葛海江

摘要：由于電子類專業(yè)在教學(xué)做的過程中，教師示范教學(xué)只能照顧到周圍的部分同學(xué)，示范教學(xué)不能起到全面性的效果，然而教師示范引領(lǐng)是一個非常重要的環(huán)節(jié)。文中提出了《傳感器技術(shù)應(yīng)用》項(xiàng)目化的微課程開發(fā)方法，將項(xiàng)目中關(guān)鍵的知識點(diǎn)、技能點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)做成微視頻的方式進(jìn)行呈現(xiàn)，大大提升了該課程的教師示范教學(xué)效果。文中詳細(xì)闡述了微課程項(xiàng)目化的內(nèi)容設(shè)置、項(xiàng)目關(guān)鍵能力點(diǎn)的提煉方法、微視頻制作內(nèi)容的選取、設(shè)計和制作。

關(guān)鍵詞：示范教學(xué)；傳感器技術(shù)應(yīng)用；項(xiàng)目化；微課程

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）17-0249-02

一、引言

現(xiàn)在的高校大學(xué)生中使用智能手機(jī)、移動數(shù)碼產(chǎn)品的人越來越多，這在無形中改變著他們的閱讀和學(xué)習(xí)方式，當(dāng)然從中我們也可以很自然地聯(lián)想，他們在課后利用這些電子設(shè)備瀏覽教學(xué)內(nèi)容，那不是一件很好的與課堂教學(xué)對接的方式嗎？幾乎大部分的教師都有運(yùn)用多媒體技術(shù)播放視頻的教學(xué)經(jīng)歷，但大家都會發(fā)現(xiàn)，不管是利用精品課程視頻也好，或者是其他類型的教學(xué)視頻，除了上課教學(xué)以外，很少會有學(xué)生課后去瀏覽觀看這些視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，其利用率非常之低，原因主要是視頻容量太大，教學(xué)視頻大多數(shù)是幾百兆，網(wǎng)上在線觀看往往速度太慢；容量大也影響網(wǎng)速，斷斷續(xù)續(xù)，讓人失去等待的信心；最后容量大則講解的知識點(diǎn)過多，讓學(xué)習(xí)者失去學(xué)習(xí)耐心。此外，現(xiàn)在高校都在實(shí)行項(xiàng)目化的教學(xué)做一體的課程開發(fā)，在教學(xué)做的過程中，特別是電子類相關(guān)專業(yè)，教師示范引領(lǐng)是一個重要的環(huán)節(jié)。然而從目前來看，教師示范因?yàn)橐暰€、場地等原因，示范只能照顧到前面的少部分同學(xué)，如果把項(xiàng)目中關(guān)鍵的知識點(diǎn)、技能點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)做成微視頻的形式，通過投影播放，可以讓所有同學(xué)都能清晰地看到教師的示范內(nèi)容。鑒于此，課題組成員結(jié)合應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)，開發(fā)出的《傳感器技術(shù)應(yīng)用》微課程正好有效解決了這些問題，其微課程的特點(diǎn)有以下幾方面：①目標(biāo)明確、主題突出。②短小精悍、視頻為主。③依托網(wǎng)絡(luò)、使用方便。課程組共計完成《傳感器技術(shù)應(yīng)用》項(xiàng)目化的微課程視頻12個。

二、《傳感器技術(shù)應(yīng)用》項(xiàng)目化內(nèi)容設(shè)計

《傳感器技術(shù)應(yīng)用》項(xiàng)目化內(nèi)容分成6個項(xiàng)目，具體項(xiàng)目及涉及的傳感器如下：①飲水機(jī)溫控指示電路，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻；②霍爾傳感器磁性產(chǎn)品計數(shù)器，霍爾傳感器3144；③紅外線防盜報警器，紅外線發(fā)射二極管、光敏三極管；④聲光控路燈，駐極體話筒、光敏電阻；⑤小型電動機(jī)轉(zhuǎn)速測量器，帶光電開關(guān)裝置的電動機(jī)模塊。⑥酒精濃度檢測器，酒精傳感器MQ-3。

