在培养学生综合素质和创新能力方面有着不可替代的重要作用。因此传感器实验教学必须从理论教学中解脱出来，实验教学应与本课程特点紧密结合，做一次全面的改革：

3.1深化传感器实验教学改革，着力培养学生动手能力

为推进我国全面的素质教育，培养学生创新精神和实践能力，根据传感器实验教学的现状和面临的问题，充分调研，对目前的传感器实验教学进行全面改革：从本科培养计划的约束，到实际实验教学的实施；从教师的教学观念，到学生的实验的目的等各方面都要充分认识到传感器实验在传感器教学中的重要性，在实际实验教学中不断培养学生独立的操作动手能力。

总体上说，注重引导，加强实验考核，使学生普遍对实验重视程度提高，能主动预习准备实验，甚至带着问题进实验室，学生的动手能力明显增强。

3.2切实加强传感器实验室基础建设和科学管理制度

实验器材是开展实验教学活动的基础平台，虽然传感器实验器材价格相对较贵，但也应逐渐增加传感器实验室经费的投入，除了确保正常的教学实验所需各项经费外，还要投入一定经费改进和完善现有仪器设备。同时，还要加强实验室科学管理制度的建设，现在各高校的实验室管理专职人员紧缺，一般由理论课老师来担任实验的教学和实验室管理，其间存在管理漏洞，仪器损坏无法及时维修，严重影响实验教学的开展。因此，传感器实验室要根据本学科的特点和自身条件建立切实可行的实验室管理制度和实验操作规程，逐渐形成较为完整的实验教学管理和保证体系。

3.3加快传感器实验教材的编写

实验教材是提高实验教学质量的重要环节。传感器实验是近几年才在各高校普遍开设，据调查现阶段各高校采用的传感器实验教材都是在厂家提供的仪器使用指南的基础上编写的讲义，缺乏规范性、普适性。根据高校实验教学改革和本学科发展的现状更新充实实验教学内容和教学方法，编写配套的、高水平的传感器实验教材是刻不容缓的。

3.4改革传感器实验教学的内容及方法

3.4.1实验教学内容的改革

为了突出实践教学，培养学生的应用意识、工程实践能力，使学生“消化理论、发展能力”我们对该课程的实验内容进行了较大改革：一方面保留了一些基础验证性实验，如电阻应变、电涡流位移特性、光纤传感器位移特性实验等，使学生通过这些实验，理解传感器的基木原理和特性，消化教学内容；另一方面开设一些设计性实验，如我们利用电阻应变片设计了数字电子秤，以及结合单片机知识设计出自动避障小车和全自动洗衣机控制器等，通过学生自己制作出一些小产品模型，使学生进一步认识到课堂中学过的传感器在其中的限位、距离检测等作用。在教学过程中除了要求学生写出实验报告外还要求撰写设计论文，这样更能够将设计思想、方案论证、技术路线等一些列创造性工作反映出来，同时还可锻炼学生的总结能力，为将来撰写科技论文奠定基础。

3.4.2实验教学方法的改革

实验课是验证理论、应用理论、锻炼学生动手能力的重要环节。在实验指导的方法上,我们进行了一些改革探索，在实验指导过程中,注意因材施教,采用启发式教学方法,提示学生是否有更好的改进方法等等。如电阻应变实验中对电子秤标定时反复调节Rw3、Rw4直至托盘空时电压表显示为0v、200g砝码时显示为0.2v。反复调节最终是可以达到要求，当学生反复调节几次没达到预期要求时可能不耐烦了，这时提示学生根据电阻应变式传感器的测力原理及输入输出特性――线性关系，分析电路中Rw3、Rw4的作用可以看出Rw3起调节放大倍数――即线性关系中的斜率、Rw4起零点参考电压调节――线性关系中的初始值的作用，经过这样比较对应后，很快可以得出这样的快速调节方法：当托盘空时，调节Rw4使电压表显示为零；然后将10个砝码全放入托盘，调节Rw3使电压表显示为0.2v；然后去掉全部砝码记下此时电压表读数v0 (如0.002v)；再将砝码全放入托盘调节Rw4使电压表显示为0.2-v0（如0.198v）；最后再调节Rw3使电压表显示为0.2v即可。通过像这个实验一样的实验教学方法改革,我们认识到如果在每次实验指导中都能够采用启发式的方法启迪学生，发展学生的发散思维能力，那么一定能使学生举一反三，达到学以致用的目的，同时还可激发学生的创新兴趣。

