傳感器原理及應(yīng)用課程線上線下融合教學(xué)模式

苗鳳娟，陶佰睿，王麗，趙滿，郭婺

傳感器原理及應(yīng)用課程線上線下融合教學(xué)模式

苗鳳娟，陶佰睿，王麗，趙滿，郭婺

（齊齊哈爾大學(xué) 通信與電子工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

受疫情的影響，學(xué)校教學(xué)大規(guī)模實(shí)施在線網(wǎng)絡(luò)模式．在實(shí)施過程中，受平臺、網(wǎng)絡(luò)、教學(xué)模式的影響，一定程度上阻礙了線上教學(xué)的效率和質(zhì)量．為了能更好地推進(jìn)線上教學(xué)，傳感器原理及應(yīng)用課程在教學(xué)中采用清華大學(xué)在線教育綜合平臺+釘釘群的混合教學(xué)模式，二者結(jié)合，起到了監(jiān)測學(xué)生在線學(xué)習(xí)、保證教學(xué)效果的重要作用．此外，開發(fā)了基于LabVIEW仿真軟件的傳感器虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)線上實(shí)驗(yàn)的教學(xué)和仿真，也可以線上仿真結(jié)合線下實(shí)際操作，加強(qiáng)學(xué)生對傳感器原理和測量電路的理解及應(yīng)用．

傳感器原理及應(yīng)用；線上線下融合；教學(xué)改革

2020年初以來，受疫情影響，傳統(tǒng)線下教學(xué)已不能滿足教學(xué)需求[1-4]，在線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的方法已被高校廣泛采用[5-10]．隨著在線教育教學(xué)的快速發(fā)展，線上教學(xué)產(chǎn)生諸多問題，迎來挑戰(zhàn)．與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比較，線上教學(xué)比較靈活，但學(xué)生偶爾會脫離教師的視野，學(xué)習(xí)狀態(tài)不能被教師實(shí)時(shí)地觀察到．在線上教學(xué)期間，師生間缺乏互動(dòng)交流，學(xué)生缺乏自制能力，更加容易造成教學(xué)效果兩極分化．這就促使線上教學(xué)必須跳出傳統(tǒng)教學(xué)模式，完善和創(chuàng)新線上教學(xué)模式，讓線上教學(xué)真正成為能夠代替線下教學(xué)的新的教學(xué)形式．

1 共享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源

在線教育資源是開展線上教學(xué)的基礎(chǔ)和前提，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代打破了教學(xué)的空間、時(shí)間限制，使優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源互通．越來越豐富的線上學(xué)習(xí)資源，使學(xué)生可以根據(jù)自己的需求平等地觀看全國范圍內(nèi)的各類優(yōu)質(zhì)高效的網(wǎng)絡(luò)課程．目前，學(xué)生通過空中課堂、直播課堂、在線課堂等多個(gè)平臺，足不出戶地接觸到適合自己的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源．

傳感器原理與應(yīng)用課程采用了清華大學(xué)研發(fā)的在線教育綜合平臺．教師將教學(xué)大綱、講稿、教案、課件、參考資料、課程通知、試題、教學(xué)視頻等相關(guān)教學(xué)材料上傳到課程平臺上（見圖1）．平時(shí)課程通知都在平臺上發(fā)布．為了學(xué)生學(xué)習(xí)方便，增設(shè)單元學(xué)習(xí)欄目（見圖2），將不常用的欄目隱藏，將單元學(xué)習(xí)按章分了若干欄目，每一次課都設(shè)置了課程導(dǎo)學(xué)、課件、答疑討論、教學(xué)視頻、在線測試欄目，每一章設(shè)置一次課后作業(yè)（見圖3）．為了避免部分學(xué)生上網(wǎng)不方便、手機(jī)信號差等原因?qū)е碌脑诰€觀看視頻困難，事先也在釘釘群上傳教學(xué)視頻、講稿以及課件供學(xué)生下載觀看．此外，平臺共享了中國大學(xué)MOOC的國家精品課傳感器原理及應(yīng)用，作為參考資料，使學(xué)生方便課下補(bǔ)充自學(xué)．

圖1 課程資料

圖2 單元學(xué)習(xí)

圖3 章節(jié)欄目

2 線上+線下教學(xué)融合

線上教學(xué)過程中，教師教學(xué)秩序的管理和師生互動(dòng)的效果受到線上教學(xué)、在線教育等諸多因素的影響．因此，進(jìn)入后疫情時(shí)代，要不斷加大在線教育建設(shè)，將大數(shù)據(jù)技術(shù)與教學(xué)過程相結(jié)合，更好更快地收集、處理和分析學(xué)生信息，重視學(xué)習(xí)反饋和評價(jià)，使教育教學(xué)達(dá)到更好的效果．目前，疫情已經(jīng)逐漸得到了控制，部分學(xué)校在采取全封閉管理的條件下有序地組織學(xué)生返校，實(shí)體課堂教學(xué)正在逐步回歸，但這并不意味著在線教育、在線教學(xué)等形式?jīng)]有需求，在線教育是達(dá)到理想教學(xué)效果必不可少的部分．只有將傳統(tǒng)線下教學(xué)與線上教學(xué)相互融合才能更好地推動(dòng)教學(xué)的高效發(fā)展．