三、項(xiàng)目微視頻設(shè)計與制作

1.項(xiàng)目中關(guān)鍵應(yīng)用能力提煉方法。①首先對項(xiàng)目中的傳感器進(jìn)行基本特性的測試：工作原理、輸入輸出特性、引腳判斷等。②將項(xiàng)目分成若干個小的模塊，模塊劃分的原則是在電路中可以自成一個部分。③按照信號的流程進(jìn)行一步步的電路設(shè)計，對完成的每部分電路進(jìn)行相應(yīng)的測試，同時完成數(shù)據(jù)的記錄，注意前面的模塊測試完成后，才進(jìn)行下個模塊的設(shè)計及測試。④Keil uVision編程及調(diào)試。⑤Proteus電路進(jìn)行設(shè)計及仿真。⑥電路制作及測試：完成整體電路設(shè)計、并對關(guān)鍵信號點(diǎn)按照要求進(jìn)行相應(yīng)的測試并記錄數(shù)據(jù)。

2.每個項(xiàng)目的關(guān)鍵應(yīng)用能力提煉。項(xiàng)目一：①負(fù)溫度熱敏電阻10KΩ的一致性和溫度特性測試。②電阻到電壓轉(zhuǎn)換的測量電路設(shè)計及測試。③三極管驅(qū)動的繼電器應(yīng)用電路設(shè)計及測試。④三個LED（電源、加熱、保溫）指示電路設(shè)計。⑤Proteus電路設(shè)計及仿真。⑥電路制作及測試：分成加熱過程、保溫過程、再加熱過程。

項(xiàng)目二：①霍爾效應(yīng)的工作原理。②開關(guān)霍爾傳感器3144芯片內(nèi)部的工作原理。③3144的信號產(chǎn)生電路設(shè)計及磁鐵接觸及方向的測試。④單片機(jī)計數(shù)器的應(yīng)用。⑤3位共陽極數(shù)碼管顯示電路設(shè)計。⑥Keil uVison的單片機(jī)計數(shù)器及數(shù)碼管顯示的程序設(shè)計。⑦Proteus電路設(shè)計及仿真。⑧電路制作及測試：信號產(chǎn)生、單片機(jī)復(fù)位、晶振電路、數(shù)碼管顯示等。

項(xiàng)目三：①紅外線發(fā)射二極管正向?qū)▔航禍y試及伏安特性測試。②可調(diào)紅外線強(qiáng)度的發(fā)射器電路設(shè)計及測試。③光敏三極管光照特性測試及引腳判斷。④光敏三極管光信號檢測電路設(shè)計及測試。⑤4011二輸入與非門的邏輯控制電路設(shè)計。⑥RC充放電電路設(shè)計及測試。⑦三極管驅(qū)動的蜂鳴器報警電路設(shè)計及測試。⑧Proteus電路設(shè)計及仿真。⑨電路制作及測試：分成有紅外線和無紅外線接收兩種狀態(tài)進(jìn)行關(guān)鍵信號點(diǎn)測試、RC充放電過程的測試等。

項(xiàng)目四：①紅外光電開關(guān)的工作原理及引腳判斷。②紅外光電開關(guān)的電機(jī)測速模塊工作原理、電路及引腳判斷。③電機(jī)測速模塊傳感器輸出信號測試。④CD4013 D觸發(fā)器的工作原理。⑤D觸發(fā)器的信號整形電路設(shè)計及測試。⑥單片機(jī)計數(shù)器的應(yīng)用。⑦3位共陽極數(shù)碼管顯示電路設(shè)計。⑧Keil uVison的單片機(jī)計時、計數(shù)、轉(zhuǎn)速計算、數(shù)碼管顯示的程序設(shè)計。⑨Proteus電路設(shè)計及仿真。⑩電路制作及測試：信號產(chǎn)生、信號整形、單片機(jī)復(fù)位、晶振電路、數(shù)碼管顯示等。

項(xiàng)目五：①駐極體話筒的工作原理：駐極體、電容、場效應(yīng)管和阻抗變換。②駐極體話筒的聲音信號檢測電路設(shè)計及測試：分成有聲音和無聲音兩種狀態(tài)進(jìn)行分別測試。③駐極體話筒輸出信號電容耦合、三極管信號放大電路設(shè)計及測試。④光敏電阻光照特性測試。⑤4011二輸入與非門的邏輯控制電路設(shè)計：聲音和光敏信號。⑥RC充放電電路設(shè)計及測試。⑦PCR606可控硅控制電路設(shè)計及測試。⑧220V市電的半波整流、降壓、電容濾波輸出直流10V。⑨PCR606驅(qū)動控制、橋式整流和燈泡的連接電路。⑩Proteus電路設(shè)計及仿真。{11}電路制作及測試：光敏電阻模擬成白天和黑夜兩種狀態(tài)分別進(jìn)行有聲音和無聲音的關(guān)鍵信號點(diǎn)的測試、RC充放電過程的測試等。

