現(xiàn)代信息技術(shù)與《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》課程整合的理論與實(shí)踐研究

【摘 要】隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的教師開(kāi)始將信息技術(shù)與所教授的課程整合起來(lái)，構(gòu)建新型的教學(xué)模式。本文主要是結(jié)合《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》課程的教學(xué)特點(diǎn)，論述了信息技術(shù)與該課程整合的重要意義，探討了信息技術(shù)與該課程整合的方法，分析了整合后教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù)；傳感器；課程整合

隨著計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷快速發(fā)展，信息技術(shù)不斷的滲透到社會(huì)的各個(gè)方面，其中也包括我們的教育領(lǐng)域。將信息技術(shù)和我們的課程整合，構(gòu)建新型的教學(xué)模式，成為一種趨勢(shì)?？梢哉f(shuō)信息技術(shù)與課程整合改變傳統(tǒng)教育教學(xué)結(jié)構(gòu)，它是實(shí)施創(chuàng)新人才培養(yǎng)的一條有效途徑，也是國(guó)內(nèi)外課程改革的發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)這種改革改變?cè)械囊越處煘橹行牡慕虒W(xué)方法，把多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)融入教學(xué)的各個(gè)層面中，構(gòu)建一種互動(dòng)的師生教學(xué)關(guān)系，從而營(yíng)造一種主動(dòng)探究的學(xué)習(xí)環(huán)境，建構(gòu)一種新型的教學(xué)模式。

一、信息技術(shù)與《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》課程整合的意義

《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》是一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，是為后續(xù)的課程打基礎(chǔ)的。這門(mén)課程要求學(xué)生能夠了解各類傳感器，理解各類傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理，初步掌握各類傳感器的應(yīng)用。由于傳感器的類型很多，工作原理各不相同，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)較難掌握這門(mén)課的知識(shí)點(diǎn)，尤其是介紹各種傳感器的工作原理。沒(méi)有實(shí)物，光靠教師在課堂上講解，很難讓學(xué)生理解這方面的內(nèi)容，如果采用信息技術(shù)將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)通過(guò)文本、圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻等形式展現(xiàn)出來(lái)，便于學(xué)生理解和掌握，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使教學(xué)效果明顯提高。如果將這些知識(shí)點(diǎn)放在學(xué)習(xí)網(wǎng)站中，可以讓學(xué)生獨(dú)立自主地學(xué)習(xí)，使學(xué)生養(yǎng)成提前預(yù)習(xí)，課后復(fù)習(xí)，自我測(cè)評(píng)，培養(yǎng)學(xué)生獲取信息并獨(dú)立解決專業(yè)課程及學(xué)習(xí)問(wèn)題的能力。另外，學(xué)校現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)設(shè)備把多種傳感器、電源、處理電路、顯示儀表集于一體，組成了一個(gè)完整的測(cè)量系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生主要根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)給的步驟接幾根線，手動(dòng)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)儀器，手動(dòng)記錄輸入和輸出值、計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)果、畫(huà)出實(shí)驗(yàn)曲線。這種實(shí)驗(yàn)箱對(duì)學(xué)生的開(kāi)放程度比較低，學(xué)生只是操作、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的傳感器種類、實(shí)驗(yàn)原理、測(cè)量電路和方法了解。這種通過(guò)實(shí)驗(yàn)裝置完成的以驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)方式不利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣，更不利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。通過(guò)采用信息技術(shù)，可以模擬傳感器的實(shí)際應(yīng)用，讓學(xué)生模擬工廠的實(shí)際操作，按要求完成傳感器的安裝和調(diào)試，這對(duì)調(diào)高學(xué)生的動(dòng)手能力有一定的幫助。

二、信息技術(shù)與《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》課程整合的方法

現(xiàn)在將信息技術(shù)與《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》課程整合的方法有以下兩種，各有優(yōu)缺點(diǎn)。