3.5建立科学的实验考核方案

成绩评定方式对于实验教学十分重要，它是这次传感器实验教学改革实施的总体指挥棒。学生最关心的就是成绩，我们要充分利用这一法宝设计较为合理的考核方案，既能达到考察的目的，同时使学生通过试验不仅能很好理解理论知识，还可以培养学生的动手、创新能力。为此，将成绩评价定位在是否理解并灵活应用所学知识，以及鼓励创新思想和创新实践过程，而不仅仅是结果正确与否。在总结多年实验课经验的基础上，采用两种结果验收相结合的形式，一种形式是当面验收，通过演示和口头介绍展示实验过程及实验效果，并完成高质量的实验报告（包括利用VC、vb、matlab等软件实现对测量数据的分析及相应的改进措施和仿真），这种方式是学生实践活动结果的直观体现；另一种形式是提交撰写设计论文，相对与前者，这种形式更能够将设计思想、方案论证、技术路线等一些列创造性工作反映出来，同时还可锻炼学生的总结能力，为将来撰写科技论文奠定基础。学生的最终实验成绩是这两部分成绩的综合。

4 结束语

关于传感器实验课教学改革涉及面广，环节多，是个比较复杂的问题。我们只是在这方面做了一些有益的尝试，并取得了一定的成功经验。我们改革的目的很明确，就是要让学生感觉到每一个实验都是一次挑战，要想取得成功必须要有充分的准备、严谨的态度、细致的操作和灵活的思维。每一次实验的完成，不仅要让学生的实验能力得到充分的训练和提高，更重要的是要激发学生的主观能动性和创造性。只有这样才能为国家培养出具有较高的全面素质的一流人才。

参考文献：

[1]廖正琴.新课程标准理念指导下的传感器教学初探[J].物理教学与探讨,2003,5:42-43.

第7篇：传感技术论文范文

关键词：传感器技术 PBL 多维递进 课外研习 专题网站

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）012-338-02

1 引言

传感器是获取控制信息的主要手段，通常作为关键环节位于连接被测控对象和测控系统的接口位置，其基本原理和应用是现代科学技术人员必备的基础知识，故传感器技术相关课程是电气工程类、机电类及自动化类专业的一门主干课程，近年来更是发展成为电类专业乃至所有工科专业的重要选修课。

从课程性质看，传感器技术是一门内容复杂、实践性很强的交叉学科，在整个测控课程体系中具有承上启下的重要作用。然而，笔者结合多年教学经验发现，传感器课程教学仍存在不少问题，如教学内容滞后，内容分散，整体连续性不强；轻实践，与工程实践脱节等等。

为解决这些问题，笔者对高校学生的学习特点和思维方式进行具体分析，由此提出以项目为导向的多维递进式PBL教学模式，结合优化举隅、课外研习、专题网站等多种教学手段，改变传统教学的诸多弊端。

2 学习对象特点及PBL模式

2.1 学习对象特点

高校《传感器技术》教学面向的对象是大二或大三年级的学生，他们的自我调控已建立在稳定的人格基础之上，学习动机倾向于信念型与兴趣导向，学习目的性、独立性及自主性强，思维的组织性、深刻性已发展到较高层次；且积累了一定的专业理论知识基础，知识学习与思考问题具有系统性、批判性。

2.2 PBL模式

PBL是指学生在教师的指导下，从自身的学习和社会生活、自然以及人类自身发展中选取研究专题，以探究的方式主动获取知识、应用知识、解决问题。这一模式中，问题是学习的起点，也是优化教学内容的依据；教师不纯粹是知识的讲解者与传授者，他们的工作重点是课前的设计和课后的反馈、反思。

因此，采用多维递进式的PBL教学模式，是符合高校学生的学习和思维特点的，它培养学生“主人翁”精神，可很大程度地激发学生的兴趣和积极性，主动发现问题和探索解决办法，从而培养他们动手和创新思维能力。

