劉華

摘 要：針對(duì)《傳感器技術(shù)》課程的教學(xué)特點(diǎn)及存在問題，結(jié)合學(xué)習(xí)通軟件平臺(tái)，提出了一種適合現(xiàn)代大學(xué)生的新的教學(xué)模式，項(xiàng)目化教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的教學(xué)方法。詳細(xì)介紹了課堂教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施步驟，最后分析了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：傳感器技術(shù);學(xué)習(xí)通;翻轉(zhuǎn)課堂

一、引言

《傳感器技術(shù)》這門課程是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)等專業(yè)的必修專業(yè)課程，在學(xué)生的本科畢業(yè)論文、電子競(jìng)賽等方面有非常重要的作用。本門課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，而且理論部分綜合了電路原理、模擬電路與數(shù)字電路、單片機(jī)原理與應(yīng)用等理論知識(shí)，難度比較大。這門課程包含了力、位移、加速度、流量、濕度、溫度等參數(shù)的測(cè)量和檢測(cè)技術(shù)，涉及電阻式、電感式、電容式、壓電式、光電式等傳感器，課程內(nèi)容比較多，比較綜合[1-2]。

《傳感器技術(shù)》一般采用教師在課堂上講授，講授完理論知識(shí)后，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的教學(xué)方法。這種教學(xué)模式容易使學(xué)生在課堂教學(xué)中感覺枯燥泛味，憑空想象傳感器器件，逐漸失去學(xué)習(xí)興趣。實(shí)驗(yàn)操作主要是在實(shí)驗(yàn)箱上連線電路圖為主，也無法吸引學(xué)生的興趣。這種教學(xué)方法容易使學(xué)生失去學(xué)習(xí)的動(dòng)力，影響學(xué)習(xí)效果。

二、結(jié)合項(xiàng)目教學(xué)的翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)

根據(jù)課程特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)踐要求，以電勢(shì)型傳感器這一章節(jié)中，壓電式簡(jiǎn)易門鈴的制作與調(diào)試項(xiàng)目為例，將教學(xué)設(shè)計(jì)分為課前知識(shí)準(zhǔn)備，課中項(xiàng)目討論，課后知識(shí)鞏固三部分內(nèi)容[3-4]。教學(xué)設(shè)計(jì)方案如圖1所示。

結(jié)合項(xiàng)目式的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，在課前準(zhǔn)備中，學(xué)生通過手機(jī)、電腦、ipad等電子產(chǎn)品登錄學(xué)習(xí)通APP，觀看教師上傳的學(xué)習(xí)資料，包括微視頻、課件、動(dòng)畫等，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。明確學(xué)習(xí)任務(wù)后，查閱相關(guān)資料，進(jìn)行預(yù)習(xí)。在課堂上，根據(jù)壓電式簡(jiǎn)易門鈴的制作與調(diào)試項(xiàng)目進(jìn)行分組討論，完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求。課后，除了要完成壓電式簡(jiǎn)易門鈴的制作與調(diào)試項(xiàng)目的作品以外，還需要學(xué)生錄制視頻，介紹完成作品情況、設(shè)計(jì)原理等，視頻上傳學(xué)習(xí)通APP。學(xué)生及時(shí)登錄學(xué)習(xí)通進(jìn)行復(fù)習(xí)，完成相關(guān)的試題或單元測(cè)試。

圖1 壓電式簡(jiǎn)易門鈴的制作與調(diào)試教學(xué)設(shè)計(jì)

三、翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)實(shí)施

以壓電式簡(jiǎn)易門鈴的制作與調(diào)試項(xiàng)目為例，在課前準(zhǔn)備工作中，明確教學(xué)目標(biāo)，在學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)布教學(xué)任務(wù)，與壓電式簡(jiǎn)易門鈴制作與任務(wù)相關(guān)的微視頻，壓電效應(yīng)原理的動(dòng)畫演示，相關(guān)網(wǎng)站，制作好課件，學(xué)生利用學(xué)習(xí)通平臺(tái)自主進(jìn)行課前學(xué)習(xí)。這樣可以將課本上的枯燥文字以圖文并茂、動(dòng)畫演示的方式更好的展現(xiàn)出來。學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中遇到的問題，可以在學(xué)習(xí)通上發(fā)布或討論，這樣方便老師更好的明白學(xué)生遇到了哪些問題。教師也可以提前在學(xué)習(xí)通上發(fā)布討論，比如正壓電效應(yīng)或逆壓電效應(yīng)的產(chǎn)生需要什么條件？石英晶體的受力和電荷之間有什么關(guān)系？壓電式傳感器中采用電荷放大器有什么優(yōu)點(diǎn)？

