信息化教學(xué)手段在傳感器教學(xué)中的運用

干雪

摘 要：隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，信息化教學(xué)也隨之日益普及。傳統(tǒng)的傳感器課程是一門教學(xué)方式單一且內(nèi)容枯燥的課程。本文針對技工院校傳感器的課程特點，對如何提高教學(xué)質(zhì)量和水平進(jìn)行了探索。以電阻應(yīng)變式力傳感器為例，嘗試將信息化教學(xué)手段運用到課堂教學(xué)中，以此來提升傳感器課程的教學(xué)質(zhì)量和效率。

關(guān)鍵詞：技工院校 傳感器 電阻應(yīng)變式 信息化教學(xué)手段

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，信息化教學(xué)手段被越來越多地應(yīng)用于日常教學(xué)中。與傳統(tǒng)的教學(xué)手段相比，信息化教學(xué)手段不僅有利于教師對課堂教學(xué)的組織、管理和控制，而且能夠更加充分調(diào)動學(xué)生主觀能動性，激發(fā)他們的創(chuàng)造性。傳感器課程是一門知識點零碎、內(nèi)容分散、缺乏系統(tǒng)性和連續(xù)性、實踐性強(qiáng)、學(xué)起來艱苦難懂、講起來枯燥乏味的課程，特別是在傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理的講解和學(xué)習(xí)中，需要繪制大量的圖形，傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”不僅效率低下，而且效果不佳。因此筆者將結(jié)合傳感器的課程特點，以電阻應(yīng)變式力傳感器為例，介紹信息化教學(xué)手段在這一課程中的應(yīng)用。

一、傳感器課程的特點

傳感器是技工院校電氣自動化專業(yè)中一門綜合性很強(qiáng)的專業(yè)課程，該課程涉及的知識面廣，涵蓋了電工電子、力學(xué)、材料學(xué)、電磁學(xué)、單片機(jī)、自動控制等多門學(xué)科知識，而且與企業(yè)的生產(chǎn)實踐聯(lián)系緊密。但由于多方原因，目前在教學(xué)中普遍存在以下幾個問題。

1.教學(xué)方式單一，內(nèi)容抽象難懂

雖然傳感器是一門實踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程，但是通過調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，目前大多數(shù)技工院校在教學(xué)中還是以理論為主，缺少與教學(xué)內(nèi)容相匹配的實踐環(huán)節(jié)。教師只是單純講解各類傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用。由于學(xué)生的實踐知識和經(jīng)驗不足， 知識面也較窄，所以在學(xué)習(xí)過程中感覺抽象難懂，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大，對日后的工作幫助不大。

2.缺乏學(xué)習(xí)的積極性

在講解傳感器的工作原理和測量計算時，經(jīng)常會涉及復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算和公式推導(dǎo)。技工院校的學(xué)生大多數(shù)都是中考的失利者，他們的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)方法存在一定的問題，學(xué)習(xí)積極性也不高，往往會對這些內(nèi)容產(chǎn)生畏難情緒。

久而久之，不管是老師還是學(xué)生都對傳感器這門課程“敬而遠(yuǎn)之”，既不愿意上也不愿意聽。所以，我們迫切需要采用新的教學(xué)手段，結(jié)合當(dāng)下的信息技術(shù)，充分運用信息化的教學(xué)手段，上活傳感器這門“食之無味，棄之可惜”的“雞肋”課程。

二、信息化教學(xué)手段在電阻應(yīng)變式傳感器一課中的運用

下面以電阻應(yīng)變式傳感器一課為例，來闡述怎樣把信息化教學(xué)手段有效融入到傳感器的實際教學(xué)中。

1.運用動畫演示，了解工作原理

電阻應(yīng)變式力傳感器的工作原理——電阻的應(yīng)變效應(yīng)，是本節(jié)課的教學(xué)重點，單純的理論講解是這樣的：壓力越大，應(yīng)變電阻的形變越大，電阻值得變化也就越大。若通過電子秤工作過程的動畫來演示電阻應(yīng)變片的形變過程，就非常直觀形象，學(xué)生一看就懂：隨著托盤上蘋果個數(shù)的增加，壓力就慢慢變大，引起粘貼在電子秤上的應(yīng)變片發(fā)生形變，再通過觀看一個金屬絲拉伸實驗的動畫告訴學(xué)生，電阻的形變會引起電阻值發(fā)生變化，利用生動形象的動態(tài)畫面來取代書本中艱澀難懂的靜態(tài)知識，對學(xué)生來講更容易理解記憶，而且不會出現(xiàn)多個知識點混亂的現(xiàn)象。所以學(xué)生在觀看動畫的過程中輕松理解了電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理。

2.運用微課學(xué)習(xí)，突破教學(xué)難點

作為應(yīng)變式力傳感器的教學(xué)難點，惠斯通電橋的工作原理一直是學(xué)生很難完全理解的內(nèi)容。傳統(tǒng)的理論講解枯燥生澀，學(xué)生往往難以理解。因此，將惠斯通電橋的工作原理拍成微課，可以將整個電路的分析過程生動形象地展示給學(xué)生：首先將惠斯通電橋縱向從中間切一刀，分成左右兩個電路，然后利用分壓公式計算兩個輸出端的電位，取它們的差值即電橋的輸出電壓，從而推導(dǎo)出輸出電壓與電阻變化量的關(guān)系式（圖）。