3 建立多维递进式PBL教学模式

根据传感器技术课程特点与授课对象的学习及思维特点，建立有效的传感器技术研究性学习（PBL）教学模式，结合多种教学方式与手段，将其深入贯彻到理论教学、实验教学及课外研习等环节，同时依托专题网站的建设和应用，整合可利用资源，从理论教学、实践教学、课外研习及专题网站着手，多维递进地贯彻“学习研究一体化”的思想，最大程度地激发学生学习兴趣，培养其动手及创新思维能力，提高教学质量和效率，改善传统教学的弊端，解决现存问题。

多维递进式PBL教学模式的研究框架如图1所示。

3.1 理论教学

如图1所示，理论教学中，分别从两个方面去改革：（1）优化教学内容；（2）整合教学。

3.1.1 优化教学内容体系

教师基于PBL教学的内涵和特点的探索和研究，对传感器理论知识体系进行科学的归纳梳理，删减部分理论性太强及细枝末节的内容，结合相关研究项目成果，同时增加新型传感器、新应用和相关研究项目的内容；从内容上淡化较为枯燥的理论或和专业较不相关的知识点，增加实践性、趣味性、直观性、新颖性强的内容。如自动化行业很少直接应用到成分检测技术，所以针对该专业的学生，此部分内容抽象且实用性不强，理应适当删减。而热释电红外传感器在电器行业、安全防护等应用广泛，如电视机、自动开关、防盗报警器等，也有不错应用前景，如智能汽车、机器人等。可适当增加相关内容。

3.1.2 整合教学手段

基于多媒体技术，采用项目导向式、优化举隅式、启发式、及案例展示式、研讨式等为一体的教学方式与手段，如以某些项目研究为导向，有目的地展开相关知识体系的讨论与讲授，并结合项目研究成果进行演示，强化知识或精选有趣的案例进行动画或视频展示；对同一类传感器进行采用优化举隅；或就某个主题引导学生收集并整理材料，巧设问题，展开主题讨论、演讲等等，在这过程中培养学生发现问题，思考问题，进而解决问题，还能举一反三的能力，在理论教学中培养学生PBL的思想。如在开始讲到温度检测的内容时，可首先向学生提问他们了解的有哪些温度检测方法，因为温度检测应用的领域非常广泛，而且发展历史悠久，学生对此有一定的感性认知和想法，从这个问题切入，可以启发学生去思考，讨论，然后再通过视频、动画或图片进行实例展示先进或新颖的检测仪器，最后再引导学生去思考这些温度检测方法的原理、过程，这样就可以激发学生的兴趣和发散思维，并且很好地引导了学生从感性到更深层次的理性认知。

3.2 实践教学

3.2.1 整合传统实训

就传感器技术的课程特点而言，其实验课时与理论学时比例是不太合理的，且由于实验设备欠缺、学时少等原因，实验多为验证性，缺乏设计性，综合性实验，这是不利于培养学生知识应用能力的提高及创新思维的培养。因此有必要对传统实训的内容进行整合，增加一些设计性、综合性及演示性的实验。实验可分为三类：（1） 要求学生自己操作并掌握的实验。传感器种类繁多，教师应科学设计实验内容。电阻式、变阻抗式及电动势式传感器应用广泛，也是基础性内容。教师可慎选具代表性的实验内容。如电阻式传感器中箔式应变片（测量电路依次是单臂、半桥、三臂及全桥），变阻抗式传感器中的差动变压器、电容传感器，电动势式传感器中的霍尔式传感器等传感器的特性分析实验。（2）学生自己设计及操作的实验。这类实验要求学生有扎实的基础和一定的积累，老师需给予辅导和启发。如在带领学生完成箔式应变片实验基础上，引导学生完成半导体应变片实验的设计和操作；（3）演示性实验。在有限的实验学时里，可适当补充这类演示实验。如热释电红外传感器。该传感器原理简单，操作容易，效果直观，学生兴趣大。

3.2.2 传统实训与虚拟仪器仿真相结合

巧设实验，传统实训和虚拟仪器仿真相结合，弥补实验设备和学时不足。如采用Multisim、proteus等软件构建虚拟电子实验室，有些不能用现有设备完成的实验可用这些虚拟仪器进行仿真，提高实践教学质量，使学生的实践能力和应用相关软件的能力得到进一步锻炼和提高，为学生培养PBL能力打下良好的基础。如可以用proteus软件。

