“三教改革”背景下“傳感器與檢測技術(shù)”課程教學(xué)模式的改革實踐

張曉霞

摘要：隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”教育信息技術(shù)的迅速發(fā)展，混合式教學(xué)已發(fā)展成為職業(yè)教育領(lǐng)域的主要教學(xué)模式。為了使傳統(tǒng)課堂與線上教育教學(xué)深度融合，依托于“泛雅教學(xué)平臺+學(xué)習(xí)通”App，對“傳感器與檢測技術(shù)”課程展開教學(xué)改革，采用基于能力本位的、線上線下結(jié)合的混合式教學(xué)模式，并對該模式的“前期分析—教學(xué)設(shè)計—教學(xué)評價”過程進行了詳細的分析與探索。

關(guān)鍵詞：“互聯(lián)網(wǎng)+”教育；能力本位；混合式教學(xué)；泛雅教學(xué)平臺+學(xué)習(xí)通

一、前言

“傳感器與檢測技術(shù)”是高職高專院校電氣自動化技術(shù)、機電一體化技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)等專業(yè)的一門專業(yè)技能課。該課程融合了電學(xué)、光學(xué)、力學(xué)、測量、物理等多項理論，是一門交叉性學(xué)科，具有理論性和實踐性強的特點，對學(xué)生來說理解難、導(dǎo)致學(xué)習(xí)時主動性、積極性差，對老師來說也是一種挑戰(zhàn)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和進步，傳感器應(yīng)用的觸角已廣泛深入到工業(yè)生產(chǎn)、海洋探測、航空航天、軍事醫(yī)療、日常生活等應(yīng)用領(lǐng)域，這使得傳統(tǒng)的教學(xué)模式在當(dāng)前高職教育課堂教學(xué)中暴露出一些問題：比如授課過程以理論為主、實驗為輔，實驗內(nèi)容單一、陳舊，不利于學(xué)生生產(chǎn)實踐經(jīng)驗的積累；過分強調(diào)教師的指導(dǎo)性、忽略了學(xué)生的能動性和創(chuàng)造性，考核、評價方式不完善等。這種滿堂灌、填鴨式的教學(xué)方式完全不適合高職階段學(xué)生的特點，無法達到預(yù)期的教學(xué)效果。為了提高教學(xué)效果，對接職業(yè)崗位需求，對“傳感器與檢測技術(shù)”課程的教學(xué)模式進行探索與改革。新型的教學(xué)模式，如以能力為本位的積極參與式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、MOOC和微課已經(jīng)成為當(dāng)下常用的、有效的課堂教學(xué)方式。目前，“混合式教學(xué)”模式結(jié)合了線上和線下面對面教學(xué)的優(yōu)點，教師因材施教，可以對不同層次的學(xué)生采用不同的教學(xué)方式，設(shè)計不同的教學(xué)內(nèi)容，也可以遠程教學(xué)。因此本文結(jié)合“泛雅教學(xué)平臺+學(xué)習(xí)通”App、混合式教學(xué)理念對“傳感器與檢測技術(shù)”課程教學(xué)進行改革探索，以提升教學(xué)質(zhì)量。

二、“泛雅教學(xué)平臺+學(xué)習(xí)通”App及混合式教學(xué)模式簡介

“泛雅教學(xué)平臺+學(xué)習(xí)通”App是一個面向智能手機、平板電腦等移動終端的專業(yè)在線教學(xué)平臺和移動教學(xué)工具。該平臺整合了大量的優(yōu)質(zhì)教育資源，包括課程教材、視頻教程、學(xué)術(shù)文獻等，覆蓋了各個學(xué)科領(lǐng)域，可以滿足不同學(xué)習(xí)者的需求；平臺支持在線實時互動教學(xué)，包括視頻直播、語音互動、文字聊天等功能，可以方便地進行在線討論、答疑解惑等教學(xué)活動。平臺不僅提供了在線學(xué)習(xí)功能，還具備管理功能，包括學(xué)生管理、課程管理、考試管理等功能，能對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況即時采集、自動評價，并確保學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的安全性和保密性。總之，它為學(xué)習(xí)者提供了一個能夠隨時隨地享受學(xué)習(xí)的高效、便捷、全面的在線學(xué)習(xí)平臺[1]。

