基于“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新視閾下的傳感器原理及應用教學改革

苗鳳娟，陶佰睿，王麗，趙滿，郭婺

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新視閾下的傳感器原理及應用教學改革

苗鳳娟，陶佰睿，王麗，趙滿，郭婺

（齊齊哈爾大學，通信與電子工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

“互聯(lián)網(wǎng)+”的教育模式已成為高校教育發(fā)展的關鍵點，但也面臨諸多需要解決的問題，而創(chuàng)新始終是教育發(fā)展的不竭動力和生命之源．因此，發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新教育在各課程教學改革中的實踐需要進一步深化．基于“互聯(lián)網(wǎng)+”，分析了傳感器原理及應用課程創(chuàng)新教學存在的問題，并提出了該課程的創(chuàng)新教學模式，探討了提升該課程教學水平的措施．經(jīng)過實踐，采取多元化的教學方式后，學生學習效率大大提高．

傳感器原理及應用；互聯(lián)網(wǎng)+；創(chuàng)新教學模式

隨著新一代互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+”技術已經(jīng)邁入了各行各業(yè)．這不僅給人們的工作和生活帶來了諸多的便利，也在一定程度上改變著人們的生活方式[1]．“互聯(lián)網(wǎng)+”形式下的新型教育模式——“互聯(lián)網(wǎng)+教育”逐漸被引入高校教育體制中，在此背景下的創(chuàng)新教育體制改革成為了各個高校面臨的主要問題．高校需要摒棄內(nèi)容老舊、教學模式單一化、樣式固定的教學理念，轉變?yōu)閮?nèi)容豐富多彩、教學模式多樣化的現(xiàn)代化互聯(lián)網(wǎng)教學[2-3]．

傳感器原理及應用課程在研究思路上的創(chuàng)新，包括教育理念的更新和轉變，將教師教、學生學的傳統(tǒng)教學模式，轉向為教師和學生共同教授或學習，甚至可以互換之前的模式，是一種趨向于“雙主體”的新型教育體系[4]．在教育方式上，打破了傳統(tǒng)的教室授課模式，轉向慕課、微課以及線上微信學習平臺等[5]，使學生學習的時間和空間發(fā)生了巨大的轉變，讓學生進行自助學習和主動學習．這是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的重要學習方式，使學生從“被動學習”轉向“主動學習”的模式，其廣泛性、隨時性的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式替代了傳統(tǒng)的教育方式，成為新時代教育創(chuàng)新的一大進步．

1 傳感器原理及應用課程創(chuàng)新教育存在的問題

目前，創(chuàng)新教育處于發(fā)展的上升階段．傳感器原理及應用課程在創(chuàng)新教育方面存在許多亟待解決的問題（見圖1），從宏觀角度看，創(chuàng)新教育體系還不健全、人才培養(yǎng)目標認識有偏差、網(wǎng)上教學資源良莠不齊；從微觀角度看，學生對創(chuàng)新教育的認知不足、學習缺乏系統(tǒng)性等．“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，教育體制改革要想落到實處，這些問題不容忽視[6]．

圖1 課程創(chuàng)新教育現(xiàn)存問題分析

1.1 創(chuàng)新教育體系不健全

課程創(chuàng)新教育各類資源不足，沒有形成完整體系，很難跟上一些起步較早院校的改革步伐．創(chuàng)新教育課程體系應與其他專業(yè)課程體系一樣，包含必修課和選修課以及實踐環(huán)節(jié)．部分高校僅是開設了創(chuàng)新教育的一門選修課，或者僅開設創(chuàng)新教育的實踐環(huán)節(jié)，造成學生理論和實踐相脫節(jié)，不能把傳感器原理及應用的理論知識和創(chuàng)新實踐相結合．

1.2 人才培養(yǎng)目標有偏差

因為互聯(lián)網(wǎng)教育模式過分強調了教師對學生知識技能的傳授，卻忽略了對學生人文素養(yǎng)的提高，有的學生缺乏崇高的目標追求，貪圖享受，不善于與他人溝通合作，所以一定要重視學生人文素養(yǎng)教育，提高學生的思想政治覺悟．

1.3 網(wǎng)上教學資源良莠不齊

網(wǎng)絡上的教學資源雖然很多，但是要想找到可靠且優(yōu)秀的教學資源也要花費很多時間去搜集和查找，確保得到的教育資源更具有權威性．

1.4 學生對創(chuàng)新教育認知不足

學生對于創(chuàng)新教育的認識不足，還不能夠適應新型教育的模式．一方面，傳統(tǒng)的“精英式”教育[7]認知限制了大部分高校學生對創(chuàng)新教育的認識；另一方面，學生學習缺乏系統(tǒng)性且學習效果在網(wǎng)絡模式下難以評價，這些問題已經(jīng)阻礙“互聯(lián)網(wǎng)+”模式的創(chuàng)新教育發(fā)展．

