传感器技术课程中的混合式教学模式

传感器技术课程中的混合式教学模式

摘要:针对传感器技术课程特点,在课程教学中引入了混合式教学模式,并开展教学实践。在该模式下,学生的成绩和能力有很大的提升,有效提升课堂的教学效果。

关键词:传感器技术,混合式教学,教学实践

0引言

随着计算机技术、电子技术、智能制造、人工智能等技术的发展,用于信息提取与转换的传感器技术逐渐应用到各行各业[1,2],传感器技术在电类、自动化类专业课程体系中的重要性日益突出,该课程的特点是专业性强、范围广,对相关专业基础课程的知识点要求较高,因此传感器技术课程不仅要讲授传感器原理,更要讲授传感器的使用方法,其中涉及电路分析、电子技术、单片机技术等相关内容。而高职类学生动手能力强但理论相对薄弱,如何让学生学好知识,做到理论与实践并重,那就需要在学习新知识的基础上不断地复习旧知识,以便巩固基础,并在接收新知识的同时不断地实践验证,最终应用到实际生活中去,在此将其要点归纳为“补短板、强实践、重应用。”随着信息技术的发展,线上教育变成了现实,出现了中国大学MOOC、泛雅等网络学习平台,混合式教学模式应运而出。混合式教学是利用网络平台的线上学习和传统课堂的线下学习相结合的一种教学方法,该模式具有明显的优势:(1)提高教学效率,把有限的课堂时间变成解惑答疑时间。(2)学生的学习不再局限于时间和空间。(3)通过网络平台即时掌握学生的学习动态。(4)利用网络平台实时的教学反馈精准把控教学效果。为了提升传感器技术课程教学效果,把混合式教学方式引入到传感器技术课程中是很有必要的。

1总体思路

传感器技术课程一般安排在第五学期,除去综合实训3周,实际教学周只有15周。根据教学大纲,总课时为60课时,分解为讲授讨论15课时,实践45课时,以分组实验为主,采用线上线下的混合教学模式。

2课程建设

2.1任务驱动课程体系

根据实验室的条件,精选典型应用案例,以科学性、实用性为前提,选取生活、生产实例,以传感器应用为主线,以实际应用产品为载体,按照传感器的原理分类,创设情景,由浅入深,循序渐进,分阶段进行项目任务内容设计。传感器技术课程的主要内容分为12个项目,课程教学56课时。

2.2明确教学目标

根据人才培养方案的要求,最终目标是培养高素质的技能型人才,因此重视实践的同时,理论也不能落下,用理论来指导实践,让实践来验证理论。传感器技术课程的最终目的是掌握传感器的原理、选型、应用。由于学生个体有差异,教学的效果也可能有差异,所以课程目标可以分阶段实施。(1)第一阶段补短板。讲应用不能单一地讲传感器的原理,传感器只是采集转换信号,不能处理信号,最终还是需要处理器或者逻辑电路来处理。因此项目1~4讲解传感器原理的同时,还需要复习电子技术、电工基础、单片机技术、PLC技术等知识点。(2)第二阶段强实践。经过前期的补短板阶段,学生掌握的知识点有所增加。项目5~8进入到实践阶段,教师只需起引导作用,学生需要自己根据项目内容分析电路图,自我讨论学习并提出方案,经教师指导后,学生自己制作并完成测试。(3)第三阶段重应用。学习的最终目的就是利用所学知识解决问题,在项目9~12中,教师只需讲解项目应用范围和实现方法。学生可以在团队的合作中,提出方案,选择传感器并制作实物,调试软件并论证,最终做到学以致用。

2.3线上资源建设

线上资源建设是开展混合式教学的基础,围绕课程教学的阶段目标,模拟企业真实生产过程及实际应用案例,以超星学习通作为线上学习平台,进行线上课程资源建设。主要包括课程资料库、章节内容知识点、课程题库等。课程资料库,包括课程标准、考核标准、教学进度表、PCB画图软件、编程软件等;章节内容知识点包括章节内容介绍、学习要求、项目案例、图片动画、微课视频、电路原理图、程序代码等;课程题库包括作业、单元测试题目、考核试卷等。利用超星平台按照课程章节安排顺序,对资源库进行整合,形成条理性的场景应用、原理分析、知识点分拆、总结、应用拓展、知识考核为一体的课程教学资源。

3教学过程设计

此处以项目5霍尔转速计的制作为例来说明具体的实施过程。课堂的实施过程主要由4个环节构成:课前预习、讨论设计、实物制作、测试总结。具体如表2所示。由表2可以看出4个环节的具体内容是线上教学和线下教学有机组合,线上教学完成课前学习及课后反馈,线下课堂教学完成方案设计、实物制作及测试总结等。在完成实物制作后,教师要对整个项目任务进行评价,教师要对每个小组的实物设计逐个给予点评,问题讨论要细致入微,内容包括工作原理、设计方案、测试数据、仪器使用、装配工艺等,教师要按点给予学生的项目实物分数。整个教学过程中,学生作为学习的主体,教师只在学生出现问题的时候进行帮助指导,整个过程中学生主动参与,其间穿插教师与学生之间的互动,学生自主完成实物制作,而实物测试成功后的成就感又能大大提高学生的学习主动性,这样既能有针对性地学习知识点,又能有目的地进行实验教学,能够充分发挥学生的积极主动性,教学效果自然有所提升。

4效果评价

随着教学方式的改变,传感器技术课程的考核不应以传统的期末试卷作为学业成绩的唯一标准,还应该注重过程的评价,以激发学生学习的兴趣为出发点,在评价过程中以多鼓励为原则,成绩由线上和线下及期末卷面成绩三部分构成。

5结语

混合教学模式的应用,可以让学生合理利用时间,线上线下自主学习,把问题留到课堂上与教师一起讨论解决,使课堂从教而教变成学而教,能有效提高学生的学习效率。通过一个学期的教学实践,发现教学效果有显著提高,具体表现在:学生焊接的电路板,焊点饱满光滑、虚焊少;PCB画图软件使用更加熟练;编程能力进一步提高;学生参加职业技能竞赛、毕业设计、课程设计时都能自主完成。传感器技术课程是一门综合性高,实践能力强的一门课程,在教学过程中还需要继续探索、改进。

参考文献

[1]詹建徽,张代远.传感器应用、挑战与发展[J].计算机技术与发展,2013,23(08):118-121.

[2]李建壮,杨彦涛.传感器技术的应用与发展趋势展望[J].中国科技信息,2011(17):120+126.

[3]韩宝如.高职《传感器技术与应用》课程项目化教学设计[J].高教学刊,2015(24):41-42.

[4]周广惠,郎振红.采用线上线下混合式教学模式的课程考核方案研究[J].软件工程,2018,21(06):53-55.

作者:苗鹏 崔少军 单位:汕尾职业技术学院海洋工程系