3.3课外研习

课外研习是PBL教学中非常关键的内容，也是贯彻PBL思想的有力环节。传感器技术是一门实践性很强的课程，教师应鼓励、组织、引导学生走出课堂，积极参加学科竞赛、科研项目，有效实现PBL由课内向课外的延伸，形成综合性兴趣驱动的课外拓展性学习，和以科研为背景，课后设计与手工制作实践、学科竞赛为平台的高水平主题研习等不同形式、不同层次、渐进上升的学习研究模式，促进学生学习与研究一体化。

3.3.1课后设计及制作

教师以任务性学习为导向，基于一定的理论知识储备，恰当布置课后的设计或手工制作任务，如设计或制作简易温度计，压力计等等，学生以学习小组为单位，协同进行资料检索、讨论、设计、制作、作品讲解及演示。学生作为完成创新性活动的主体，学习兴趣和主动性充分调动，积极完成任务。如基于红外传感器的果蝇捕杀技术研究，结合单片机的温度传感器设计、传感器技术在厕所节水装置的应用等等作品均具有较高的可行性、实用性和理论成熟度。过程中学生的资料检索、创新思维、动手能力及协同能力均得到很大程度的锻炼。教师可推荐其中的优秀作品参加竞赛，或者转化为其它形式的科研成果。

3.3.2 鼓励学生参加学科竞赛和科研项目

学科竞赛和科研项目是检阅学生专业知识、提高动手能力和培养创新思维很好的平台和方式。而传感器技术作为一种现代科学技术，是一门实用性、新颖性兼具的学科，在工农业各领域中应用广泛，在未来更是有着广阔的应用前景。教师应鼓励、引导学生参加汽车电子、电子设计、节能减排等等竞赛，或参与学院老师的科研项目，勇敢走出课堂，积极参加创新实践活动，把传感器技术理论与实际充分地结合起来，在实践活动中发现优点与不足，不断学习和改进。

3.4专题网站

采用PBL教学模式，教师不再是传授知识的主导，课堂也不再是讲授知识的唯一地点。学生有自主学习的能力，因此教师应创造良好的学生自主学习条件。专题网站建设可丰富课外知识，为学生的研究性学习提供更多的资源和空间。

根据霍兰的复杂适应系统（CAS）理论，教师的教学策略应以促进学习者与教师、学习者与学习者、学习者与资源、学习者与环境的交互为重点。而专题网站的建设和应用给学生和老师的教学提供了另外一个交互平台，且这个平台是不受时间和空间限制的，使学生可更大程度地开展研究性学习。

4结论

根据传感器技术教学存在问题及学生学习特点的分析，结合研究性教学内涵，提出多维递进式的PBL教学模式。从理论教学、实践教学、课外研习及专题网站建设等多方面出发，研究如何将PBL的教学模式多维递进地，全面贯彻于传感器技术的教学中。通过优化教学内容及丰富的教学手段，改变一成不变而枯燥的理论，培养学生发现、思考、解决问题的PBL能力；通过传统实训和虚拟仪器仿真相结合，弥补实验学时和设备的不足，提高实践教学质量，鼓励引导学生课外研习，专题网站学习，充分发挥学生主观能动性，有效实现PBL由课内向课外延伸。尽管如此，传统的教学模式根深蒂固，且由于教学条件的限制，PBL教学模式的贯彻和拓展仍然是一个长期坚持不懈的目标。

（2012年校级教育教学改革研究项目：《传感器技术》多维递进式PBL教学模式研究（G2120012））

参考文献：

[1] 李金宪. 传感器课程实训教学策略优化举隅[J]. 辽宁工业大学学报（社会科学版），2010， 12（2）：139-141.

[2] 杨鹏， 常鸣， 黄亚忠. 《传感器原理及应用》研究性教学实践与思考[J]. 中国现代教育装备，2008（10）： 85-87.

[3] 高美红. 专题学习网站在传感器教学中的应用研究[D]. 中国优秀博硕士学位论文全文数据库，2006.

[4] 陈静. 传感器与检测技术教学改革探索[J]. 中国现代教育装备，2011（15）： 94-95.