1.構(gòu)建一個(gè)數(shù)字化資源庫(kù)

該資源庫(kù)所有的教學(xué)資料是以積件的形式存在的，積件不是直接可以應(yīng)用于教學(xué)的一個(gè)軟件，而是一個(gè)“可再開(kāi)發(fā)備課系統(tǒng)”，它為教師（或?qū)W生）備課（或?qū)W習(xí)）提供了一個(gè)專用資源庫(kù)以及專用備課平臺(tái)。它由“積件庫(kù)”和“積件組合平臺(tái)”兩部分組成。它不是一般的教學(xué)資源庫(kù)和通常的多媒體著作工具的簡(jiǎn)單疊加，而是每個(gè)教師（或?qū)W生）都可根據(jù)自己的教學(xué)需要，利用專用資源庫(kù)中的教學(xué)信息和操作簡(jiǎn)便的專用平臺(tái)，編制成適合于自己的教學(xué)軟件。積件庫(kù)是針對(duì)某學(xué)科（或課程）的專用數(shù)據(jù)庫(kù)，包括多媒體教學(xué)資源庫(kù)（知識(shí)點(diǎn)）、微教學(xué)單元庫(kù)（小課件）、例題庫(kù)、試題庫(kù)、教學(xué)策略庫(kù)等。積件組合平臺(tái)則是為教師備課所提供的平臺(tái)。我們將《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》課程各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析，利用文字、圖像、圖片、視頻、動(dòng)畫(huà)等形式進(jìn)行對(duì)其進(jìn)行分解，構(gòu)成一個(gè)個(gè)小的積件。教師可以在積件庫(kù)中選取自己所需的積件，利用積件組合平臺(tái)制作上課的所需課件，學(xué)生也可以通過(guò)積件庫(kù)中的積件進(jìn)行自學(xué)和自我測(cè)試。利用這樣的數(shù)字化資源庫(kù)，將其融入了教師的教育思想、教學(xué)方法、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)習(xí)慣等，可以使課堂教學(xué)豐富多彩，教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，調(diào)整自己的教學(xué)方法，制作出適合學(xué)生實(shí)際的教學(xué)課件。另一方面，學(xué)生也可根據(jù)自己的實(shí)際學(xué)習(xí)水平和意向，選擇適合自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容，并且通過(guò)自我測(cè)試及時(shí)檢測(cè)自己的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)找到自身的不足。

2.構(gòu)建一個(gè)課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)仿真平臺(tái)

《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》是一門(mén)對(duì)實(shí)踐操作要求較高的課程，有些學(xué)校無(wú)相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，這樣的教學(xué)效果是較差的。采取和一些信息技術(shù)公司合作開(kāi)發(fā)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)仿真平臺(tái)，通過(guò)這種方式，可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的不足，給學(xué)生提供一個(gè)在線學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，還可以通過(guò)仿真平臺(tái)的學(xué)習(xí)，掌握一些傳感器的實(shí)際應(yīng)用，了解安裝與調(diào)試的要點(diǎn)，提高實(shí)際操作的正確性。這一類的仿真平臺(tái)開(kāi)發(fā)時(shí)間較長(zhǎng)，需要企業(yè)、學(xué)校、技術(shù)公司三方共同合作開(kāi)發(fā)，在仿真平臺(tái)中也要融入傳感器的各類知識(shí)點(diǎn)，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課題和配套的試題庫(kù)，并且有自己的評(píng)分系統(tǒng)，學(xué)生操作后，直接給分，減少了教師的工作量，評(píng)分公正，教學(xué)效果還是不錯(cuò)的，學(xué)生也樂(lè)于接受。

兩種方法相比，積件庫(kù)相對(duì)來(lái)說(shuō)，更偏重理論方面的教學(xué)，教師可以將其他人的好的一些積件，融入到自己的課件中，形成自己的教學(xué)課件。仿真平臺(tái)更側(cè)重于實(shí)踐操作方面的教學(xué)，學(xué)生的參與度更高。

