基于翻轉(zhuǎn)課堂的傳感器原理教學(xué)探討

1、    基于翻轉(zhuǎn)課堂的傳感器原理教學(xué)探討    林紅+曲波+黎穗瓊摘要：隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，新型傳感器日新月異，對相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容也提出了挑戰(zhàn)。針對本三院校學(xué)生的具體情況改革教學(xué)方法，將翻轉(zhuǎn)課堂的理念引入到傳感器原理及微傳感的課堂教學(xué)和實驗教學(xué)過程中，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，取得了較好的教學(xué)效果。關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；傳感器原理；教學(xué)探討：g642.0 文獻標(biāo)志碼：a ：1674-9324（2017）02-0166-02傳感器技術(shù)是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的一個極其重要的分支，它涉及光學(xué)、電磁學(xué)、電子學(xué)等多門學(xué)科領(lǐng)域，是信息技術(shù)的核心之

2、一1。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和新工藝、新材料的應(yīng)用，新型傳感器日新月異，其在國民經(jīng)濟中發(fā)揮越來越重要的作用。傳感器原理及微傳感作為電子信息類專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)課，在大三下學(xué)期開設(shè)，課程的重點在于使學(xué)生掌握各類傳感器的應(yīng)用。在當(dāng)今科技迅速發(fā)展的背景下，企業(yè)對大學(xué)畢業(yè)生的動手能力和探索創(chuàng)新能力的要求逐步提升。這門課是對學(xué)生已學(xué)課程知識的綜合應(yīng)用，對于本三院校的學(xué)生，由于其理論水平偏低，傳統(tǒng)的教學(xué)模式常使學(xué)生感到枯燥、乏味，如何在教學(xué)過程中發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和專業(yè)素質(zhì)，從而適應(yīng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)要求，成為教學(xué)過程中探索的重點。秉承改進教學(xué)模式、探索教學(xué)方法的理念，把翻轉(zhuǎn)課

3、堂的教學(xué)模式經(jīng)過改進引入到傳感器原理及微傳感的教學(xué)過程中，取得了較好的效果。一、翻轉(zhuǎn)課堂概述所謂翻轉(zhuǎn)課堂，就是在信息化環(huán)境中，課程教師提供以教學(xué)視頻為主要形式的學(xué)習(xí)資源，學(xué)生在上課前完成對教學(xué)視頻等學(xué)習(xí)資源的觀看和學(xué)習(xí)，師生在課堂上一起完成作業(yè)答疑、協(xié)作探究和互動交流等活動的一種新型的教學(xué)模式2。傳統(tǒng)教學(xué)過程通常包括知識傳授和知識內(nèi)化兩個階段，知識傳授是通過教師在課堂中的講授來完成，知識內(nèi)化則需要學(xué)生在課后通過作業(yè)、操作或者實踐來完成3。而翻轉(zhuǎn)課堂與此恰恰相反，信息傳遞被放在課下，由學(xué)生自主學(xué)習(xí)完成，知識內(nèi)化則放在了課堂之上，在教師的幫助下，通過學(xué)生之間、師生之間的協(xié)作實現(xiàn)4。作為教師，需要調(diào)

4、整教學(xué)策略，在不干預(yù)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的同時，通過及時的評測來促進學(xué)生的學(xué)習(xí)。針對學(xué)生的具體情況，對翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式進行了改進，給予學(xué)生更多的發(fā)揮空間。不僅把翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于課堂教學(xué)，還在實驗教學(xué)中進行嘗試，真正體現(xiàn)出富有成效的面對面互動學(xué)習(xí)活動才是翻轉(zhuǎn)課堂最重要的價值。二、教學(xué)實施過程為了把翻轉(zhuǎn)課堂的理念應(yīng)用于傳感器原理及微傳感的整個教學(xué)過程，經(jīng)過三個學(xué)期的探索，通過以下具體措施，取得了預(yù)期的成效。1.教學(xué)流程改革。在“傳感器原理及微傳感”課程的理論教學(xué)中，傳統(tǒng)的教學(xué)方法是老師在課堂上的單向注入式教學(xué)，在內(nèi)容上側(cè)重講解各類傳感器的原理及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而在傳感器的應(yīng)用上則是簡單地舉若干例子。這樣平鋪直

