NI myDAQ与中学创新实验 _梁志成著_9787302358596

　　《青少年科技创新丛书：NI myDAQ与中学创新实验》以传感器原理及相关物理实验为线索，介绍NI公司便携式数据采集器myDAQ及NI ELVISmx软件在物理实验创新中的应用。全书从三个方面对myDAQ及NI ELVISmx在物理学上的实践加以介绍。一是介绍myDAQ和NI ELVISmx、LabVIEW软件的安装，结合案例介绍传感器的一般原理与使用。二是结合案例介绍LabVIEW软件的编程方法及对myDAQ的控制。三是介绍结构化LabVIEW编程的基本方法，通过实际问题介绍myDAQ设备结合LabVIEW软件设计开发传感器创新物理实验的过程与方法。

　　综观当今社会，科学技术对社会发展起着重要的作用。因此，技术教育在西方发达国家，尤其是美国特别受重视。技术也因此成为中学新课改的努力目标之一。物理和技术紧密相连，但在日常物理教学中，过多渗透技术教育的内容是本末倒置的。因此，在国家鼓励的大环境下，以校本课程的形式，实现物理教育和技术教育的结合，弥补日常物理教学的不足，是一个很好的途径。
　　然而，在众多可选的主题中，如何选择既有明确物理意义并能与物理课程紧密相关的，又有广泛应用并处于技术前沿的主题，是笔者在设计和实施课程以来一直反复思考的命题。在经过反复观察、实践后，最终选定传感器作为课程主题。选择传感器作为课程主题的原因可以归结为以下四点。
　　（1）传感器和传感器技术本身是一门源于物理的现代交叉学科，是物理原理和现代工业技术、计算机技术交叉渗透作用的产物，在日常生产和生活中有着广泛的应用。
　　（2）传感器和传感器技术虽然起源于物理学科，但在生物、化学方面也有不少的应用。了解这方面的知识有利于学生拓宽视野，了解物理学科和其他学科的联系。
　　（3）在新课改新增的技术课程中，涉及的一些理论和方法都可以在这门课程中得到体现和运用，比如通用技术中的产品设计、过程控制、系统论、机器人、电子技术等方面的知识都有不同程度的体现。
　　（4）传感器实时数据采集分析系统就是在新课改中探究性实验的核心组成部分，而传感器和传感器技术就是这个系统的核心。学生通过学习传感器技术可以更深入地了解这些技术在探究性实验中的应用原理，更好地理解物理课程中探究性实验的实质。
　　由此可以看出，对学生而言，学习传感器技术可使学生受到物理和技术教育两方面的熏陶，真正成为实验和仪器的主人，而不局限于作为课堂教师的传感器实验演示的旁观者，以此培养实践、创新能力。同时，在学生进行设计性实验过程中，教师、学生共同开发闲置物理实验室资源，既通过学生的视角，开发出符合学生需要的资源，又使学生参与实验资源开发，从研究过程中学习研究，并且能进一步提高日常物理教学的效率和改善效果，使教、学、研三者有机结合，相互渗透，相互促进，实现学生－教师－学校共同发展的目的。并且，结合最近非常流行的Arduino开源硬件、创客活动的内容来看，无一不是和传感器紧密相连的。这也充分证明选择传感器作为课程的主题内容是具有一定创新性和前瞻性的。
　　本书是在笔者所开设的“传感器和创意物理实验”选修课程的讲义、案例基础上整理所得。五年以来，选修该课程的学生都能从中学到自己感兴趣的部分并有所发挥，所研究的项目在各种青少年学术科技活动、竞赛中取得优异成绩，并帮助其中部分学生成功申请国外有名的理工类大学。对于学生能从课程中学有所得，笔者在感到欣慰的同时，也感到更多的责任。如何进一步挖掘传感器这个主题在STEM教育中的应用，如何进一步紧密联系学科教学，如何进一步推动学生参与相关实践活动，是今后课程的发展目标。本书仅仅是这段长征的起点，希望各位读者能与我一道，在传感器的应用与推广上留下自己的坚实脚步。

　　梁志成
　　2013年6月于执信荷塘

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