混合式教學(xué)是指學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，借助“泛雅教學(xué)平臺+學(xué)習(xí)通”App和線下翻轉(zhuǎn)課堂的方式來完成相應(yīng)學(xué)習(xí)活動的一種學(xué)習(xí)方式。它不僅包括傳統(tǒng)的面授教學(xué)，還包括學(xué)生在學(xué)習(xí)通App上自主完成各種學(xué)習(xí)任務(wù)，它是線上與線下結(jié)合的組合學(xué)習(xí)模式。這不僅體現(xiàn)了教師在引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)督等方面的主導(dǎo)作用，也充分反映了學(xué)生作為學(xué)習(xí)者主體的積極性、能動性和創(chuàng)造力[2]。

三、“基于泛雅教學(xué)平臺+學(xué)習(xí)通”App的混合式教學(xué)過程

在混合式教學(xué)設(shè)計的過程中，整個教學(xué)過程分為三大部分：前期分析、教學(xué)設(shè)計和學(xué)習(xí)評價，如圖1所示。

（一）前期分析

教師首先要根據(jù)教學(xué)對象進行前期準(zhǔn)備工作，確定“傳感器與檢測技術(shù)”課程每一章節(jié)的知識目標(biāo)、能力目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)和德育目標(biāo)，并對教學(xué)內(nèi)容進行精心設(shè)計。前期分析是混合式教學(xué)的重要前提，只有經(jīng)過完善的初步分析，才能設(shè)計出個性化、有針對性的教學(xué)資源。

（二）教學(xué)設(shè)計

教學(xué)設(shè)計包括課程內(nèi)容設(shè)計和教學(xué)過程組織。課程內(nèi)容設(shè)計主要指選擇和整合教學(xué)資源，包括錄制知識單元微視頻、慕課，制定課程標(biāo)準(zhǔn)、授課計劃，編寫課件、教案、試題以及制作動畫等，并將這些資源上傳到平臺上形成所修課程的線上資源。當(dāng)然，還可以直接利用泛雅平臺豐富的示范包資源來建課。線上資源作為混合式教學(xué)的重要素材，對混合式教學(xué)的順利進行起著決定性作用，因此所設(shè)計的課程教學(xué)資源內(nèi)容必須豐富、飽滿，布局合理、有序，并與課程知識點高度切合[3]。

混合式教學(xué)跳出傳統(tǒng)課堂的模式，學(xué)習(xí)活動包括課前、課中和課后三個場景。

課前即輸入階段，教師通過學(xué)習(xí)通App把“傳感器與檢測技術(shù)”課程的預(yù)習(xí)任務(wù)單、新知識學(xué)習(xí)資源推送給學(xué)生，要求學(xué)生以自主學(xué)習(xí)、小組探究的方式通過微課、視頻等資源進行學(xué)習(xí)，并將完成的作業(yè)及自己的學(xué)習(xí)心得上傳至學(xué)習(xí)通App，平臺對學(xué)習(xí)效果自動評價。小組學(xué)習(xí)體現(xiàn)了團隊協(xié)作，優(yōu)勢互補。

課中即任務(wù)實施階段，采用理實一體。教師首先根據(jù)平臺對學(xué)生課前預(yù)習(xí)的評價結(jié)果，分析學(xué)生舊知識鞏固、新知識了解程度，對學(xué)生進行分組并實時調(diào)整教學(xué)策略；接著教師利用多媒體技術(shù)、教學(xué)短片、圖片、動畫等立體化教學(xué)手段將枯燥、抽象的理論知識形象生動地展示給學(xué)生，通過主題討論、思維導(dǎo)圖、頭腦風(fēng)暴、角色互換等方式解決本節(jié)的重點、難點問題，將多種教學(xué)方法相結(jié)合，注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。同時，在課堂理論教學(xué)過程中巧妙融入德育元素，內(nèi)化思政教育，挖掘與呵護學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，喚醒學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力[4]。

例如在講授“緒論”部分時，教師通過讓學(xué)生觀看波音客機墜機的視頻，分析客機墜落的原因，引出傳感器在航空工業(yè)的重要性。通過回顧我國大飛機的發(fā)展歷程，指出國之重器只有自力更生、艱苦奮斗才能實現(xiàn)，從而堅定學(xué)生科技興國的信念，在學(xué)生心中埋下創(chuàng)新的種子。通過中美兩國政府在墜機事件中截然不同的態(tài)度，指出中國政府有責(zé)任、有擔(dān)當(dāng)。通過國產(chǎn)C919大飛機的試飛，增強學(xué)生民族自豪感和榮譽感。