三、信息技術(shù)與《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》課程整合的效果

我校的教師參與了與《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》課程相關(guān)的數(shù)字化資源庫(kù)以及仿真平臺(tái)的建設(shè)，并且將建設(shè)好的信息資源投入實(shí)際的教學(xué)中，讓學(xué)生也參與這些資源的使用，使用之后，教師和學(xué)生也提出了一些意見(jiàn)和建議。

1.數(shù)字化資源庫(kù)確實(shí)可以提高教師的備課效率，讓老師有更多的選擇，可以根據(jù)自己特點(diǎn)和學(xué)生的情況，編寫(xiě)自己的課堂教學(xué)腳本。不少老師反映現(xiàn)有開(kāi)發(fā)的資源庫(kù)中，積件數(shù)量還是太少，希望能夠不斷的添加，進(jìn)一步豐富資源庫(kù)。學(xué)生在資源庫(kù)能找到自己所需的資料，也可以進(jìn)行自我測(cè)驗(yàn)。由于數(shù)據(jù)庫(kù)的呈現(xiàn)方式過(guò)于直觀，學(xué)生思考時(shí)間和空間受限，不利于啟發(fā)式教學(xué)。我們知道教育教學(xué)要遵循啟發(fā)式原則，特別是某些需要發(fā)散性思維的問(wèn)題，如果直接出示圖片會(huì)讓學(xué)生思考問(wèn)題停留于表面，有時(shí)甚至?xí)绊憣W(xué)生參與學(xué)習(xí)的熱情。

2.仿真平臺(tái)很受學(xué)生和教師的歡迎，學(xué)生很樂(lè)于通過(guò)在仿真平臺(tái)上進(jìn)行學(xué)習(xí)，可以模擬傳感器的適用場(chǎng)合，可以進(jìn)行模擬的安裝與調(diào)試。教師可以通過(guò)系統(tǒng)廣播的方式，開(kāi)展教學(xué)，可以節(jié)約一部分教學(xué)資源。但是現(xiàn)在開(kāi)發(fā)的仿真平臺(tái)還存在3d動(dòng)畫(huà)輪廓不是很清晰，仿真平臺(tái)的系統(tǒng)較大，占用較多的計(jì)算機(jī)內(nèi)存，有可能使用時(shí)不是很流暢等情況，需要進(jìn)一步進(jìn)行完善，使仿真平臺(tái)更趨于完美。

信息技術(shù)和《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》課程的整合，改變了傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建了新型的既發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，又充分體現(xiàn)學(xué)生主體作用的“主導(dǎo)——主體”的教學(xué)模式。這種全新教學(xué)模式對(duì)于發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和自主學(xué)習(xí)能力大有裨益。信息技術(shù)與《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》課程的整合將帶來(lái)學(xué)生學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)方法等方面的變革。信息技術(shù)與《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》課程實(shí)施整合后，對(duì)傳感器教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)都產(chǎn)生變革作用，教師由傳統(tǒng)的知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)檎n程的設(shè)計(jì)者、學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者和學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織者和參與者，學(xué)生則由被動(dòng)的知識(shí)接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)積極的學(xué)習(xí)者。我們已經(jīng)在這方面有了一些初步的探索，希望經(jīng)過(guò)我們的不斷努力，使兩者的結(jié)合更加完美，達(dá)到教學(xué)的最優(yōu)化。

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江蘇省現(xiàn)代教育技術(shù)研究2012年度課題《現(xiàn)代信息技術(shù)與五年制高職電子類課程整合的實(shí)踐研究》研究成果之一。

作者簡(jiǎn)介：任瑋（1976—），女，大學(xué)本科，畢業(yè)于江南大學(xué)通信控制工程學(xué)院，工學(xué)碩士，講師，現(xiàn)供職于江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院無(wú)錫機(jī)電分院自動(dòng)化工程系，研究方向：電氣控制。