基于MOOC翻轉(zhuǎn)課堂的《傳感器應(yīng)用技術(shù)》 教學(xué)改革實(shí)踐

郭　洋，趙君君，賈平平

(1.錦州師范高等專科學(xué)校，遼寧 錦州　121000 ；2.渭南師范學(xué)院　數(shù)理學(xué)院，陜西 渭南　714009)

傳感器應(yīng)用技術(shù)是電氣工程、自動化及機(jī)電一體化等專業(yè)的核心必修課程，涵蓋各類傳感器的工作原理、基本結(jié)構(gòu)、典型性能及測量電路，是一門交叉性極強(qiáng)的綜合性學(xué)科，包括電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)及信號學(xué)等。高職院校的許多學(xué)生基礎(chǔ)知識比較薄弱，這就要求教師在講授《傳感器應(yīng)用技術(shù)》時不能照本宣科，需要進(jìn)行前期大量知識點(diǎn)的鋪墊，比如物理和化學(xué)知識，而這些知識在課本上是沒有的，而且課時量有限。這就成了上好這門課，使學(xué)生學(xué)會使用傳感器從而提高實(shí)踐能力和創(chuàng)造力的教學(xué)難點(diǎn)。本研究在互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的背景下，以MOOC課程網(wǎng)站開發(fā)為依托，以能力培養(yǎng)為基礎(chǔ)，探索培養(yǎng)企業(yè)需要的高職應(yīng)用型人才的課程改革。

翻轉(zhuǎn)課堂也稱“顛倒課堂”，是一種新興的教學(xué)模式，是學(xué)生在信息化、數(shù)字化的互聯(lián)網(wǎng)在線課程基礎(chǔ)上進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，教師將學(xué)習(xí)的決定權(quán)交給學(xué)生。學(xué)生不僅能在課前對知識點(diǎn)進(jìn)行自學(xué)，通過互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)豐富的在線課程，還能在網(wǎng)絡(luò)上與同學(xué)討論，在任何時間去查閱需要的材料。課堂上學(xué)生能夠更專注于主動的基于項目的學(xué)習(xí)，從而獲得更深層次的理解。在課后，學(xué)生自主規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)節(jié)奏、學(xué)習(xí)風(fēng)格和呈現(xiàn)知識的方式，教師則采用講授法和協(xié)作法來滿足學(xué)生的需要，促成他們的個性化學(xué)習(xí)，其目標(biāo)是為了讓學(xué)生通過實(shí)踐獲得更真實(shí)的學(xué)習(xí)感受。

一、《傳感器應(yīng)用技術(shù)》教學(xué)現(xiàn)狀

高職專業(yè)教學(xué)的特點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、實(shí)踐操作能力，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做為一體的教學(xué)目標(biāo)。如何深化教學(xué)改革內(nèi)涵，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)內(nèi)在潛力，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望和學(xué)習(xí)自主性，是現(xiàn)階段亟待解決的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題。

在目前《傳感器應(yīng)用技術(shù)》的教學(xué)中，教師首先在課堂上講解理論知識，學(xué)生會感到非常抽象，難以理解，更重要的是很難與生活和生產(chǎn)中的典型應(yīng)用相結(jié)合。學(xué)生缺乏對傳感器的感性認(rèn)識，難以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和動力，無法實(shí)現(xiàn)預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)?；贛OOC的《傳感器應(yīng)用技術(shù)》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，讓學(xué)生在主動學(xué)習(xí)的情況下，觀看直觀生動的視頻教學(xué)，有助于他們更好地掌握傳感器的工作原理、基本結(jié)構(gòu)及性能，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力及綜合應(yīng)用能力，進(jìn)而更深層次地掌握所學(xué)知識，更快熟悉今后的工作環(huán)境。

二、基于MOOC的翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)特點(diǎn)

(一)體現(xiàn)了“以學(xué)生為體”的教育原則

傳統(tǒng)的教學(xué)模式首先由教師做理論講解，而采用MOOC與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的教學(xué)模式，學(xué)生在課前針對要學(xué)習(xí)的理論知識在MOOC網(wǎng)站觀看視頻，其中有大量名師講解的微課程以及動畫演示，有許多優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源。這樣學(xué)生可以在自由支配的時間里和愉悅的氛圍中掌握基本理論知識，可以減少課堂上的講解時間。然后在實(shí)訓(xùn)室，教師有針對性地對學(xué)生沒有理解的知識點(diǎn)進(jìn)行講解，邊實(shí)踐邊討論，達(dá)到“做中學(xué)”，充分體現(xiàn)了“以學(xué)生為主體”的教育原則。

(二)增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性

通過課前學(xué)生在一種輕松的氛圍內(nèi)，進(jìn)行大量微視頻的理論學(xué)習(xí)，動畫及三維的演示，激發(fā)學(xué)生積極主動地探索知識，引導(dǎo)他們主動參與、主動思考，增加與教師的互動，提高求知欲和創(chuàng)新精神，使學(xué)生更深入地理解知識。

(三)教學(xué)手段靈活，拓展學(xué)生的知識面

MOOC具有教學(xué)手段非常靈活的特點(diǎn)。教師發(fā)布話題和活動，學(xué)生業(yè)余時間可以在網(wǎng)絡(luò)上觀看大量學(xué)習(xí)材料，參與話題討論、活動、思考和交流。在交流過程中分享新觀點(diǎn)、新資源、新見解，思維的碰撞產(chǎn)生新知識、新內(nèi)容。新的教學(xué)手段極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,在一定程度上鞏固了課程理論,激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)了動手能力和獨(dú)立思考的能力，使其觀察、分析、解決問題的能力得到了很大的提高，極大地拓展了學(xué)生的知識面。