在課中項(xiàng)目討論過程中，學(xué)生首先通過課前的學(xué)習(xí)，明確學(xué)習(xí)任務(wù)目標(biāo)，針對(duì)壓電式簡(jiǎn)易門鈴的制作與調(diào)試項(xiàng)目，將學(xué)生分組，討論這一項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路、電路原理、設(shè)計(jì)電路圖等內(nèi)容。課堂以學(xué)生為主，講解自己的設(shè)計(jì)思路，對(duì)于學(xué)生碰到解決不了的問題，由教師進(jìn)行講解，師生之間交流，生生之間交流。這樣可以更好的調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，活躍課堂氣氛，體現(xiàn)了翻轉(zhuǎn)課堂的特性。再結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生動(dòng)手完成壓電式簡(jiǎn)易門鈴的焊接制作與調(diào)試工作，更好的培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)能力、動(dòng)手能力和語(yǔ)言表達(dá)能力[5]。

在課后知識(shí)鞏固過程中，教師在學(xué)習(xí)通教師端發(fā)布作業(yè)，主要考察學(xué)習(xí)任務(wù)點(diǎn)，主要形式有：1.將制作的壓電式簡(jiǎn)易門鈴作品演示出來，以視頻的形式上傳到學(xué)習(xí)通，并介紹相關(guān)的設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)思路等2.教師在學(xué)習(xí)通發(fā)布練習(xí)題庫(kù)或者單元測(cè)試，學(xué)生課下完成。

四、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果分析

通過翻轉(zhuǎn)課堂形式教學(xué)，取得了良好的教學(xué)效果。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

在教師方面，通過使用學(xué)習(xí)通平臺(tái)記錄課堂數(shù)據(jù)，教師可以更方便的觀察上課情況，發(fā)現(xiàn)問題或者有需要改進(jìn)的地方，或者學(xué)習(xí)資源有需要補(bǔ)充修正的地方，可以及時(shí)補(bǔ)充和總結(jié)。比如，可以在學(xué)習(xí)通APP上發(fā)布討論，供學(xué)生交流，教師可以了解學(xué)生的掌握情況。在學(xué)習(xí)通APP上，學(xué)生提交作業(yè)或者完成章節(jié)測(cè)試，如果學(xué)生測(cè)試成績(jī)普遍偏低，教師反思教學(xué)任務(wù)點(diǎn)是否講解不到位等。

在學(xué)生方面，首先，翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式大大的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在傳統(tǒng)課堂上，一般是老師在講臺(tái)上講，學(xué)生在下面聽，填鴨式的教學(xué)。引入翻轉(zhuǎn)課堂后，結(jié)合項(xiàng)目化教學(xué)，學(xué)生由傳統(tǒng)的接受知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)思考、參與者，提高了學(xué)生對(duì)傳感器技術(shù)這門課的學(xué)習(xí)積極性。課前準(zhǔn)備階段，采用微課短視頻、動(dòng)畫等形式，很好的吸引學(xué)生的注意力。其次，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，遇到問題，會(huì)自主查閱資料來解決問題，這也很好的提高了學(xué)生解決問題的能力。最后，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力與自主創(chuàng)新能力。比如說，在設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易壓電門鈴這一項(xiàng)目中，學(xué)生通過設(shè)計(jì)電路圖，完成壓電門鈴的焊接工作，整個(gè)過程需要學(xué)生自己尋找并解決問題。

教學(xué)任務(wù)完成后，教師和學(xué)生可以對(duì)作品進(jìn)行相互評(píng)價(jià)。除了教師對(duì)作品的評(píng)價(jià)外，學(xué)生也可以對(duì)自己的設(shè)計(jì)的PCB圖，傳感元器件的選擇等進(jìn)行評(píng)價(jià)，找出可以改進(jìn)的地方，促進(jìn)自己不斷進(jìn)步。

五、結(jié)束語(yǔ)

本文結(jié)合項(xiàng)目化教學(xué)，采用了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)形式，進(jìn)行對(duì)《傳感器技術(shù)》課程的不斷嘗試，學(xué)生從中學(xué)到了理論知識(shí)并鍛煉了實(shí)踐動(dòng)手操作能力，取得了很好的教學(xué)效果。但也存在過程不夠系統(tǒng)化，還需進(jìn)一步改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

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