[5] 刘新福，刘金河，等.应用现代教学技术开展传感器教学活动的探讨[J]. 信息时代， 2011（6）： 44-45.

第8篇：传感技术论文范文

关键词:语文信息技术课程整合网络阅读

引言

从美国著名的 “2061计划”和加拿大1998年的“信息技术报告”,可以看出,国外已从整体上重构和设计了基于信息技术环境的课堂教学过程,并将信息技术渗透到学科教学的整个过程中。我国《语文课程标准》也多次提到与“现代信息技术”相关的内容,如语文课程“应当密切关注当代社会信息化的进程,推动语文课程的变革和发展”,学生要“利用图书馆、网络等信息渠道尝试进行探究性阅读”,“能利用图书馆、网络搜集自己需要的信息和资料”等等。语文教育要在信息技术的基础上实现跨越式发展,必须走信息技术与语文课程的整合之路,开展信息技术多样性教学,使教材“缺陷变优点”,激发学生学习语文的兴趣和认知主体作用的发挥,只有这样才能在教学思想、教学内容和呈现方式等方面取得飞跃性的突破。下面结合本人多年教学经验,从信息技术背景下的语文课程整合对语文教学方法作一些初步探讨。

一、信息技术与小学语文课程整合的理论依据

信息技术是指能够完成信息的获取、传递、加工、再生和使用等功能的一类技术,也指感测、通信、计算机和智能以及控制等技术的整体。信息技术与课程整合,是指把信息技术作为工具与学科课程相互融合,在整体优化的基础上产生聚集效应,共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式。从而促进传统教学方式的根本变化,从而达到培养学生创新精神与实践能力的素质教育的目标。信息技术与语文课程整合的主要理论依据是系统论、建构主义学习理论、人本主义的学习理论和传播学理论等。

首先,系统论认为系统是由相互关联又相互作用的部分组成的具有特定功能的有机整体。系统论认为系统的整体大于部分之和,侧重于系统的整体分析。教师要以系统论为指导,把信息技术与语文教学的整合看作是一项复杂动态系统,在整合过程中,信息技术手段的选择、教学设计、教学结构、学习资源等方面都要发挥最佳功能以达到最优化的教学效果。其次,教育专家们从皮亚杰的建构主义学习理论出发,研究得出一系列教学设计原则用于指导教学模式的设计和构建。要求我们在“信息技术与语文课程整合”中创设建构知识的学习环境,树立以人为本的教育观念,发展不断建构的认知过程。再次,以罗杰斯为代表的人本主义学习理论突出情感在教学中的地位和作用,形成了一种以情感作为教学活动基本动力的新的教学模式,把学生的思想、行为、情感和体验看作是教学的主体,从而促进个别化教学的发展。在信息技术与语文课程整合过程中强调以人为本,强调学生是教学的主体在整合中,要注重情感、态度、价值观的正确导向在整合中要注重个体差别,强调个人参与和个性发展。最后,传播学理论、机能协同理论和思维科学理论也从各个侧面对信息技术与课程资源整合提供了理论支持。

二、信息技术与语文课程整合现状分析

信息技术与学科课程整合是信息技术发展的必然趋势,信息技术的飞速发展必将引起语文教育的革命。语文教学个别化、语文教育开放化、语文教育内容丰富化、语文教材电子化、语文教室虚拟化将成为信息技术与语文课程整合发展趋势。《基础教育课程改革纲要(试行)》明确提出:“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,促进信息技术与学科课程的整合,逐步实现教学内容的呈现方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革。充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。” 目前,利用信息技术进行多媒体教学日益普及,信息技术在教育领域的应用引起教学方式的革命,其深远影响是不言而喻的。但也存在不少问题,比如课件演示代替了文本的阅读、直观的画面代替了学生想象、媒体预设代替了课堂制作、人机交流代替了师生互交流等等问题或误区。这归根结底在于认识和技术条件两个方面的原因,教育自身改革的滞后也有一定的影响,从而导致“整合”的异化。因此,教师要切实转变观念,树立现代教育理念,科学地评价课堂教学,学校也要建设符合需要的资源库,以人为本开展教师培训。