整個微課的制作過程如下：下載錄屏軟件——制作PPT——錄制講解過程——生成動態(tài)視頻——制作片頭片尾。

微課的優(yōu)勢在于，一是將教學(xué)難點變成了學(xué)生喜聞樂見的動態(tài)內(nèi)容，二是對于沒有理解透徹的地方，后續(xù)還可以反復(fù)觀看，可以讓學(xué)生反復(fù)學(xué)習(xí)，自主學(xué)習(xí)。通過微課視頻的應(yīng)用，有效突破了惠斯通電橋原理分析這一難點問題。

3.運用電子白板，演示電路接線

交互式電子白板作為一種新型的課堂教學(xué)信息化的多功能產(chǎn)品，正逐步取代傳統(tǒng)的黑板和投影幕布成為課堂教學(xué)的主流技術(shù)，它不僅可以處理和顯示多媒體課件，還可以在白板上隨意書寫或繪制圖形，進(jìn)行標(biāo)注等。在傳感器教學(xué)中，最常用的是繪制曲線的功能，師生可以通過電子教鞭在電子白板上繪制曲線，從而代替實際導(dǎo)線，完成電路的模擬接線，為下一步的實驗打好基礎(chǔ)。在三種不同電橋的性能實驗中，教師先利用電子白板演示單臂電橋的模擬接線，接著讓學(xué)生上臺完成雙臂電橋、全橋的模擬接線。讓學(xué)生更為直觀清晰地了解到這三種電橋的接線過程。這樣的課堂教學(xué)模式既增加了師生互動，又起到了很好的教學(xué)效果，同時也提高了課堂效率。

4.利用視頻錄播，強(qiáng)化實驗步驟

完成模擬接線后，學(xué)生要開始動手做實驗了，視頻錄播在實驗過程起到了非常重要的引導(dǎo)作用。教師課前錄制好實驗步驟視頻以及常見故障的排故視頻，一來有效解決了教師操作學(xué)生圍觀看不清的問題，二來視頻可以供學(xué)生在實驗過程中反復(fù)查看，一舉兩得。操作類的微視頻不需要制作PPT，一般采用邊操作邊拍攝的方式，需要2～3人合作完成，分別負(fù)責(zé)操作、講解、拍攝等工作。拍攝前要寫好講解的腳本，在錄制過程中要注意講解與動手操作的同步性，或是先拍操作后期再配上語音講解，必要時鏡頭要有畫面的切換和合成。

5.利用教學(xué)軟件，提高課堂效率

作為教師，要充分利用教學(xué)管理軟件上的功能，來實現(xiàn)課堂教學(xué)任務(wù)。通過“分發(fā)文件”，教師在課前將實驗任務(wù)書下發(fā)給學(xué)生，就不需要打印紙質(zhì)稿，節(jié)省了教學(xué)資源；通過“屏幕廣播”，學(xué)生能在自己電腦上更加清晰地觀看視頻；通過“遠(yuǎn)程控制”，教師可以隨時進(jìn)行操作演示；通過 “舉手發(fā)言”，實現(xiàn)師生互動，實時問答；通過“作業(yè)提交”，學(xué)生將實驗數(shù)據(jù)上傳到教師機(jī)，便于教師進(jìn)行統(tǒng)一展示和點評。

在電阻應(yīng)變式傳感器一課的教學(xué)過程中，充分有效地運用了多種信息化教學(xué)手段，如動畫、微課、操作視頻、教學(xué)管理軟件等，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性，讓原理講解以及實驗操作更直觀形象，原本一堂枯燥乏味的理論課通過信息化的教學(xué)手段變成了一堂學(xué)生喜聞樂見的理實一體課。

四、小結(jié)

信息化教學(xué)手段的應(yīng)用任重而道遠(yuǎn)，它需要教師在課前做大量的準(zhǔn)備工作，也要求教師具備駕馭各種信息技術(shù)的能力。我們要將信息化手段融入到傳感器教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮學(xué)生在整個教學(xué)過程中的主觀能動性，使他們體驗到學(xué)習(xí)的快樂，以此提高技工院校傳感器課程的教學(xué)質(zhì)量。但是信息化教學(xué)手段不能亂用，如何合理且適度地使用它，是完善這一新型教學(xué)模式的關(guān)鍵。吸取傳統(tǒng)教學(xué)模式的長處，結(jié)合信息化教學(xué)先進(jìn)手段，秉承培養(yǎng)學(xué)生能力為主的教學(xué)思想，完善教學(xué)內(nèi)容設(shè)計，才能利用好這個教學(xué)手段，創(chuàng)造最佳的教學(xué)效果。

（作者單位：寧波第二技師學(xué)院）