項(xiàng)目六：①酒精傳感器MQ-3的6個引腳判斷。endprint

②MQ-3酒精濃度特性測試：分成電熱絲加熱與不加熱進(jìn)行測試并進(jìn)行對比。③比較器的應(yīng)用。④LM3914芯片內(nèi)部的工作原理：電壓跟隨器、10級比較器和電壓基準(zhǔn)源、LED亮度調(diào)節(jié)等。⑤Proteus電路設(shè)計及仿真。⑥電路制作及測試：調(diào)節(jié)電位器使LED1亮，測試酒精濃度變化時，比較器輸入5腳電壓的變化，同時觀察LED亮燈數(shù)目的變化。

3.項(xiàng)目微視頻的內(nèi)容選取、設(shè)計與制作。項(xiàng)目微視頻的內(nèi)容選取要是教學(xué)中重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)，易于通過可視化的方式呈現(xiàn)、自成一個相對完整的整體、內(nèi)容的時間控制在5～15分鐘、選取一個合適的名字等。通過前面的項(xiàng)目關(guān)鍵能力的提煉，我們從中選擇了12個知識點(diǎn)進(jìn)行微視頻的制作，內(nèi)容如下：①負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻一致性及溫度特性的測試。②飲水機(jī)溫控指示電路關(guān)鍵信號點(diǎn)的工作過程測試。③霍爾傳感器3144工作原理分析及開關(guān)特性測試。④磁性產(chǎn)品計數(shù)器的Keil編程設(shè)計及調(diào)試。⑤紅外線防盜報警器關(guān)鍵信號點(diǎn)的測試。⑥駐極體話筒的工作原理及信號輸出測試。⑦聲光控路燈關(guān)鍵信號點(diǎn)的測試。⑧酒精傳感器MQ-3引腳判斷和基本特性測試。⑨LM3914芯片內(nèi)部的工作原理分析。⑩電機(jī)測試模塊的引腳判斷及輸出信號測試。{11}小型電動機(jī)轉(zhuǎn)速測量器的Keil編程設(shè)計及調(diào)試。項(xiàng)目微視頻的設(shè)計與制作首先需要準(zhǔn)備相應(yīng)設(shè)備和材料，主要有如下：①知識點(diǎn)相關(guān)：電子元件、儀器和設(shè)備（萬用表、數(shù)字穩(wěn)壓電源、數(shù)字示波器）、線路板、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教程、PPT、動畫、黑板（電子白板）等。②電路仿真和編程相關(guān)：電腦、Proteus電路仿真軟件和Keil uVision編程軟件。③微視頻拍攝相關(guān)：攝像機(jī)、計算機(jī)錄屏軟件CamtasiaStudio、麥克風(fēng)等。將上述的12個知識點(diǎn)進(jìn)行分類，大致可以分成三類，以及需要的相關(guān)微課制作工具。第一類：講解、操作及測試類，采用攝像機(jī)拍攝。第二類：工作原理分析類，采用計算機(jī)錄屏軟件和麥克風(fēng)。第三類：Keil編程設(shè)計及調(diào)試類，采用計算機(jī)錄屏軟件和麥克風(fēng)。對制作微視頻的知識點(diǎn)需要進(jìn)行詳細(xì)的微課程腳本設(shè)計，形成一個較為詳細(xì)的講解、操作、分析的過程文件，最后對視頻進(jìn)行后期處理，如剪輯、合成、字幕添加等。

四、結(jié)論

《傳感器技術(shù)應(yīng)用》項(xiàng)目化微課程的開發(fā)，完成了6個傳感器項(xiàng)目的設(shè)計及12個微視頻的設(shè)計和制作。為該課程的項(xiàng)目化教學(xué)做提供了一個很好的示范教學(xué)素材，同時學(xué)生也可以通過微視頻資料進(jìn)行相應(yīng)的學(xué)習(xí)或復(fù)習(xí)，通過利用微課教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的所教班級對比，利用微課程的班級教學(xué)效率和效果明顯有所提高。通過對《傳感器技術(shù)應(yīng)用》課程的項(xiàng)目化開發(fā)和微視頻設(shè)計與制作，該課程的主講教師多次在學(xué)生“學(xué)評教”中，被評為學(xué)生滿意教師。

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