圖1　基于MOOC的與翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)課堂教學(xué)特點(diǎn)對比

三、MOOC與翻轉(zhuǎn)課堂融合的教學(xué)模式設(shè)計

(一)設(shè)計理念與思路

針對傳感器應(yīng)用技術(shù)課程的開設(shè)現(xiàn)狀，設(shè)計出三個階段的MOOC融合翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式。

首先，課前根據(jù)教學(xué)任務(wù)，提出本節(jié)課所要掌握的知識點(diǎn)、技能點(diǎn)。設(shè)計教學(xué)素材，并將其上傳到課程MOOC平臺中，即發(fā)布本節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)。

其次，在課前學(xué)習(xí)階段，學(xué)生登錄到課程MOOC平臺，查看教師發(fā)布的學(xué)習(xí)任務(wù)，觀看本節(jié)課視頻，瀏覽本節(jié)課課件。也可以通過學(xué)校申請的MOOC平臺查找相關(guān)知識點(diǎn)的微視頻，這樣可以幫助學(xué)生理解知識難點(diǎn)。MOOC平臺中有名師錄制的微視頻，可以針對某一知識點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)化學(xué)習(xí)，這是課堂教學(xué)所不能滿足的。

再次，學(xué)生進(jìn)入傳感器實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，此時教師起到非常重要的引導(dǎo)作用。做實(shí)驗(yàn)之前教師先把學(xué)生分組，討論在課下翻轉(zhuǎn)課堂所遇到的難點(diǎn)。之后，教師主要講解實(shí)驗(yàn)任務(wù)中學(xué)生遇到的難點(diǎn)和疑問，加深學(xué)生印象。大家分組做實(shí)驗(yàn)，遇到的難以解決的部分，由教師和學(xué)生共同完成。

這種在課堂內(nèi)采用翻轉(zhuǎn)課堂與MOOC相結(jié)合的教學(xué)模式，以學(xué)生為主體，教師有側(cè)重地教，整個過程強(qiáng)調(diào)學(xué)生與教師的交流互動，既要保證學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，又要避免盲目學(xué)習(xí)，需要積極發(fā)揮教師的組織引導(dǎo)作用。課外借助MOOC平臺擴(kuò)展課堂教學(xué)，將課堂教學(xué)延伸至課前、課后，既保障了課程學(xué)習(xí)時間，又豐富了學(xué)習(xí)形式。

(二)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計與實(shí)施

以《傳感器應(yīng)用技術(shù)》中的應(yīng)變式電子秤的制作為例，介紹MOOC與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合教學(xué)模式的具體過程。

課前教師給學(xué)生布置任務(wù)，提供網(wǎng)絡(luò)資源共享包，包括錄制的微課、動畫仿真、與任務(wù)有關(guān)的MOOC網(wǎng)絡(luò)鏈接等。把學(xué)生難以理解的理論知識，以圖文并茂的靈活的多媒體形式生動形象地展示給學(xué)生，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情與主動性，從而掌握基于應(yīng)變式電子秤這一類傳感器的基本概念與知識點(diǎn)。

課中學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)與制作。在實(shí)驗(yàn)、制作之前，教師對電子秤這一項目進(jìn)行重點(diǎn)內(nèi)容回顧，對學(xué)生集中反應(yīng)難以理解的部分，進(jìn)行重點(diǎn)講解答疑。課堂上以學(xué)生為主，每組選出代表講解電子秤的設(shè)計思路，師生之間進(jìn)行交流。通過這種教學(xué)手段重點(diǎn)培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力與創(chuàng)新能力，這也是翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢所在。

課后學(xué)生互評，教師評價。主要評價學(xué)生對電子秤工作原理的理解，制作過程的熟練程度，電路板的焊接和程序的調(diào)試，以及最終的電子秤的調(diào)試顯示結(jié)果這四大部分，綜合評定成績。

(三)評價方式

評價方式具有很強(qiáng)的導(dǎo)向作用，突出了學(xué)生專業(yè)技能考核，包括知識掌握和技能兩部分。知識掌握程度占30%，制作過程是否熟練占30%，電路板的焊接和程序的調(diào)試，以及最終的電子秤的調(diào)試顯示結(jié)果占40%。把動手實(shí)踐操作能力作為一項重要的考核指標(biāo)。

四、結(jié)語

本研究采用的MOOC與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的《傳感器應(yīng)用技術(shù)》教學(xué)改革模式，改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式，使學(xué)生不受時間與地點(diǎn)的限制，更靈活更有針對性綜合性地學(xué)習(xí)，便于對知識的掌握和理解，能滿足學(xué)生對多層次教學(xué)的需求，非常有利于培養(yǎng)機(jī)械電子專業(yè)應(yīng)用型人才。

[1]嚴(yán)蘭蘭，劉勝蘭.借助翻轉(zhuǎn)課堂來提高大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量[J].東華理工大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版)，2016,35(1)：89-92.

[2]晏燕，王惠琴.高校信息類課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究[J].蘭州文理學(xué)院學(xué)報(自然科版)，2016,30(1)：111-116.

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[4]李敏，夏繼軍.傳感器應(yīng)用技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2014.