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摘要:根据微课教学的特点,将传感器实验课程由一系列独立实验组成,每个实验的各个部分提炼出若干相对比较独立的知识点,根据知识点涉及的内容可以制作成微课教学资源。这样建设的教学资源目标性更明确、每个知识点涉及的教学资源更精短,有利于学生进行特定知识的获取和围绕特定知识点进行交流讨论。教师从传统课题授课的角色进行转变,在微课教学中主要起引导、答疑的作用。
关键词:传感器实验;微课教学
本文引用格式:方志杰,等.微课教学在传感器实验课程中的应用研究[J].教育现代化,2019,6(44):163-164.
一传感器实验课程的重要性
传感器实验课程是工科院校中绝大多数学生的必修课程,它既是学生系统接收实验技能训练的开端,也是培养学生科研能力和科学素质的重要途径。研究如何才能在传感器实验教学中取得更好的教学效果,具有十分重要的意义[1]。在大学物理实验课程中,传感器课程一直是实验课的重点授课内容。传感器是一种物理装置或生物器官,能够探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成(如烟雾、酒精),并将探知的信息传递给其他装置或器官。随着新技术革命的到来,人类已经全面进入信息时代。例如,在国外,光电传感器技术已广泛地运用在军事技术、车辆交通等领域。又如,国外激光制导技术迅猛发展,使导弹发射的精度和射中目标的准确性大幅度提高;美国在航空航天领域,研制出了新型高精度高耐性红外测温传感器,使其在恶劣的环境中仍能高精度测量出运行中的飞行器各部分温度;国外的城市交通管理也大多运用电子红外光电传感器进行路段事故检测和故障排解的指挥;同时,国外现有汽车中常装载有新型光电传感器,如激光防撞雷达、红外夜视装置、测量发动机燃料特性、压力变化并用于导航的光纤陀螺等。在国内,传感器行业发展迅速,传感器市场近些年一直持续增长,势头良好,主要应用于工业制造、汽车产品、电子通讯和专用设备。可以预见不久的将来,传感器技术将会大规模运用在诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等极其广泛的领域。传感器技术也蓬勃发展,在人类社会中占有了极其重要的地位。因此,研究传感器技术是一个不可避免的现实问题,掌握必要的传感器技术也是当代大学生所必备的一项基础素质[2]。大学物理实验课程开展传感器类实验教学有着得天独厚的条件,在此方面不断探索和研究具有重要的意义。
二 微课教学
实验教学改革的重点在于教学方法模式的改革。现代教育技术的发展,使教师组织教学活动的手段更丰富、方法更灵活、效率更高。现代教育技术中,微课教学代表了最先进的现代教育手段,成为教育教学实践研究的新课题。目前在我国大多数院校的传感器实验教学主要包括以下几个方面:课堂授课,多媒体授课,仿真传感器实验,实验后用计算机进行数据处理等[3-5]。
目前广西科技大学的传感器实验基本属于开放选做实验。开放选做实验是由一个教师同时对多个传感器实验进行指导,所以在指导学生进行传感器实验过程中很难做到面面俱到,也很难实现和学生的个性化、深层次交流。因此我们认为在现代化教学模式下,利用微课来进行辅助教学是不可或缺的。只有通过在实验教学中用微课来对普遍性问题进行解答,才能让实验课教师更好地把精力用来对优秀学生进行个性化的指导,从而达到更好的教学效果。而如何能更好地利用实验室已有教学资源来更好地实现辅助教学目标,正是目前传感器教学中急需解决的问题。
为此,广西科技大学实验室教师制作一系列针对各类传感器实验的微课文档。为达到这一目标,预计将在确定好开发目标以后,把传感器实验教学分成实验目的、实验内容、传感器实验仪器简介等多个微课模块。完成相应工作后,再组织进行微课的制作和测试,并在制作结束后将微课放到已有的实验教学网站和实验室预约用计算机上,以供学生使用,能够对学生在实验过程中的普遍性问题进行解答,实现微课教学目的。
由于微课教学可以帮助解决传统实验中难以解决的问题,因此受到越来越多的欢迎。利用微课教学信息系统,实现了微课教学与教师指导的有机结合,以及校内外教师和学生之间的交叉交互与资源共享。
三微课教学在传感器实验的应用
结合目前广西科技大学的传感器实验教学经验,我们发现在目前的传感器实验教学过程中,微课在传感器实验课程中可有以下几点应用:
1.学生在实验中所提出的问题基本上可以分成两种:普遍存在的一般性问题和由自己的新想法所提出的创新型问题。对学生提出的普遍性问题、与学生的交互以及相关教学管理实际上基本都可以直接利用微课进行完成;主讲教师则可以在教学中突出对学生的个性化、深层次交流指导(引导启发、提高学生能力和素质、因材施教、使优秀学生脱颖而出);
2.教师在实验教学网站上放上用flash等形式短视频教学制作而成的实验介绍和指导,可以提高学生对传感器实验的兴趣,促使更多学生积极主动地进行实验预习,从而提升实验的教学效果;
3.利用摆放在实验室内的实验电脑,让学生通过上网或者扫描二维码进入实验操作系统进行微课学习,在实验过程中随时查阅一些说明实验原理、内容、操作步骤的微课文档,可以更好地引导学生积极主动地进行自主学习,从而培养学生思考和解决问题的能力。
4.已建设的各实验项目面向移动学习的电子教学资源中,各实验均细化为若干个知识点,每个知识点制作成2-5分钟的简短视频或PPT等其它形式的电子资源,每个实验对应一个短视频。学生可以通过点击短视频,通过实验室自建的Wifi访问储存在本地服务器上的该实验的教学资源,选取特定的知识点进行学习。学生在实验过程中如果遇到问题,可以直接查找观看讲解该问题的视频来帮助解决问题。在期末进行的学生调查中,这一做法受到了学生的广泛好评。
5.建设起一个“老师+微课教学软件”对学生进行实验指导的多重互动教学模式,突出学生为学习主体,实现由学生、主讲教师、微课、教材四要素构成的新型教学关系,从而提高传感器实验课程的教学质量和教学效果。
最终教学成果为各类传感器实验对应的flash文档和相应的网站教学资料,所有成果在测试通过后会放置到已有的传感器实验教学网站上。
四 总结
微课教学的应用使学生能够通过微课随时随地方便快捷地获取传感器实验教学资源并能够围绕特定知识点进行交流。为传感器实验课程学习提供重要辅助。改变以往“教师讲解—学生实验”的实验教学方式,探索转变实验教师的课堂角色,培养学生独立自主进行实验的能力。在建设面向学习需求的传感器实验电子教学资源的基础上,逐步探索新的传感器实验教学方式,学生在课堂上通过电脑或者手机访问微课教学资源解决问题,独立自主完成实验。教师从传统课题授课的角色进行转变,在微课教学中主要起引导、答疑的作用。
参考文献
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[2]李菲.基于应用型培养目标的递进式教学模式探索[J].无线互联科技,2018(21):97-98.
[3]李明.“无线传感器网络”本科课程实验教学研究与探索[J].电脑知识与技术,2014(13):36-37.
[4]杭花平.隐性分层教学模式初探[J].教育观察,2018(7):97-101.
[5]冯艳,李玉龙.以项目为载体构建传感器课程综合性实验的研究与实践[J].实验技术与管理,2014(1):187-190.
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