第9篇：传感技术论文范文

【关键词】媒介；媒介技术；传播

传播学作为一门独立的学科从创建到现在，不过是几十年的历史，然而传播作为一种社会性的现象则是和人类社会的产生是同步的。并且，媒介和传者与受者两者一样，是作为最基本的传播要素而出现的，它是信息传递和接受的手段、载体。在最初的传播历史中，媒介表现为语音、语言和一些简单的符号等形式，随着科技的发展，媒介的技术含量越来越高。随着现代印刷机的发明，传播第一次有了现代性的意义，开始跨越以前人类想象力的极限，摆脱了时间性与地域性的制约，使地球上每一个个体都身陷于现代传媒的巨大旋涡之中。伴随着工业革命的继续发展，电台、电视等媒介也竞相跃上传播的舞台，并且，每一个媒介的产生，都在很大意义上影响了人类的生存境况，甚至同人类社会的变迁与文明的发展有着莫大的关系。特别是电视的发明与成熟，其作用更是巨大，这也使得媒介技术分析的现实意义迅速而明晰地凸显出来。在媒介分析理论界中至今享有盛誉的理论大师：雷蒙·威廉斯、麦克卢汉、梅罗维兹都有着自己对独特的理论思辩。

20世纪的最后十余年的时间里，更是科技日新月异、信息技术更新提速的年头，数码技术、光纤卫星通讯技术、电脑网络技术大放异彩。在所有这些技术逐渐走向融合和协调的基础上，世界性的因特网迅速崛起，成为人类历史上前所未有的崭新媒介，它不但打破了地域限制和国家疆界，还打破了文字、声音、图象等各种符号形式的隔膜，更使得个人的单向传播（自我传播）、人际传播、组织传播、大众传播等各个层次类型和规模的传播走向统一。其影响的触角也正伸向人类社会生活的各个方面，渗透到全世界的各个角落。对于传媒界而言，这些变化中包含着新的挑战和机遇，对于传播学研究界而言，这些令人激动的变化构成推动媒介分析研究的动力：一方面，要对信息传播新技术、新媒介、新环境、新实践作出深刻的分析和解释，离不开传播学理论的指导。另一方面，传播领域层出不穷的新变化，将一系列有关信息传播高新技术同社会发展的关系新传播研究课题摆在了学术界面前。将传播学理论研究和应用研究相结合，从前人的成果中获取启示，而又追求联系实际充实传播学理论，这是时代赋予传播学界的双重任务。媒介分析作为以媒介技术为焦点、以媒介分析及其发展同人类社会变迁的关系为核心的研究部类，正为这样的研究提供了极好的切入口。

一提到媒介分析理论，很多人第一个想起的名字便是麦克卢汉，殊不知，麦克卢汉的媒介分析理论在很大程度上是受英尼斯的影响，他自己也把英尼斯称为“良师”。早在20世纪50年代初期，英尼斯就在他的专著《帝国与传播》、《传播系统的偏向性》中广泛分析了人类转播的各种形式、各种技术手段，提出了一种把传播技术及其发展同人类社会变迁、文明发展史联系起来考察的媒介理论。比起麦克卢汉的媒介分析理论，英尼斯的媒介理论要早问世十多年。

英尼斯从20世纪40年代初起，在他生命的最后10来个年头里，他把传播置于人类历史运转的核心位置进行研究，并在此基础上形成了他的媒介理论。这一理论认为，一切文明都有赖于对空间领域和时间跨度的控制，与之相关的是传播媒介的时空倾向性，因而文明的兴起与衰落同占支配地位的传播媒介息息相关。英尼斯认为任何传播媒介都具有时间偏向或空间偏向，也就是说，传播媒介或具有长久保存但却难于运输的倾向性，或具有易于运输却难以保存的倾向性，前者便于对时间跨度的控制；如羊皮纸、石头等，英尼斯将其称为“偏向时间的媒介”；后者便于对空间的控制，如轻便的纸张，英尼斯将其称为“偏向空间的媒介”。根据英尼斯的观点，就这两种媒介同权利结构的关系而言，“偏向时间的媒介”有助于树立权威，从而利于形成等级森严的社会体制；“偏向空间的媒介”则有助于远距离管理和广阔地域的贸易，有助于帝国领土扩展，从而有利于形成中央集权但等级制度不强的社会体制。英氏还探讨了媒介的时间偏向和空间偏向两者之间的平衡对社会稳定的影响。他的媒介理论认为，建立在强调时间偏向的传播手段或强调空间偏向的传播手段基础上的两种不同的权威和知识垄断——宗教的或国家政府的，道德的或科技的，是帝国兴衰的主要动力、文明兴衰的主要动力。这种理论还把时间偏向和空间偏向视为辨证的统一体，认为一味地向时间倾斜和向空间倾斜会造成社会不稳定，一个稳定的社会离不开维护时间倾向和空间倾向间平衡地机制。