2 傳感器原理及應用課程創(chuàng)新教學模式

2.1 基于翻轉課堂的“線上教學”模式

翻轉課堂是通過觀看視頻、播放錄音等的“線上教學”模式[8]，它打破了常規(guī)的教學方法，讓學生在多元化的教學方式中鍛煉自我學習和自我表達的能力，構建自己的知識范疇體系．“線上教學”是融合了科技與教學的產(chǎn)物，其主要依托互聯(lián)網(wǎng)進行信息的傳輸和交流，為教師和學生搭建互助教育教學平臺，有助于學習資源的深度互動．利用“線上教學”為學生和教師提供了海量的優(yōu)質教學資源，學生在課前可以利用線上資源進行自主學習，提前預知教學內(nèi)容或學習更新的知識，給學生自主的學習機會和大量的學習時間，以便滿足每個學生的不同學習需求；而教師的角色不再是單一的授課者，轉變?yōu)榻虒W信息的提供者、輸出者和接受者，在與學生互相學習的模式中進行教學．

傳感器原理及應用課程的線上教學，采用了學校在線教育綜合平臺+釘釘群的混合教學模式，將教學大綱、講稿、教案、課件、參考資料、課程通知、試題、教學視頻等教學相關材料上傳到課程平臺上．為了方便學生學習，增設單元學習欄目，將不常用的欄目隱藏，單元學習按照章節(jié)分為若干欄目，每一次課都設置了課程導學、課件、答疑討論、教學視頻、在線測試欄目，每一章設置有一次課后作業(yè)．為了避免部分學生上網(wǎng)不方便、手機信號差等原因導致在線觀看視頻困難，事先也在釘釘群上傳了教學視頻、講稿以及課件供學生下載觀看．

2.2 “線上教學”的教學過程設計

“線上教學”的教學過程按照課前、課中、課后3部分設計．

2.2.1 課前主要是針對課程平臺的利用，學生自主預習教學視頻，可以在課程平臺單元學習下相應章節(jié)的答疑討論處進行提問，學生之間可互相解答，有助于學生間互相交流討論問題（見圖2）．學生也可在視頻預習后，做課程測試，檢驗自己的預習效果．部分課程測試，教師設置了同一次測試可以提交２次，設置的是?。泊纬煽兊钠骄底鳛榇舜螠y試的成績．一次是學生可以在預習視頻后提交，作為一個效果的檢測；另一次可在課上教師講完重難點之后提交，是對知識點的深入掌握，也是對前次測試的一個查缺補漏過程，重點在于學生對知識的掌握程度，教師可通過測試成績查看學生對該節(jié)的掌握程度（見圖3）．

2.2.2 課中采取釘釘群和課程平臺混合教學．課前半小時，學生利用課程伴侶的隨堂教學去簽到，教師可隨時查看未簽到及遲到學生（見圖4）．課上，對本節(jié)課的重難點知識點以及學生在答疑討論環(huán)節(jié)提出的典型問題進行講解．傳感器原理及應用課程有課內(nèi)實驗，利用的是軟件仿真形式，做實驗時采用釘釘?shù)囊曨l會議功能，教師可以設置任何一個學生為主講，該學生可以共享他自己的桌面，教師實時查看學生做實驗的情況，對其進行輔導和監(jiān)測．在教師講完重難點后，學生可以再次做學校課程平臺上的課程測試，然后教師講解這些測試，使學生在課上就可以理解消化當堂課的內(nèi)容．

圖2 答疑討論

圖3 測試成績

圖4 課程平臺簽到數(shù)據(jù)

2.2.3 課后學生通過課程平臺提交作業(yè)，也可以接著在平臺上的答疑討論環(huán)節(jié)去參與討論．釘釘直播軟件會在直播結束后統(tǒng)計每個觀看視頻學生的觀看時長，教師可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)詢問直播觀看時長短的學生的具體情況，學生可通過直播回放查看直播內(nèi)容，學校課程平臺也會統(tǒng)計學生在平臺上的一系列活動的數(shù)據(jù)，這兩者相結合起到了監(jiān)測學生在線學習的重要作用．學生學習統(tǒng)計結果及在課程平臺上的一系列活動可在課程平臺上導出（見圖5）．