在講述電阻應(yīng)變片的粘貼、滲透工人技術(shù)能手對我國制造業(yè)發(fā)展的作用時，通過觀看紀(jì)錄片《大國工匠》中“高鐵焊接大師”李萬君等高超的技術(shù)人員能在簡單的小事及普通的工種中，錘煉出讓人驚嘆的技藝、創(chuàng)造令人欽佩的成績。他們苦心練就高超的技藝、技能，攻克一個個生產(chǎn)難關(guān)，在平凡的崗位上作出了不平凡的貢獻，培養(yǎng)學(xué)生勇于實踐、精益求精的工匠精神[5]。

通過講解氣體煙霧報警器的應(yīng)用，引出“氣敏電阻傳感器”單元課，并拓展講解如何預(yù)防火災(zāi)及其他危險情況，遇到危險如何自救和互救，從而不斷加深學(xué)生對生命的珍惜和重視，幫助學(xué)生樹立安全意識。在舉例講解氣敏電阻傳感器的典型應(yīng)用——酒精濃度測試儀時，拓展講解過度飲酒不但會損害自身健康，也會危害公共安全，酒后駕駛的危險觸目驚心，已經(jīng)成為交通事故的第一大“殺手”[6]，讓學(xué)生了解我國對酒后駕駛的處罰力度，引導(dǎo)學(xué)生增強法制意識，幫助學(xué)生樹立安全意識，引導(dǎo)學(xué)生尊重生命、熱愛生命。

通過飛機上數(shù)以萬計的傳感器，引出電容式傳感器授課內(nèi)容。先將學(xué)生分成學(xué)習(xí)小組，通過平臺提前布置任務(wù)，課前完成資料搜集、撰寫任務(wù)單，為學(xué)優(yōu)生提供表達的機會（學(xué)會學(xué)習(xí)），也讓沒有能力獨立完成任務(wù)的學(xué)生能夠得到及時的幫助。在小組活動中需要學(xué)生聆聽和表達，提高學(xué)生團結(jié)協(xié)作、友善互助的精神[7]。

在紅外傳感器章節(jié)的教學(xué)中，通過展示醫(yī)務(wù)工作者在特殊時期進行溫度檢測的圖片和視頻，詳細介紹了傳感器在紅外溫度檢測設(shè)備中的重要性，以激發(fā)學(xué)生的責(zé)任感和使命感，并引導(dǎo)學(xué)生要關(guān)心他人、無私奉獻、樹立崇高理想。

通過講授人工智能給生活帶來的利與弊：一方面給生活和工業(yè)帶來了便利，另一方面無法取代人類，引出傳感器在人工智能中的綜合應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生以辯證的方式看待問題，協(xié)助他們樹立正確的人生觀和價值觀[8]。

在課程技能訓(xùn)練階段，教師首先通過虛擬仿真、傳感器實驗套件，讓學(xué)生分組完成一些基礎(chǔ)性實驗操作，小組學(xué)習(xí)體現(xiàn)了團隊協(xié)作，優(yōu)勢互補；然后每組選取一名代表進行發(fā)言，總結(jié)結(jié)論。教師對本次課個人和小組的表現(xiàn)進行評價總結(jié)。在學(xué)生熟知了不同傳感器的實驗原理及現(xiàn)象后，教師結(jié)合機電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能控制與維護等競賽項目的技能點要求；結(jié)合“1+X”技能考核點將競賽內(nèi)容與教學(xué)內(nèi)容結(jié)合起來教學(xué)，達到以賽促學(xué)、以練促能，學(xué)、練、賽、教融為一體的培養(yǎng)目標(biāo)。

整個教學(xué)過程遵循以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)的原則，通過項目驅(qū)動、任務(wù)引領(lǐng)、理實一體、線上線下、虛擬仿真、實踐操作等使學(xué)生在掌握知識和技能的同時培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)，體現(xiàn)了能力本位的參與式、互動式的積極教學(xué)模式[9]。教學(xué)過程的體現(xiàn)如圖2所示。

課后，學(xué)生仍然充分利用網(wǎng)絡(luò)、泛雅教學(xué)平臺資源進行線上自學(xué)，并通過平臺測試和線下的反復(fù)練習(xí)，對所學(xué)知識技能進行鞏固和拓展；教師根據(jù)學(xué)生課上和課下的表現(xiàn)進行總結(jié)、反饋和評價，選出優(yōu)秀小組和個人，并獎勵積分[10]。