英尼斯的媒介理论最重要的一个特点是作者对科技理性的怀疑态度，尽管英氏很看重媒介技术发展史在文明发展史上的作用，但他并未从新的传播媒介的出现中看到解决现代文明中如下重要问题的希望：如何发展道德的力量去和物质科学所释放出来的力量向抗衡，以维持一种社会的平衡。例如，他在《传播系统的偏向性》一书中，英尼斯对知识的机械化中所隐伏的问题作了如下的评论：“机械化强调了复杂性和混乱，它造成了知识领域的垄断。对于任何文明而言，如果它不屈服于这种知识的垄断的影响，对此进行一些批判性的调查和提出批判性的报告已成为极其重要的事项。思想自由正处于被科学、技术和知识的机械化及伴随他们的西方文明摧毁的危险之中。”也许尽管英尼斯在对待科技的态度方面的悲观论调和怀旧情绪并不可取。但是他对现代西方文明过于强调物质科技的力量，忽视道德力量的批判性思考确是每一个习惯于独立思考的知识分子所必须尊重的。

假如说英尼斯是将媒介技术与人类文明发展史联系起来进行思考的先驱，那么麦克卢汉则是继续开拓这一领域、并在传播学领域研究中确立以媒介技术为焦点的研究传统的关键人物。麦克卢汉提出的媒介理论以其一系列大胆新颖的论点，迅速在西方学术界引起了重视，非但如此，他还在美国媒体与大众之间掀起了一阵麦氏风暴。

麦克卢汉最为重要的一个论点应该是“媒介即讯息”，这即是麦克卢汉与另一学者合著的一本重要著作的书名，也是其媒介理论的发人深思的主题。麦氏从功能和效果两个方面阐述了“媒介即讯息”的论点。首先，麦氏从媒介技术的功能作用的角度理解“内容”，提出任何媒介的“内容”总是另一媒介。“言语是文字的内容，正如文字是印刷的内容一样。而印刷则是电报的内容。如果有人要问，‘那么言语的内容是什么？’那么就有必要回答说，‘它是思想的实际过程，这本身就是非言语的’”。此外，麦克卢汉还从媒介技术的社会影响、效果的角度赖理解“内容”，认为一种新的媒介一旦出现，无论它传递的是什么样的讯息内容，这种媒介本身就会引发社会的某种变化，这就是它的内容，也就是它带给人类社会的讯息。

麦克卢汉另一个重要的观点就是其“媒介是人体的延伸”理论。他把媒介技术比作人体或人类感官的延伸，并提出了“感官的平衡”的概念。他指出，使用不同的传播技术会影响人类感觉的组织。例如，文字与印刷媒介是视觉器官——眼睛的延伸，广播是听觉器官——耳朵的延伸，而电视则是全身感觉器官的延伸。麦氏根据人类历史上占主导地位的传播方式手段的演变，把人类社会分为三个主要时期：口头传播时期、文字传播时期以及电子传播时期。在每个时期，人类感官之间的相互作用以及思维的方式都有其自己的特点。与此相应的是部落文化、脱离部落文化和重归部落文化。他认为人的感觉需要平衡，任何一种感觉一旦占据主导地位，那么另外的感觉的作用被人们所疏远，这样的个体不会是健全的。而新兴的电子传播时期，将会使人重新走向和谐，使人的各种感觉重新达到平衡状态。另外，麦还有关于“冷媒介、热媒介”的理论。

