围绕创新型人才培养，改编《传感器技术》教材

围绕创新型人才培养，改编《传感器技术》教材

宋爱国　贾伯年

（东南大学仪器科学与工程学院，江苏南京，210096）

【摘要】　传感器作为信息获取的源头是当前发展最快的技术之一，“传感器技术”课程已成为当前测控技术与仪器专业以及相关的电子信息类专业的一门核心课程。为了适应电子信息技术的飞速发展，充分反映传感器技术发展的最新成果，满足创新型人才培养对教材所提出的新要求，笔者对原有的《传感器技术（第2版）》进行了重大改编，出版了《传感器技术（第3版）》。本文阐述了该教材第3版的改编思路，介绍了教材的新结构和改编的主要内容。

【关键词】　传感器技术　教材建设　教学改革

【中图分类号】　TP212　　　　　　　　　　【文献标识码】　A

【文章编号】　1008－0686（2007）03－0064－03

1．《传感器技术》教材改编的背景

传感器技术是当前发展最快的技术之一，其内容的广度和深度都日益增加，特别是“十五”期间，我国信息技术和产业以意想不到的高速度向前发展。社会需求激发了新一轮传感器热，全国工科类院校凡与信息化和自动化有关的学科、专业，都竞相开设了传感器课程。“传感器技术”课程已成为当前电子信息类专业的一门核心课程。作为信息获取源头的传感器技术，必须努力适应国家经济和社会发展的需要，为创新型人才培养创造条件。

由东南大学贾伯年教授和上海交通大学俞朴教授主编的《传感器技术》教材自1992年和2000年先后出版一、二版以来，历年畅销不衰，累计发行已达5．8万册，并且是被近年来众多同类新书列为主要参考书目的教材之一。2005年，该书又被教育部列入“国家电子图书馆”藏书。

为了适应电子信息技术的飞速发展，充分反映传感器技术发展的最新成果，满足创新型人才培养对教材所提出的新要求，我们对原有的《传感器技术（第2版）》教材进行了重大改编，出版了《传感器技术（第3版）》教材。

2．新版改编的指导思想和原则

新版教材的读者对象定位在测控技术与仪器及相关的电子信息类专业本科生，兼顾非测控技术及仪器类专业的研究生。新教材力求体现先进性、创新性及适用性要求。其改编的原则如下：

（1）以学生为本的原则。在编写方法上要深入浅出，概念明确，条理清楚，便于自学，启发思考，学以致用。力求从发展的眼光和引导学生开拓、创新的角度进行阐述。

（2）以传感器的工作原理和转换机理为主线安排结构体系，对一些不协调的章节进行调整。

（3）坚持常用和实用为主的原则，选材注重面向工程应用技术。

（4）坚持与时俱进的原则，充分反映传感器技术发展的最新成果，充实新内容和前沿技术。

3．新版教材的结构优化

为了处理好传感器知识体系的系统性与先进性之间的关系，在原版《传感器技术》教材的基础上，对结构进行了优化。根据教材内容确定新版《传感器技术》教材的结构，由以下四大部分组成：①传感器技术基础；②常用传感器原理与应用；③新型传感器（含近代检测技术）；④当代传感器新技术。

其中，传感器技术基础部分是新编教材在结构体系上的创新特色，主要介绍传感器的共性基础理论和应用关键技术，使学生通过这一部分知识的学习，掌握初步基础理论与基本应用技能。

当代传感器新技术部分是本教材改革探索的新亮点。这一块引入了与传感器相关的当代前沿新技术。本部分教学的目的在于：使学生对当代传感器新技术的现状和发展有全面的了解，扩大眼界，拓宽思路，增长知识，以利于学生创新思维和研发能力的培养。

4．新版教材的改编内容

教材的改编内容可以分成如下三种情况。

（1）基本不动的章节

在《传感器技术（第2版）》基础上，基本不动的章节如表1所示。

表1　基本不动的章节

续　表

（2）调整或删除的章节

表2为调整或删除的章节，这些内容有的知识陈旧，有的和其他课程重复，有的不适合本科生教学。

表2　调整或删除的章节

（3）新编章节

为了充分反映21世纪生物传感器的发展以及传感器技术的最新成果，新增以下三章。

①生物传感器

生物传感器是指用生物功能（活性）物质作感受器，并通过其生化效应来检测被测量的传感器。它与支撑国计民生的诸多领域如生化、医学、环境、食品及军事等息息相关，是我国列入战略产业的重大科技项目之一。本章主要包含如下内容：a．生物传感器的概念、结构组成及分类等；b．酶传感器的结构、分类、工作原理及应用；c．免疫传感器的结构、分类、工作原理及应用；d．细胞传感器的结构、分类、工作原理及应用；d．基因传感器的结构、分类、工作原理、应用。

②化学传感器

凡是通过化学识别结构（感受器）的化学效应，能把被测量信号转换成化学量信号，并进而转换成电信号输出的装置称为化学传感器。化学传感器种类繁多，本章重点在于面向生态环境应用进行选材。本章包含如下内容：a．化学传感器的概念、结构组成、分类等；b．离子敏传感器的结构、分类、工作原理及应用；c．气敏传感器的结构、分类、工作原理及应用；d．湿敏传感器的结构、分类、工作原理及应用；e．其他化学传感器如电化学传感器、光化学传感器等的结构、分类、工作原理及应用。

③传感器新技术

一切旨在实现传感器及其系统高性能、高速度、长寿命、多功能、集成一体化、智能化、网络化等的新效应、新材料、新工艺、新方法，都在传感器新技术之列。它们不仅是当代传感器技术的高科技前沿，而且在一定程度上代表着传感器技术未来的发展方向。这些新技术的基本理论知识，对培养创新型人才十分重要。本章主要包含如下内容：a．传感器集成化与集成传感器；b．微电子机械系统（MEMS）传感器；c．智能式传感器；d．机器人传感与临场感技术；e．多传感器信息融合技术；f．智能结构；g．智能超分子体系；h．超导传感器；i．传感网络技术。

该章各节内容通过提炼知识，少而精、深入浅出、通俗易懂，把当代传感技术最基本的概念、原理和构成，以及典型实例介绍给读者，便于学生理解。

5．结束语

经过重大改编的《传感器技术（第3版）》教材已由东南大学出版社于2007年1月出版。该教材不仅体现了我们教学改革的新成果，而且反映了传感器技术发展的最新成果，满足创新型人才培养对教材所提出的新要求。

参考文献：

［1］　宋爱国，况迎辉．测控技术与仪器本科专业人才培养体系探索［J］．武汉高等工程教育研究，2005，No．1，48－51

［2］　贾伯年，俞朴．传感器技术［M］．南京：东南大学出版社，1992

［3］　贾伯年，俞朴．传感器技术（修订版）［M］．南京：东南大学出版社，2000

［4］　司士辉．生物传感器［M］．北京：化学工业出版社，2003

［5］　陈艾．敏感材料与传感器［M］．北京：化学工业出版社，2004

［6］　贾伯年，俞朴，宋爱国．传感器技术（第三版）［M］．南京：东南大学出版社，2007．2

（原载于《电气电子教学学报》，2007年第3期）