互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代高職《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程教學(xué)改革探索

戴增輝

摘要：本文論述了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代高職《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程特點(diǎn)及傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端。在課程中進(jìn)行了教學(xué)模式改革探索，采用了理實(shí)一體化的教學(xué)模式，輔助信息化教學(xué)手段、智能手機(jī)云教學(xué)的方法。教學(xué)實(shí)踐表明，課程改革有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：傳感器技術(shù)與應(yīng)用；理實(shí)一體化；信息化；云教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）04-0140-03

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，以多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)為主要標(biāo)志的信息技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，信息化教學(xué)手段就是在教育領(lǐng)域的一個(gè)突出的應(yīng)用?！秱鞲衅骷夹g(shù)與應(yīng)用》課程作為高職高專機(jī)電一體化技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的核心課程，在專業(yè)課程中的地位舉足輕重。本課程特點(diǎn)是知識(shí)點(diǎn)零碎分散、系統(tǒng)性和連續(xù)性弱，但實(shí)踐性及應(yīng)用性強(qiáng)。傳統(tǒng)的教學(xué)方法陳舊、呆板、單一，教師作為主體在普通教室授課，學(xué)生只能被動(dòng)接受課堂知識(shí)。學(xué)生學(xué)起來(lái)晦澀難懂、教師講授枯燥乏味。這種“填鴨式”的教學(xué)缺少師生的互動(dòng)性，缺少課堂的生機(jī)，已經(jīng)不適應(yīng)時(shí)代教學(xué)的要求，若想打造課程的趣味性和有效性，必然要改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念。筆者采用理實(shí)一體的教學(xué)模式，輔助信息化教學(xué)手段、智能手機(jī)云教學(xué)，在所授的《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程中進(jìn)行了大膽嘗試，取得了很好的教學(xué)效果。

一、教學(xué)模式理實(shí)一體化

盡管傳感器課程實(shí)踐性很強(qiáng)，但是經(jīng)過(guò)大量的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，很多高職院校在課程教學(xué)中多以理論為主，通常采用先理論課，再實(shí)驗(yàn)課，最后復(fù)習(xí)考試的套路，缺少與相關(guān)教學(xué)內(nèi)容匹配的實(shí)踐。教師在課堂上僅僅單純地講授每種傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用等。而學(xué)生沒(méi)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，知識(shí)面也較窄，所以在學(xué)習(xí)時(shí)常常會(huì)感覺(jué)抽象難懂，難以駕馭課程，無(wú)法對(duì)日后的工作取得幫助。本課程將授課的教室搬到傳感器實(shí)驗(yàn)室，全程理實(shí)一體化教學(xué)。根據(jù)每種傳感器的教學(xué)目標(biāo)，設(shè)定教學(xué)任務(wù)，對(duì)學(xué)生采用“聽(tīng)一聽(tīng)、看一看、測(cè)一測(cè)、做一做、想一想”的五步教學(xué)。如表1所示。

以溫度傳感器的溫度檢測(cè)任務(wù)為例。

1.聽(tīng)一聽(tīng)，引出任務(wù)。學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講，通過(guò)生活情景引出教學(xué)任務(wù)。展示圖片，在家用電器中，空調(diào)、熱水器、電冰箱、電飯煲、洗衣機(jī)等都要對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量。觀看錄制的電冰箱溫度控制視頻，讓學(xué)生了解電冰箱有四個(gè)感溫探頭，其中兩個(gè)感溫探頭感測(cè)冷藏室上部和下部溫度，另一個(gè)感溫探頭感測(cè)冷凍室溫度，還有一個(gè)位于臺(tái)面的感溫頭感測(cè)環(huán)境溫度。感溫探頭如何進(jìn)行溫度檢測(cè)呢？從而引出本節(jié)課的主角——熱敏電阻溫度傳感器。

2.看一看，分析任務(wù)。展示熱敏電阻的圖片及動(dòng)畫(huà)，讓學(xué)生熟悉各種形狀的探頭，如圓片型、柱形、珠形、鎧裝式、薄膜式等，并觀察實(shí)驗(yàn)室里配備的各種溫度傳感器，了解熱敏電阻的結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)。分析熱敏電阻的特性曲線，了解正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）、負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）、突變型熱敏電阻的變化特性，為進(jìn)一步測(cè)量做準(zhǔn)備。