圖5 學生學習活動狀況統(tǒng)計

2.3 構建移動網(wǎng)絡和微信互聯(lián)的多元化互動學習環(huán)境

隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，傳感器原理及應用課程的教學方式也在不斷更新及進步．傳統(tǒng)的教學方法不能有效督促學生及時學習，缺乏靈活性．針對這個問題，利用“互聯(lián)網(wǎng)+”模式下的網(wǎng)絡平臺及微信平臺的高頻使用率[9]，在微信上搭建學習平臺，將在“板書模式”下的學習轉為“移動網(wǎng)絡”學習模式．這種多元化的互動學習環(huán)境，不僅能調動學生學習的積極性，同時也可以通過預設功能提醒學生及時完成學習內(nèi)容，全方位促進學生的學習能力，而且適應時代發(fā)展需求，提高學生的學習興趣及自主學習能力．

2.4 采取多元化的教學和評價方式

針對線上教學學生自主性差、教師不能及時觀察學生上課狀態(tài)等，需要采取有效的措施來激勵學生學習，并且檢驗學生的學習效果．使用的釘釘平臺可以在直播結束后，看到每個學生觀看直播的時間，并且有實時簽到、投票等多種功能，非常方便查看缺勤和遲到人數(shù)，可以對這些學生進行實時的提醒和督促．采取多元化的教學方式后，學生學習效率大大提高．

學生的總體成績構成包括平時成績（20%）+實驗成績（20%）+期末成績（60%），平時成績包括課程平臺（25%）+課堂討論（25%）+案例設計（50%），課程平臺成績包括在線測試成績（60%）+課程論壇發(fā)表和回復問題（10%）+閱讀課程資源（10%）+在線時長（10%）+隨堂簽到（10%），學生的成績構成多元化，促進學生提高自主學習性，全方位檢驗自己的學習效果．

以電子171班的考核成績?yōu)槔?，班級?5人，平時成績中課程平臺部分成績見圖6．對該成績進行分析，得到各分數(shù)區(qū)間的人數(shù)分布圖（見圖7），從圖７可以看出，僅有1人沒有及格，80～89分人數(shù)最多，為19人，占比54.3%，說明學生在平臺上整體學習效果良好．

圖6 學生課程平臺成績

圖7 課程平臺成績分析

共發(fā)布在線測試成績17次，學生課程平臺成績中在線測試部分的平均成績見圖８，對這部分成績進行分析，可以得到圖9．從圖9可以看出，有16人成績分布在80～89分數(shù)段，占比45.7%，測試效果良好．

圖8 課程平臺成績中在線測試部分的成績

實驗教學學生學習效果良好，通過課前預習實驗視頻，學生能做到課上就出實驗結果，部分學生還能做出擴展實驗．教師通過釘釘逐個檢查學生的實驗結果，以此督促學生認真做實驗．

圖9 測試成績分析

案例設計中，學生能夠利用所學習的傳感器知識或者上網(wǎng)查找的現(xiàn)代新型傳感器知識來設計應用系統(tǒng)，對學習到的基礎知識進行了擴充．

綜上，通過課程平臺在線測試鞏固和檢驗了學生基礎知識的掌握，課堂討論提高了學生學習反思和擴展的能力．實驗使學生能從復雜工程問題本身出發(fā)，通過題目分析、設計合理的LabVIEW編程方案．案例設計培養(yǎng)了學生自己動手組建自動測試系統(tǒng)的能力，能綜合運用傳感器和LabVIEW軟件解決實際工程問題．學生通過線上學習，自學能力得到了提高，養(yǎng)成了良好的學習習慣．

3 “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下提升課程教學水平的改進設想

3.1 “互聯(lián)網(wǎng)+”實踐

整合社會資源，由所有聯(lián)合的高校企業(yè)一起發(fā)布課程任務，學生在互聯(lián)網(wǎng)上領取與所學課程相關的任務并完成，還可得到一定的報酬[10]，這種“獎賞”機制可以極大地增強學生的學習興趣．在這種實踐下，學生對待現(xiàn)實問題的解決能力可以通過在這種模式下的不斷學習得到增強，并且以自己學到的理論知識來解決現(xiàn)實問題更容易獲得能力的提升，專業(yè)知識也隨之加強．除此之外，在課程實踐學習中也能讓學生盡早地接觸社會、了解社會，從而更適應社會化的發(fā)展趨勢，培養(yǎng)社會型優(yōu)秀人才．同時，學生在課程實踐中普遍存在的問題也能夠讓教師及時發(fā)現(xiàn)，并對其進行相應地調整，使課堂教學更加具有針對性．