5、敘式的教學(xué)過程，常常會給學(xué)生帶來枯燥、乏味的感覺，學(xué)生學(xué)習(xí)起來缺乏興趣和動力。在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)過程中，教師不再單單是課程內(nèi)容的傳授者，而是變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)過程的指導(dǎo)者與促進者；學(xué)生則從被動的內(nèi)容接受者變?yōu)閷W(xué)習(xí)活動的主體。課堂教學(xué)的流程如圖1所示。為了提高課堂時間的效率，在新學(xué)期的第一次課上，向?qū)W生介紹翻轉(zhuǎn)課堂的實施過程，取得學(xué)生的認同，為達到預(yù)期的教學(xué)效果打下良好的基礎(chǔ)。在將每次課堂教學(xué)的內(nèi)容布置下去之后，教師提供部分相關(guān)視頻和網(wǎng)站網(wǎng)址，學(xué)習(xí)資料由學(xué)生自行查找，包括視頻、音頻資料和實物。要求學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)和圖書館，收集并整理生活中相關(guān)傳感器的資料，具體內(nèi)容由學(xué)生討論確定。每次指定兩組同學(xué)制作課件，并

6、請部分學(xué)生上講臺主講。第一次實施時，考慮到學(xué)生各有所長，讓學(xué)生自主分工合作，包括查找資料、課件制作和課堂演講，實施的結(jié)果是大部分工作都由主講的同學(xué)完成，不利于調(diào)動所有學(xué)生的積極性。第二次實施時，將每個專題分成原理、應(yīng)用和擴展三部分，每組由三位同學(xué)組成，每位同學(xué)都要上講臺主講和回答問題，調(diào)動了所有學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。實施過程中，講臺上的同學(xué)熱情講解，講臺下的同學(xué)積極思考，還會提出疑問和不同的觀點，課堂氣氛非?；钴S。學(xué)生講解討論結(jié)束后，教師則對一些理論上的難點問題加以補充和總結(jié)。在提高學(xué)生對于知識的理解程度的同時，使課堂上的交互性變得更加有效。2.教學(xué)內(nèi)容改革。在教學(xué)內(nèi)容方面，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜而枯

7、燥，無法調(diào)動起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和求知欲。在對該課程的特點進行深入研究和分析的基礎(chǔ)上，采取了可選擇性的教學(xué)內(nèi)容。在布置教學(xué)內(nèi)容時將每個專題分成原理、應(yīng)用和擴展三部分。原理部分和應(yīng)用部分針對某類傳感器，比如壓電式傳感器、磁電式傳感器、光電式傳感器和微傳感器等，而擴展部分則是傳感器在某方面的應(yīng)用，比如傳感器在手機上的應(yīng)用、傳感器在智能家居上的應(yīng)用、傳感器在醫(yī)療方面的應(yīng)用等等。每組學(xué)生在相互協(xié)作的同時可各有側(cè)重，幾乎所有的學(xué)生在查找資料和制作課件中都表現(xiàn)出極大的興趣。特別是在擴展部分大家充分發(fā)揮小組成員的創(chuàng)造性和想象力，將在生活中發(fā)現(xiàn)的傳感器的應(yīng)用拍成視頻或以圖片的方式呈現(xiàn)給大家，比如新近開發(fā)的銀行智能服

