馮輝 陳磊 鄧明

摘 要：“傳感器原理及應(yīng)用”是物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)的核心課程，該課程具有多學(xué)科交叉的知識(shí)匯集、牽涉面廣、內(nèi)容松散、器件繁多等特點(diǎn)。為了提高“傳感器原理及應(yīng)用”課程的教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與工程實(shí)踐能力，文章將思維導(dǎo)圖、互動(dòng)平臺(tái)Kahoot等引入教學(xué)環(huán)節(jié)，構(gòu)建混合式教學(xué)模式，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果較好。

關(guān)鍵詞：傳感器;翻轉(zhuǎn)課堂;思維導(dǎo)圖;Kahoot;教學(xué)改革

1 問(wèn)題發(fā)現(xiàn)

“傳感器原理及應(yīng)用”是物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)的核心課程，其目的是使學(xué)生了解各種傳感器及解決工程、生產(chǎn)及科研中遇到的各種具體的檢測(cè)問(wèn)題。但是傳感器是多學(xué)科交叉的知識(shí)匯集，它涉及物理、機(jī)械、電子、材料、化工、生物、環(huán)境、地質(zhì)、核技術(shù)等多方面知識(shí)[1]，內(nèi)容繁雜，信息量大，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)感到手足無(wú)措，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1? 知識(shí)點(diǎn)的問(wèn)題

筆者使用的教材是目前較主流的傳感器教材，在教學(xué)過(guò)程中筆者發(fā)現(xiàn)該教材內(nèi)容及所配套的課件與目前前沿傳感技術(shù)相比有明顯的滯后性，學(xué)生平時(shí)所接觸的關(guān)于傳感器的知識(shí)與書(shū)本內(nèi)容有較大的出入，這在一定程度上會(huì)加深學(xué)生的困惑。另外，由于傳感器牽涉學(xué)科眾多，這些跨學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)比較繁雜，對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)，同時(shí)對(duì)授課老師的跨學(xué)科知識(shí)儲(chǔ)備要求較高。

1.2? 教學(xué)方法的問(wèn)題

傳統(tǒng)的教學(xué)手段主要包含兩個(gè)過(guò)程，即知識(shí)的傳授和知識(shí)的消化。知識(shí)的傳授是在課堂中完成的，知識(shí)的消化需要學(xué)生在課后通過(guò)作業(yè)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等來(lái)完成[2]。但是整本書(shū)概念煩瑣，知識(shí)點(diǎn)縱橫交錯(cuò)，內(nèi)容味同嚼蠟，學(xué)生會(huì)感覺(jué)抓不到重點(diǎn)，學(xué)習(xí)興趣直線(xiàn)下降，學(xué)習(xí)效果可想而知。

如何緊跟傳感器發(fā)展前沿，并將錯(cuò)綜復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)以清晰明了的方式展現(xiàn)出來(lái)，讓學(xué)生抓住重要知識(shí)點(diǎn)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及創(chuàng)新實(shí)踐能力是應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)要求，也是教學(xué)過(guò)程中探索的重點(diǎn)[2]。本文研究如何將思維導(dǎo)圖、互動(dòng)平臺(tái)Kahoot引入“傳感器原理及應(yīng)用”教學(xué)環(huán)節(jié)，構(gòu)建混合式教學(xué)模式，以適應(yīng)新時(shí)代教學(xué)改革要求。

2 教學(xué)內(nèi)容的改革

淮南師范學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)工程系成立于2014年，并于當(dāng)年開(kāi)始招收物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)本科生。成立當(dāng)初，缺乏相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，“傳感器原理及應(yīng)用”這門(mén)課程僅僅講授理論，無(wú)與之配套的實(shí)踐項(xiàng)目，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不強(qiáng)，教學(xué)效果不盡人意。在隨后的幾年，學(xué)院陸續(xù)建立了無(wú)線(xiàn)傳感實(shí)驗(yàn)室、傳感器應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)室，并開(kāi)展“傳感器原理及應(yīng)用”課程設(shè)計(jì)，為培養(yǎng)應(yīng)用型人才、提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力提供了一個(gè)較好的平臺(tái)。

3 教學(xué)方法的改革

教育技術(shù)的發(fā)展為“傳感器原理及應(yīng)用”教學(xué)手段的改革提供了可能，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展也為其助力，將兩者結(jié)合起來(lái)，教學(xué)手段改革將進(jìn)入快車(chē)道。

3.1? 思維導(dǎo)圖

思維導(dǎo)圖又叫心智導(dǎo)圖，是模擬大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，是表達(dá)發(fā)散性思維的有效工具[3]。比如在講解傳感器的基本特性時(shí)，要讓學(xué)生明白傳感器的基本特性可分為靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性，其中靜態(tài)特性包括線(xiàn)性度、靈敏度、分辨率、遲滯、重復(fù)性、漂移等。如果按照傳統(tǒng)方法記憶，很容易造成混淆，且難度較大，會(huì)讓學(xué)生感到索然無(wú)味，降低甚至喪失學(xué)習(xí)興趣?，F(xiàn)在我們將思維導(dǎo)圖引入，利用思維導(dǎo)圖圖文并茂的特點(diǎn)，縮減了文字?jǐn)?shù)量，找出重要知識(shí)點(diǎn)，使知識(shí)點(diǎn)脈絡(luò)清晰，重難點(diǎn)簡(jiǎn)潔明了，便于記憶。