二人把媒介技术置于人类文明发展史的大背景进行考察，强调媒介技术本身的作用，在传播学研究中开创了以媒介技术为焦点的新的研究传统。这是此二人学说的重要历史地位。但是，他们的理论也存在着重要的缺陷：陷入了唯技术决定论的悖论。他们的媒介理论都失之于过分强调媒介技术的作用，把媒介描绘称导致社会变动的最大动力。从而被学界批评为陷入唯技术决定论的极端。这是我们在阅读他们的著作，吸取其精华思想时所必须警醒的。除此之外，两人在写作中，常常对一些基础的定义未作明确的界定，而为了追求一种夸张的风格造成了思维逻辑上的混乱。这一点也同样需要读者加以注意。

与此二人形成鲜明反差的是英国著名学者，西方批判学派中的社会文化学派的理论先锋、西方马克思主义的文化批评家雷蒙·威廉斯。威廉斯毕生致力于文化研究，于他而言，大众传媒研究是其中一个重要组成部分。他认为，文化研究就是研究整个生活方式的组成部分之间的关系。首先，他认为，对媒介文化研究要运用一种整体的、历史的、动态的观点。其认为，文化现象（包括媒介文化）是和所有社会现象紧密联系的一部分，它们的变化牵涉到所有社会现象包括内在结构的变化，是一个永不停止的运动过程，“在任何时候，它都即包括对现代的反应，也包括对历史的延续。”其次，他把文化研究同社会制度联系在一起，试图探询文化制品与社会制度之间的关系。这可以从他以下观点看出来：第一，强调社会传播过程就是意义和定义在社会上建立并且历史地演变的过程，强调传播和社会制度机构、习俗之间关系密切。第二，指出大众传播的商业形式并非象某些人吹嘘的那样是自由的大众传播模式，而是一种实际上由商业系统控制社会的模式。第三，指出文化现象的复杂性以及传媒文化中的种种问题的社会性。他反对非此即彼的简单两分法去看待社会文化问题，大众文化中存在着内容低劣等问题，但并不是孤立的，他主张把他们看作社会问题，其背后有着复杂的社会原因，这其中包括：对过去真正的通俗文化传统的蔑视；作为人类文化伟大成就的伟大文化传统又被搞成少数人的独占；投机商们的乘虚而入。

对于传媒科技发展与社会关系这一问题，威廉斯批评了传播界占有显赫地位的两位大师的理论，一是拉斯韦尔的传播模式，二是麦克卢汉的媒介理论。威廉斯对拉斯韦尔的传播模式颇为不满，他认为这一模式遗漏了对真正社会与文化过程至关重要的“意向”问题，如果忽略了为什么目的而传播，那么就等于忽略了所有真正的社会与文化过程。这涉及到传播过程所指向的意向和利益等问题。他进一步指出，西方传媒的真正意向常常与有关当局公开宣言的意向有很大的区别，并与那些假象的一般的社会过程中的情形有很大区别。只有对意向的正确分析，才能更深的理解西方传媒的内在制度。

威廉斯也在以下几个方面对麦克卢汉的媒介理论提出了自己的批评，首先，他认为在麦氏的媒介理论中，实际上见不到社会的踪影，它丝毫不能解释不同的媒介特征与特定的历史文化情境及意向之间的相互关联。麦氏的理论虽然关注到不同媒介不特殊性，但只是把它们臆断地指派给媒介的心理功能。其次，麦氏的理论不但认可西方社会与文化的现状，而且尤其认可这种社会文化状况的内在倾向。也就是说，它缺乏对西方社会与文化状况及其发展趋势的理性批判，最后，麦的理论中还存在着严重的逻辑混乱的缺陷。

在提出对这两者进行批评的同时，威廉斯也谈到了自己对媒介文化意向与社会科技发展关系的看法：第一，所有技术的创造与发展都是为了有助于已知的人类实践，这是基本的意向因素，但却不是唯一的。第二，在许多情况下，技术往往产生原先并未预料到的使用情况与效果，他们也是对初使意向的真正的修正。第三，真正的决定是一个过程，一个牵涉到整个现实的社会过程，受到各种因素的制约。

总之，媒介技术是媒介发展的一个重要层面，它往往能引起巨大的传播方式的变革，从而导致社会本身巨变。所以媒介技术不仅仅是一个技术性的定义，其蕴涵的社会含义值得更多有识之士对其进行更深入的研究。

【参考文献】