8、務(wù)機器人、機器人餐廳的機器人服務(wù)生和無人駕駛汽車，并且把涉及到的傳感器分門別類。作為教師，在解決同學(xué)的難點問題之余，考慮到新型傳感器在汽車電控技術(shù)智能化、網(wǎng)絡(luò)化方面所起的作用和傳感器在手機上的應(yīng)用。一學(xué)期中分兩個專題將這兩方面的應(yīng)用貫穿于整個教學(xué)過程，使得學(xué)生對每次課上教師的講解內(nèi)容都有所期盼并帶有濃厚的興趣。3.實驗教學(xué)改革。傳感器技術(shù)的快速發(fā)展使得新型傳感器不斷涌現(xiàn)，學(xué)校開設(shè)的配套實驗課越來越不能滿足學(xué)生的探索欲望，學(xué)生對傳統(tǒng)的實驗方法也提出了很多看法。通過調(diào)研和與實驗室協(xié)調(diào)，提出了實驗課的改進建議。在實驗內(nèi)容中減少驗證型環(huán)節(jié)，加入設(shè)計創(chuàng)新型環(huán)節(jié)。驗證型環(huán)節(jié)主要是訓(xùn)練學(xué)生掌握各類傳感器的測

9、量電路和典型應(yīng)用。設(shè)計創(chuàng)新型環(huán)節(jié)則從專業(yè)學(xué)習(xí)的角度考慮，要求學(xué)生自行設(shè)計傳感器的應(yīng)用電路并提交作品，比如電子秤、脈搏儀、照度計、轉(zhuǎn)速表等，在提高學(xué)生理論水平的同時提高了他們的動手能力。實驗課上要求每組同學(xué)提出一個創(chuàng)意并進行原理的講解。由于課時的限制，具體實現(xiàn)過程學(xué)生利用開放實驗室時間完成，在實驗課上則展示設(shè)計成果，討論設(shè)計中存在的問題，并通過大家的建議使設(shè)計得到進一步的改進。 三、課程考核教學(xué)過程的改革需要配套相應(yīng)的考核體系。期末考核取消傳統(tǒng)的筆試，取而代之的是要求學(xué)生提交兩份報告：學(xué)習(xí)報告和設(shè)計報告。學(xué)習(xí)報告要求學(xué)生總結(jié)本課程一學(xué)期的所學(xué)所得，設(shè)計報告則要求學(xué)生按照正規(guī)論文的格式撰寫。課程成

10、績中期末考核、課堂講解、實驗設(shè)計和團隊合作各占四分之一。將學(xué)生的講解與團隊合作分別納入課程考核中，提高了學(xué)生對各個環(huán)節(jié)的重視程度，保證了教學(xué)任務(wù)的完成和教學(xué)效果的實現(xiàn)。四、結(jié)論通過把翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式應(yīng)用于傳感器原理及微傳感課程的教學(xué)過程，增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生自我學(xué)習(xí)的能力，同時也培養(yǎng)了學(xué)生良好的協(xié)作精神和團隊意識，為他們將來更好地融入企業(yè)和適應(yīng)社會打下良好的基礎(chǔ)。參考文獻：1童敏明，唐守鋒，董海波.傳感器原理與應(yīng)用技術(shù)m.北京：清華大學(xué)出版社，2012.2鐘曉流，宋述強，焦麗珍.信息化環(huán)境中基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)設(shè)計研究j.開放教育研究，2013，（1）：58-64.3張金磊，王

11、穎張，寶輝.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究j.遠程教育雜志，2012，（4）：46-51.4張新明，何文濤.支持翻轉(zhuǎn)課堂的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)模型探究j.現(xiàn)代教育技術(shù)，2013，（8）：21-25.teaching research of the principles of sensor based on flipped classroomlin hong1，2，qu bo2，li sui-qiong2（1.wenzheng college，soochow university，suzhou，jiangsu 215104，china；2. school of electronic and information

12、 engineering，soochow university，suzhou，jiangsu 215006，china）abstract：the application of sensor is expanded with the development of modern science and technology. new sensors are invented with each passing day. the teaching content of the course face lots of challenge. according to the present situation of college students，the classroom-teaching is reformed .the flipped classroom is applied in the class teaching and experimental teaching of princ