3.測(cè)一測(cè)，探究任務(wù)。熱敏電阻是一種新型的半導(dǎo)體測(cè)溫元件。PTC熱敏電阻的變化值與溫度的變化趨勢(shì)相同；NTC熱敏電阻的變化值與溫度的變化趨勢(shì)相反，突變型熱敏電阻當(dāng)溫度上升到某臨界點(diǎn)時(shí)，阻值會(huì)劇烈上升或下降。學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手，親自測(cè)量，加深對(duì)熱敏電阻特性的理解。測(cè)量后相互評(píng)價(jià)，填寫(xiě)電子互評(píng)表，提升學(xué)習(xí)興趣。

4.做一做，完成任務(wù)。做，即為任務(wù)的實(shí)施階段，它是整個(gè)理實(shí)一體化教學(xué)過(guò)程的核心環(huán)節(jié)。將學(xué)生劃分若干小組，協(xié)作完成給定的具體溫度檢測(cè)任務(wù)。播放操作小視頻，領(lǐng)會(huì)操作程序，緊密關(guān)注學(xué)生的操作，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)安全操作規(guī)范，有針對(duì)性地給予學(xué)生指導(dǎo)。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，不直接指出而是耐心地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主檢查、分析，找到問(wèn)題出現(xiàn)的原因，以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。電路搭接完成后同組學(xué)生進(jìn)行質(zhì)量互檢，再檢查有無(wú)錯(cuò)接、漏接等情況，認(rèn)真協(xié)作完成。也可以導(dǎo)入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，比如將各組線路連接的正確率、電路接線所用的時(shí)間、采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率等項(xiàng)目量化為具體的分值，讓各小組之間進(jìn)行有序的競(jìng)爭(zhēng)，從而來(lái)營(yíng)造較好的學(xué)習(xí)氛圍。

5.想一想，總結(jié)任務(wù)。通過(guò)聽(tīng)一聽(tīng)、看一看、測(cè)一測(cè)、做一做的步驟，學(xué)生基本對(duì)教學(xué)任務(wù)有了直觀的了解、理解。最后的環(huán)節(jié)就是要求學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，認(rèn)真思考，仔細(xì)想一想，總結(jié)教學(xué)任務(wù)。學(xué)生能在實(shí)踐操作的基礎(chǔ)上對(duì)理論知識(shí)產(chǎn)生深入的理解、認(rèn)識(shí)，具備一定的理論水平，能夠從理論出發(fā)解決更復(fù)雜、更高層次的實(shí)際問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)踐轉(zhuǎn)化為理論知識(shí)的沉淀。

二、智能手機(jī)云教學(xué)

90后的學(xué)生，生在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的迅猛發(fā)展給學(xué)生們提供了更多軟件選擇的機(jī)會(huì)，比如，各類小說(shuō)、視頻、手機(jī)游戲等。這些軟件輕輕松松就擊敗了很多學(xué)生的自制能力，創(chuàng)造了大批的“低頭一族”，學(xué)生下課津津有味地玩手機(jī)，上課仍然情不自禁地玩手機(jī)。藍(lán)墨云班課APP的出現(xiàn)，有效地解決了課堂上令教師們十分頭痛的一個(gè)手機(jī)管理的大問(wèn)題。藍(lán)墨云班課可在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，利用手機(jī)開(kāi)展課堂內(nèi)外的及時(shí)反饋，教師在云端上創(chuàng)建班課，為學(xué)生提供通知、作業(yè)、課件、視頻、資料和答疑服務(wù)，學(xué)生通過(guò)邀請(qǐng)碼進(jìn)入班課獲取教學(xué)資源，該教學(xué)助手能提高老師和學(xué)生的互動(dòng)效率，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)途徑和學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生之間教學(xué)的隨時(shí)和隨地互動(dòng)。在筆者授課的《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程中，嘗試?yán)没ヂ?lián)網(wǎng)和智能手機(jī)開(kāi)展了藍(lán)墨云班課教學(xué)研究與實(shí)踐，借助藍(lán)墨云班課移動(dòng)信息化手段，使學(xué)生體驗(yàn)新的學(xué)習(xí)方式，玩中學(xué)，學(xué)中玩，學(xué)習(xí)不再枯燥，輕松、自由、有趣地完成了學(xué)習(xí)任務(wù)，取得很好的教學(xué)效果。