（三）學(xué)習(xí)評價

1．指導(dǎo)思想

學(xué)習(xí)評價即輸出階段。“傳感器與檢測技術(shù)”課程采用“多元＋過程+結(jié)果”的評價方式，對學(xué)生的學(xué)業(yè)考核評價內(nèi)容應(yīng)兼顧認知、技能、情感等方面。以學(xué)生能力為本位，緊扣職業(yè)崗位需求，理論與實踐相結(jié)合；探索增值評價，強化過程性評價，過程性評價和結(jié)果性評價相結(jié)合，目的是客觀、公正、全面地評價學(xué)生在本課程學(xué)習(xí)過程中所獲得的知識、技能和態(tài)度，體現(xiàn)出職業(yè)教育的特點。借助網(wǎng)絡(luò)平臺和軟件工具，運用大數(shù)據(jù)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)，進行教與學(xué)行為分析，及時反饋教學(xué)情況[11]。

2．評價形式

由平臺、教師、學(xué)生（自評、互評）構(gòu)成多元化主體開展評價。

過程評價以學(xué)習(xí)過程為基礎(chǔ)，融合了增值評價。每一個項目任務(wù)的完成都要由教師、團隊成員及個人進行評價，給出項目成績。在過程評價中，每個任務(wù)的權(quán)重是按其占學(xué)期總學(xué)時的百分比來計算的。過程性評價分值比例占課程總成績的70%。

3．評價內(nèi)容

主要從以下幾個方面開展過程性評價。

學(xué)習(xí)態(tài)度和職業(yè)素養(yǎng)：包括出勤情況、課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、實踐操作能力等，評價學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的認真程度、責(zé)任心、團隊協(xié)作精神等方面的表現(xiàn)。

理論知識掌握：評價學(xué)生對傳感器與檢測技術(shù)的基本概念、原理、方法等方面的理解和掌握程度，包括傳感器種類、原理、特性等，以及信號處理、誤差分析等方面的知識。

實驗操作技能：評價學(xué)生實驗操作技能的高低，包括實驗設(shè)計、實驗操作、實驗數(shù)據(jù)處理等方面的能力，以及學(xué)生對實驗設(shè)備的熟練使用程度。

問題解決能力：評價學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力，包括分析問題、提出解決方案、實施方案等方面的能力。

創(chuàng)新能力：評價學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新實踐能力，包括對新技術(shù)的探索和研究、提出新的觀點和方法等方面的能力。

學(xué)生的自評和互評主要體現(xiàn)在出勤情況、課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況以及在學(xué)習(xí)過程中的認真程度、責(zé)任心、團隊協(xié)作精神等方面。

結(jié)果性評價以考核課程重點知識和技能為主，包括階段性考試、實驗操作和學(xué)習(xí)成果的匯報等。結(jié)果性評價分值比例占課程總成績的30%。

總之，教師根據(jù)過程性和結(jié)果性評價可以全面了解學(xué)生在“傳感器與檢測技術(shù)”課程中的學(xué)習(xí)狀況和表現(xiàn)，為學(xué)生提供有針對性的反饋和建議，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足之處，促進學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展，也為教師提供了有效的評價依據(jù)，教師及時調(diào)整教學(xué)計劃、改進教學(xué)方法，為教學(xué)質(zhì)量的提高提供了有力支持。線上線下教學(xué)評價形式如圖3所示。

四、結(jié)語

針對目前高職院校“傳感器與檢測技術(shù)”課程在傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的問題，結(jié)合甘肅機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生的特點和實際情況，采用了“泛雅教學(xué)平臺+學(xué)習(xí)通”App的混合式教學(xué)模式后，極大地發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用，重視了學(xué)生的主體作用，很好地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、創(chuàng)造性，提升了學(xué)習(xí)興趣，加深了學(xué)生對各類傳感器的原理及應(yīng)用的理解和掌握，大大提高了課堂教學(xué)效果。可以看出，在新的“互聯(lián)網(wǎng)+”教育模式下，學(xué)生對知識的內(nèi)容、獲取方法及途徑都發(fā)生了很大的變化，對教師的教學(xué)提出了更高的要求。因此，傳統(tǒng)的以教師講授演示、學(xué)生被動接受為主的教學(xué)方法將受到極大的挑戰(zhàn)，這種以能力為本位的“線上+線下（翻轉(zhuǎn)課堂）”相結(jié)合的參與式、混合式教學(xué)模式，對各工科類課程教學(xué)具有一定的參考意義。

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基金項目：2022年甘肅省職業(yè)教育教學(xué)改革研究項目（項目編號：2022gszyjy-39）

作者單位：甘肅機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

責(zé)任編輯：周航