傳感器原理及應(yīng)用課程實(shí)驗(yàn)，傳統(tǒng)線下教學(xué)采取的實(shí)驗(yàn)臺是將測量電路等放置在內(nèi)部，學(xué)生無法直觀查看，只是按照要求進(jìn)行連線，功能單一，不利于學(xué)生進(jìn)行擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)，并且只能線下教師和學(xué)生一起做實(shí)驗(yàn)．結(jié)合當(dāng)前疫情形勢，開發(fā)了基于LabVIEW仿真軟件的傳感器虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)按照B/S軟件體系結(jié)構(gòu)，采用模塊化設(shè)計(jì)，包含登錄模塊、教師管理模塊、虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K、數(shù)據(jù)庫模塊、網(wǎng)絡(luò)發(fā)布模塊，將用戶信息數(shù)據(jù)存放在Access數(shù)據(jù)庫中，方便管理提高系統(tǒng)的安全性與交互性．利用LabVIEW模擬的電路進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，并利用波形圖表顯示仿真出來的擬合曲線．系統(tǒng)具有登錄、管理、虛擬實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)存儲、遠(yuǎn)程發(fā)布功能，將整個(gè)過程移交到互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程控制端，并且可以實(shí)現(xiàn)線上實(shí)驗(yàn)的教學(xué)和仿真．線上仿真結(jié)合線下實(shí)際操作，能加強(qiáng)學(xué)生對傳感器原理和測量電路的理解及應(yīng)用．

開發(fā)后實(shí)驗(yàn)的登錄界面、教師管理界面、實(shí)驗(yàn)選擇界面見圖4～6，學(xué)生利用該系統(tǒng)所做的鉑電阻測溫實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖7．線上+線下相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)方式可以讓學(xué)生進(jìn)行自主探究式學(xué)習(xí)，并可以自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展．

圖4 登錄界面

圖5 教師管理界面

圖6　實(shí)驗(yàn)選擇界面

圖7　鉑電阻測溫實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)語

線上線下教學(xué)模式的不斷融合，是時(shí)代發(fā)展的要求．因此，教師在研究專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，還應(yīng)盡可能多地學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)，提高信息化教學(xué)的能力．學(xué)校要提供在線教學(xué)的平臺，加強(qiáng)教學(xué)的管理和技術(shù)服務(wù)．本文探討了傳感器原理及應(yīng)用課程線上線下教學(xué)的融合，并根據(jù)實(shí)際情況開發(fā)了基于LabVIEW仿真軟件的傳感器虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)．經(jīng)過實(shí)踐，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生可以自主地進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，不但符合疫情下的實(shí)驗(yàn)需求，而且提高了教學(xué)質(zhì)量，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義．

[1] 翟翠玲，董賀．后疫情時(shí)代高校思想政治理論課線上線下深度融合路徑研究[J]．呂梁學(xué)院學(xué)報(bào)，2022，12（2）：62-65．

[2] 隋娜，黃焜．疫情防控常態(tài)化背景下有色冶金原理教學(xué)[J]．中國冶金教育，2022（4）：64-65．

[3] 孫秀華．淺議疫情防控常態(tài)化下高校線上線下教學(xué)融合體系的構(gòu)建[J]．山西青年，2022（18）：28-30．

[4] 黃霞，陳天資，李林佳．疫情常態(tài)化背景下高校體育教學(xué)的困境與應(yīng)對[J]．新課程教學(xué)（電子版），2022（14）： 11-13．

[5] 劉佳．“互聯(lián)網(wǎng)+”教育背景下推行線上考試的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J]．泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2021，21（2）：19-21，24．

[6] 徐威，王瑤，俞路，等．線上線下融合的化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革與探索[J]．化工高等教育，2022，39（4）：60-63．

[7] 霍文蘭，溫俊峰，蘇婷，等．以問題為導(dǎo)向，基于翻轉(zhuǎn)課堂的線上/線下相融合教學(xué)模式探索與實(shí)踐[J]．榆林學(xué)院學(xué)報(bào)， 2022，32（4）：88-92．

[8] 蔣佳龍，楊曉哲．線上線下融合教育的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J]．中小學(xué)信息技術(shù)教育，2020（增刊2）：27-30．

[9] 陳劍波，祁順彬．基于云課堂線上線下混合式教學(xué)模式實(shí)踐與研究[J]．職業(yè)技術(shù)，2020（2）：64-68．

[10] 李小冬，周珂．線上線下融合的液壓課程教學(xué)改革探析[J]．濟(jì)寧學(xué)院學(xué)報(bào)，2022，43（2）：98-102．

Online and offline fusion teaching mode of sensor principle and application course

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

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

Influenced by the epidemic situation，online network mode has been implemented in schools on a large scale．In the implementation process，the promotion of online teaching is affected by the platform，network and teaching mode，which has hindered the efficiency and quality of online teaching to a certain extent．In order to better promote online teaching，the mixed teaching mode of Tsinghua University online education comprehensive platform+nail group has been used in the teaching of sensor principle and application courses，which is a combination of the two．It plays an important role in monitoring students′ online learning and ensuring the teaching effect．In addition，a sensor virtual experiment system based on LabVIEW simulation software has also been developed，which can realize the teaching and simulation of online experiments，and can also enhance students′ understanding and application of sensor principles and measuring circuits．

sensor principle and application；online and offline integration；teaching reform

1007-9831（2022）10-0086-03

TP212∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2022.10.017

2022-04-01

黑龍江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（ZD2019F004）；黑龍江省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目（SJGY20200781）；齊齊哈爾大學(xué)學(xué)位與研究生教育教學(xué)改革研究項(xiàng)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(shù)應(yīng)用研究．E-mail：miaofengjuan@163.com