1.創(chuàng)建班課。開(kāi)課第一次課，創(chuàng)建藍(lán)墨云班課，將其名稱定為“傳感器技術(shù)與應(yīng)用”。引導(dǎo)學(xué)生下載并安裝、注冊(cè)藍(lán)墨云班課APP，使用邀請(qǐng)碼加入班級(jí)，并告知學(xué)生經(jīng)驗(yàn)值的獲取方式，如：可以通過(guò)在班課中簽到、參與課堂活動(dòng)、查閱資源、被老師點(diǎn)贊等獲得。在使用云班課前，要做大量的準(zhǔn)備工作，要精心設(shè)計(jì)本節(jié)課的教學(xué)過(guò)程，針對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容及難點(diǎn)內(nèi)容，可以通過(guò)這個(gè)平臺(tái)上發(fā)布相關(guān)課程信息，比如學(xué)習(xí)電容傳感器之前在云班課平臺(tái)上發(fā)布了《千分尺讀數(shù)方法》、《電容傳感器位移特性實(shí)驗(yàn)》的操作視頻等學(xué)習(xí)資源。設(shè)置課堂學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主獨(dú)立的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生的手機(jī)變成強(qiáng)有力的學(xué)習(xí)工具。

2.新穎的簽到。傳統(tǒng)的點(diǎn)名方式，對(duì)教師而言，比較浪費(fèi)時(shí)間，對(duì)學(xué)生而言，會(huì)感覺(jué)比較煩躁。通過(guò)云班課來(lái)進(jìn)行點(diǎn)名，可以利用一鍵簽到或手勢(shì)簽到來(lái)完成，可以在20秒內(nèi)完成對(duì)全班進(jìn)行簽到。特別是手勢(shì)簽到，每次課換一個(gè)手勢(shì)，保證了考勤的公平，學(xué)生會(huì)帶著好奇心興沖沖完成簽到。系統(tǒng)可以將歷次的簽到信息自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總處理，極大地提升了教師統(tǒng)計(jì)學(xué)生出勤率的工作效率。這種簽到方式新穎獨(dú)特，融合了時(shí)代潮流，提高了考勤的效率，學(xué)生更容易接受。

3.豐富的課堂互動(dòng)。藍(lán)墨云班課設(shè)置了豐富的課堂互動(dòng)模塊，如投票、問(wèn)卷、頭腦風(fēng)暴、答疑討論、測(cè)試等。如講壓電傳感器時(shí)，通過(guò)“頭腦風(fēng)暴”活動(dòng)導(dǎo)入問(wèn)題，“用力按一下打火機(jī)，聽(tīng)到彈簧敲擊‘啪的一聲，點(diǎn)火成功。該電子打火機(jī)采用了壓電效應(yīng)，還是逆壓電效應(yīng)？”組織學(xué)生進(jìn)行在線討論，對(duì)學(xué)生的觀點(diǎn)進(jìn)行即時(shí)點(diǎn)評(píng)和點(diǎn)贊。講授中遇到需要學(xué)生發(fā)言時(shí)，可以運(yùn)用“課堂表現(xiàn)”選擇學(xué)生的“搖一搖”功能隨機(jī)選擇學(xué)生，每位學(xué)生都可能被搖到，所以每位同學(xué)都會(huì)神采奕奕，認(rèn)真完成相應(yīng)任務(wù)，教師對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)打分。進(jìn)行課堂小結(jié)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生在“答疑討論”中提出自己不懂的問(wèn)題或展示自己的學(xué)習(xí)成果，學(xué)生之間可以通過(guò)點(diǎn)贊來(lái)互評(píng)，教師也能夠?qū)?yōu)秀的回答給予經(jīng)驗(yàn)值的獎(jiǎng)勵(lì)。為了解學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握程度，可以運(yùn)用云班課中的測(cè)試模塊，在有限的時(shí)間內(nèi)要求學(xué)生完成簡(jiǎn)單測(cè)試，學(xué)生遞交的結(jié)果可以反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，再進(jìn)行有針對(duì)性的講解和訓(xùn)練，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