3.2 “互聯(lián)網(wǎng)+”課程共享

利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，將各地高校的優(yōu)勢課程教學資源進行結合，實現(xiàn)優(yōu)質課程的網(wǎng)絡資源共享，學生

可以隨時隨地進行學習．因為資源共享，學生對感興趣的課程都可以在網(wǎng)絡上找到，根據(jù)自己的學習情況還可以進行調整，學習后可以對該課程進行評價，實現(xiàn)一個互通的網(wǎng)絡平臺．每個人都可以看到該課程的評價，從而將一些優(yōu)秀的課程分享給學生，讓學生享受到優(yōu)秀學校和教師的教學資源，這種教學模式的優(yōu)勢在于每位學生都能享受到多元化的課程教學資源[11]．

4 結語

“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來在方方面面改變著高校教學，讓高校學習的方式產(chǎn)生了極大的變革，其影響已滲透到高校教學的每個環(huán)節(jié)．面對“互聯(lián)網(wǎng)+”的大趨勢，高校師生需要創(chuàng)造性地利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，學習在大數(shù)據(jù)下的主流教育模式，主動承擔相應的責任和義務，緊跟教育改革創(chuàng)新的時代發(fā)展，創(chuàng)新式地變革傳統(tǒng)的教學模式，提升高校師生的學習生活質量，適應新的教學觀念和教學角色，培養(yǎng)現(xiàn)代化的優(yōu)秀人才．

[1] 曹望華．“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下高校教育改革的理論與實踐：評《“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下高校教育的創(chuàng)新與發(fā)展研究》[J]．中國科技論文，2021，16（11）：1271．

[2] 劉任靜．“互聯(lián)網(wǎng)+”時代背景下高職院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革探索[J]．就業(yè)與保障，2020（24）：79-80．

[3] 烏蘭．創(chuàng)新視閾下我國教育改革發(fā)展研究：評《中國高等教育百年》[J]．教育理論與實踐，2022，42（3）：2．

[4] 張靚，林榕，季丹，等．淺談“互聯(lián)網(wǎng)+”教育模式策略優(yōu)化[J]．科技視界，2021（25）：130-131．

[5] 鄭海波，衛(wèi)蘭蘭，孫永康，等．我國“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的歷史、現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]．信息系統(tǒng)工程，2020（5）：157-158．

[6] 吳鴻，王新洲，楊黎．互聯(lián)網(wǎng)+在高校教學中的應用體會[J]．中國中醫(yī)藥現(xiàn)代遠程教育，2019，17（18）：27-29．

[7] 李繼．新工科背景下電子信息工程專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革[J]．中阿科技論壇（中英文），2021（3）：144-146．

[8] 余蕾．互聯(lián)網(wǎng)背景下教學模式探究[J]．當代教育實踐與教學研究，2019（23）：3-4．

[9] 朱佳宏．普通高等學校線上教學存在的問題及對策[J]．黑龍江科學，2022，13（3）：128-129．

[10] 李美蓉，吳寧．數(shù)據(jù)驅動下的精準線上教學實踐[J]．微型電腦應用，2022，38（2）：28-30，38．

[11] 林苗羽，王建華．高等教育高質量發(fā)展：“共同利益”的視角[J]．中國高教研究，2022（2）：6-12．

Teaching reform of sensor principle and application based on the innovative perspective of“Internet +”

MIAO Fengjuan，TAO Bairui，WANG Li，ZHAO Man，GUO Wu

（School of Communication and Electronic Engineering，Qiqihar University，Qiqihar 161006，China）

“Internet +”education model has become a key point in the development of higher education，but it also faces many problems that need to be solved，and innovation is always the inexhaustible driving force and source of life for the development of education．Therefore，to develop the practical of“Internet +”innovative education in the teaching reform of various courses requires further deepen the reform．Based on the“Internet +”，analyzes the problems in the innovative teaching of the course sensor principle and application，and puts forward the innovative teaching mode of the course，and further probes into the measures to improve the teaching level of the course．After practice and diversified teaching methods，the learning efficiency of students is greatly improved．

sensor principle and application；Internet +；innovative teaching mode

1007-9831（2022）08-0095-06

TP212∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2022.08.019

2022-04-01

黑龍江省自然科學基金項目（ZD2019F004）；黑龍江省高等教育教學改革項目（SJGY20200781）；齊齊哈爾大學學位與研究生教育教學改革研究項目（JGXM_QUG_Z201801）

苗鳳娟（1982-），女，黑龍江齊齊哈爾人，教授，博士，從事物聯(lián)網(wǎng)技術應用研究．E-mail：miaofengjuan@163.com