3.2? 互動(dòng)平臺(tái)Kahoot

Kahoot是一款國(guó)外教學(xué)互動(dòng)平臺(tái)，具有互動(dòng)、自由、簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。使用方法是老師先注冊(cè)Kahoot賬號(hào)，登錄之后可以點(diǎn)擊右上角“NewK！”按鈕創(chuàng)建一個(gè)新的問(wèn)答。我們可以根據(jù)自己的實(shí)際課堂需要進(jìn)行選擇。當(dāng)你創(chuàng)建完問(wèn)答時(shí)，點(diǎn)擊“Host Live”，就可以選擇個(gè)人比拼或者小組比拼，然后老師會(huì)得到一個(gè)PIN碼，把PIN分享給學(xué)生讓學(xué)生進(jìn)入房間[4]。加入的學(xué)生，名字會(huì)出現(xiàn)在老師的屏幕上。老師點(diǎn)擊“Start”，就可以開(kāi)始做搶答游戲了。

4 教學(xué)效果分析

本文選取了淮南師范學(xué)院2018級(jí)物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)的? ? ? ? 79名本科生作為研究對(duì)象，將混合式教學(xué)模式貫穿于“傳感器原理及應(yīng)用”課程教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)期結(jié)束后，通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷、訪(fǎng)談等形式，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)滿(mǎn)意度、教學(xué)評(píng)價(jià)及該門(mén)課程成績(jī)進(jìn)行了分析，以評(píng)測(cè)該教學(xué)模式的教學(xué)效果。

4.1? 問(wèn)卷調(diào)查分析

將調(diào)查問(wèn)卷發(fā)布給79名本科生，最后回收76份有效文件，有效率為96%。結(jié)果顯示：86%的學(xué)生認(rèn)為混合教學(xué)模式很大程度上激發(fā)了他們學(xué)習(xí)“傳感器原理及應(yīng)用”這門(mén)課程的興趣，同時(shí)也增強(qiáng)了學(xué)習(xí)信心;10%的學(xué)生認(rèn)為該模式較多依賴(lài)信息技術(shù)手段，各種軟件、平臺(tái)的使用占了他們的業(yè)余時(shí)間;還有4%的同學(xué)認(rèn)為該混合模式與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相差無(wú)幾。

調(diào)查問(wèn)卷采用5分制，針對(duì)混合教學(xué)模式的接受程度，平均分超過(guò)了4.7。所以，基于思維導(dǎo)圖、互動(dòng)平臺(tái)Kahoot的混合教學(xué)模式相比較傳統(tǒng)課堂的教學(xué)模式，在教學(xué)效果上有了明顯的優(yōu)勢(shì)。

4.2? 成績(jī)分析

我們對(duì)比了采用混合式教學(xué)的2018級(jí)物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)本科生和采用傳統(tǒng)教學(xué)方式的2018級(jí)通信工程本科生的成績(jī)（見(jiàn)圖1）。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)、對(duì)比之后發(fā)現(xiàn)，采用了混合教學(xué)模式后，學(xué)生各分?jǐn)?shù)段的平均成績(jī)都有明顯提高，這表明混合教學(xué)模式相比較傳統(tǒng)教學(xué)方式有一定的優(yōu)勢(shì)，教學(xué)效果較好。

5 結(jié)語(yǔ)

“傳感器原理及應(yīng)用”是物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)的核心課程，也是一門(mén)對(duì)工程實(shí)踐能力要求較高的課程，具有知識(shí)點(diǎn)繁雜，學(xué)科跨度大的特點(diǎn)。學(xué)習(xí)及掌握傳感器的原理，提高解決工程、生產(chǎn)及科研中遇到的各種具體問(wèn)題的能力，是新工科背景下人才培養(yǎng)的要求，也是淮南師范學(xué)院作為應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)人才的宗旨。但傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)不能適應(yīng)人才培養(yǎng)的需求，課程教學(xué)改革迫在眉睫。本文將思維導(dǎo)圖、互動(dòng)平臺(tái)Kahoot引入教學(xué)環(huán)節(jié)，構(gòu)建混合式教學(xué)模式，活躍了課堂氣氛，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果較好。

[參考文獻(xiàn)]

[1]吳建平.傳感器原理及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.

[2]祝開(kāi)艷，吳曉雪，梁策，等.基于混合式教學(xué)的“傳感器原理與應(yīng)用”課程教學(xué)研究[J].教育教學(xué)論壇，2020（24）：267-268.

[3]楊冬香，崔敏.利用思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用研究—以數(shù)控技術(shù)課程為例[J].教育現(xiàn)代化，2017（50）：142-143.

[4]廣州易漢語(yǔ)對(duì)外漢語(yǔ).教學(xué)工具|玩轉(zhuǎn)Kahoot！讓學(xué)生成為課堂的“頭號(hào)玩家”！[EB/OL].（2020-05-24）[2021-07-10].https：//www.baijiahao.baidu.com/s？id=1661867110104096529&wfr=spider&for=pc.2020.

（編輯 傅金睿）