4.全過(guò)程的評(píng)價(jià)。藍(lán)墨云班課中，教學(xué)評(píng)價(jià)的“經(jīng)驗(yàn)值”可以在課前、課中、課后的學(xué)習(xí)活動(dòng)中獲得，是學(xué)習(xí)成績(jī)的直接體現(xiàn)。（1）課前評(píng)價(jià)。教師課前發(fā)布課程的學(xué)習(xí)資源，學(xué)生在完成提前預(yù)習(xí)任務(wù)后會(huì)得到經(jīng)驗(yàn)值。（2）課中評(píng)價(jià)。藍(lán)墨云班課提供了課堂上的評(píng)價(jià)方法，主要體現(xiàn)在八個(gè)方面：簽到的評(píng)價(jià)、頭腦風(fēng)暴的評(píng)價(jià)、投票問(wèn)卷的評(píng)價(jià)、查看學(xué)習(xí)資源的評(píng)價(jià)、測(cè)試的評(píng)價(jià)、答疑討論的評(píng)價(jià)、課堂表現(xiàn)的評(píng)價(jià)和作業(yè)的評(píng)價(jià)。學(xué)生為了獲得更高的經(jīng)驗(yàn)值普遍會(huì)積極主動(dòng)地參與到課堂活動(dòng)中，完成學(xué)習(xí)任務(wù)。（3）課后評(píng)價(jià)。利用藍(lán)墨云班課能夠?qū)W(xué)習(xí)評(píng)價(jià)延伸到課堂之外，學(xué)生通過(guò)課后自主、深入學(xué)習(xí)完成云端作業(yè)，教師根據(jù)作業(yè)完成的質(zhì)量給予學(xué)生相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)值。

系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成每位學(xué)生的整體學(xué)習(xí)情況表及分析表。圖1、圖2為傳感器技術(shù)與應(yīng)用課程的一位學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)值分布圖及學(xué)習(xí)情況統(tǒng)計(jì)。

教師可以隨時(shí)查看學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，學(xué)生也可以隨時(shí)看到自己的學(xué)習(xí)成果，了解自己在整個(gè)班級(jí)的學(xué)習(xí)排名情況。藍(lán)墨云班課是一款專門(mén)為移動(dòng)環(huán)境下教學(xué)活動(dòng)的展開(kāi)而設(shè)計(jì)的互動(dòng)工具，它不但具有多種課上學(xué)習(xí)活動(dòng)模塊，還能夠?qū)W(xué)習(xí)活動(dòng)拓展到課余時(shí)間，極大地促進(jìn)了教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生之間線上線下的交流互動(dòng)，為傳感器課程的教學(xué)過(guò)程改革創(chuàng)新提供了良好的技術(shù)支持。

三、總結(jié)與思考

《傳感器技術(shù)與應(yīng)用課程》采用了理實(shí)一體化教學(xué)模式，突破了傳統(tǒng)的理論與實(shí)踐相脫節(jié)的情況，讓學(xué)生邊學(xué)邊做，素質(zhì)培養(yǎng)和技能培養(yǎng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，顯著提高了教學(xué)質(zhì)量。在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，沒(méi)有固定的先實(shí)后理或先理后實(shí)，而是理中有實(shí)，實(shí)中有理。理論和實(shí)踐交替進(jìn)行，直觀和抽象交錯(cuò)出現(xiàn)，突出了學(xué)生動(dòng)手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng)，可以充分調(diào)動(dòng)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

課程中，視頻、動(dòng)畫(huà)、圖片等資料貫穿在整個(gè)授課環(huán)節(jié)之間，采用基于藍(lán)墨云班課的移動(dòng)信息化教學(xué)手段，解決了傳統(tǒng)教學(xué)授課當(dāng)中不能解決的問(wèn)題，還可以讓老師和學(xué)生在互聯(lián)環(huán)境下達(dá)到溝通互動(dòng)和資源共享，課堂表現(xiàn)量化，評(píng)價(jià)過(guò)程化，有效推動(dòng)了《傳感器技術(shù)與應(yīng)用課程》教學(xué)變革和創(chuàng)新。

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Abstract：This paper discusses the characteristics of the course of Sensor Technology and Application in the Internet era and the disadvantages of the traditional teaching mode.The reform of teaching mode is carried out in the course.The teaching mode of integration of theory and reality is adopted，the method of auxiliary information teaching and the method of cloud teaching of smart phone is adopted.The teaching practice shows that the curriculum reform has effectively aroused the students' enthusiasm and initiative in learning and achieved good teaching results.

Key words：sensor technology and application；integration of theory and practice；information；Cloud Teaching