基于MOOC翻转课堂的《传感器应用技术》 教学改革实践

郭　洋，赵君君，贾平平

(1.锦州师范高等专科学校，辽宁 锦州　121000 ；2.渭南师范学院　数理学院，陕西 渭南　714009)

传感器应用技术是电气工程、自动化及机电一体化等专业的核心必修课程，涵盖各类传感器的工作原理、基本结构、典型性能及测量电路，是一门交叉性极强的综合性学科，包括电学、光学、磁学、力学及信号学等。高职院校的许多学生基础知识比较薄弱，这就要求教师在讲授《传感器应用技术》时不能照本宣科，需要进行前期大量知识点的铺垫，比如物理和化学知识，而这些知识在课本上是没有的，而且课时量有限。这就成了上好这门课，使学生学会使用传感器从而提高实践能力和创造力的教学难点。本研究在互联网教学的背景下，以MOOC课程网站开发为依托，以能力培养为基础，探索培养企业需要的高职应用型人才的课程改革。

翻转课堂也称“颠倒课堂”，是一种新兴的教学模式，是学生在信息化、数字化的互联网在线课程基础上进行自主学习，教师将学习的决定权交给学生。学生不仅能在课前对知识点进行自学，通过互联网学习丰富的在线课程，还能在网络上与同学讨论，在任何时间去查阅需要的材料。课堂上学生能够更专注于主动的基于项目的学习，从而获得更深层次的理解。在课后，学生自主规划学习内容、学习节奏、学习风格和呈现知识的方式，教师则采用讲授法和协作法来满足学生的需要，促成他们的个性化学习，其目标是为了让学生通过实践获得更真实的学习感受。

一、《传感器应用技术》教学现状

高职专业教学的特点是培养学生动手能力、实践操作能力，实现教、学、做为一体的教学目标。如何深化教学改革内涵，提高学生的学习积极性，激发内在潜力，培养学生的学习欲望和学习自主性，是现阶段亟待解决的重点和难点问题。

在目前《传感器应用技术》的教学中，教师首先在课堂上讲解理论知识，学生会感到非常抽象，难以理解，更重要的是很难与生活和生产中的典型应用相结合。学生缺乏对传感器的感性认识，难以激发学习兴趣和动力，无法实现预定的教学目标。基于MOOC的《传感器应用技术》翻转课堂教学，让学生在主动学习的情况下，观看直观生动的视频教学，有助于他们更好地掌握传感器的工作原理、基本结构及性能，培养学生的分析能力及综合应用能力，进而更深层次地掌握所学知识，更快熟悉今后的工作环境。

二、基于MOOC的翻转课堂的教学特点

(一)体现了“以学生为体”的教育原则

传统的教学模式首先由教师做理论讲解，而采用MOOC与翻转课堂相结合的教学模式，学生在课前针对要学习的理论知识在MOOC网站观看视频，其中有大量名师讲解的微课程以及动画演示，有许多优质的教学资源。这样学生可以在自由支配的时间里和愉悦的氛围中掌握基本理论知识，可以减少课堂上的讲解时间。然后在实训室，教师有针对性地对学生没有理解的知识点进行讲解，边实践边讨论，达到“做中学”，充分体现了“以学生为主体”的教育原则。

(二)增强学生学习的主动性

通过课前学生在一种轻松的氛围内，进行大量微视频的理论学习，动画及三维的演示，激发学生积极主动地探索知识，引导他们主动参与、主动思考，增加与教师的互动，提高求知欲和创新精神，使学生更深入地理解知识。

(三)教学手段灵活，拓展学生的知识面

MOOC具有教学手段非常灵活的特点。教师发布话题和活动，学生业余时间可以在网络上观看大量学习材料，参与话题讨论、活动、思考和交流。在交流过程中分享新观点、新资源、新见解，思维的碰撞产生新知识、新内容。新的教学手段极大地调动了学生学习的主动性和积极性,在一定程度上巩固了课程理论,激发了学习热情，培养了动手能力和独立思考的能力，使其观察、分析、解决问题的能力得到了很大的提高，极大地拓展了学生的知识面。

图1　基于MOOC的与翻转课堂与传统课堂教学特点对比

三、MOOC与翻转课堂融合的教学模式设计

(一)设计理念与思路

针对传感器应用技术课程的开设现状，设计出三个阶段的MOOC融合翻转课堂的教学模式。

首先，课前根据教学任务，提出本节课所要掌握的知识点、技能点。设计教学素材，并将其上传到课程MOOC平台中，即发布本节课的学习任务。

其次，在课前学习阶段，学生登录到课程MOOC平台，查看教师发布的学习任务，观看本节课视频，浏览本节课课件。也可以通过学校申请的MOOC平台查找相关知识点的微视频，这样可以帮助学生理解知识难点。MOOC平台中有名师录制的微视频，可以针对某一知识点进行强化学习，这是课堂教学所不能满足的。

再次，学生进入传感器实验室进行实验，此时教师起到非常重要的引导作用。做实验之前教师先把学生分组，讨论在课下翻转课堂所遇到的难点。之后，教师主要讲解实验任务中学生遇到的难点和疑问，加深学生印象。大家分组做实验，遇到的难以解决的部分，由教师和学生共同完成。

这种在课堂内采用翻转课堂与MOOC相结合的教学模式，以学生为主体，教师有侧重地教，整个过程强调学生与教师的交流互动，既要保证学生的学习主动性，又要避免盲目学习，需要积极发挥教师的组织引导作用。课外借助MOOC平台扩展课堂教学，将课堂教学延伸至课前、课后，既保障了课程学习时间，又丰富了学习形式。

(二)教学内容设计与实施

以《传感器应用技术》中的应变式电子秤的制作为例，介绍MOOC与翻转课堂相结合教学模式的具体过程。

课前教师给学生布置任务，提供网络资源共享包，包括录制的微课、动画仿真、与任务有关的MOOC网络链接等。把学生难以理解的理论知识，以图文并茂的灵活的多媒体形式生动形象地展示给学生，激发其学习热情与主动性，从而掌握基于应变式电子秤这一类传感器的基本概念与知识点。

课中学生分组实验与制作。在实验、制作之前，教师对电子秤这一项目进行重点内容回顾，对学生集中反应难以理解的部分，进行重点讲解答疑。课堂上以学生为主，每组选出代表讲解电子秤的设计思路，师生之间进行交流。通过这种教学手段重点培养了学生的动手能力与创新能力，这也是翻转课堂的优势所在。

课后学生互评，教师评价。主要评价学生对电子秤工作原理的理解，制作过程的熟练程度，电路板的焊接和程序的调试，以及最终的电子秤的调试显示结果这四大部分，综合评定成绩。

(三)评价方式

评价方式具有很强的导向作用，突出了学生专业技能考核，包括知识掌握和技能两部分。知识掌握程度占30%，制作过程是否熟练占30%，电路板的焊接和程序的调试，以及最终的电子秤的调试显示结果占40%。把动手实践操作能力作为一项重要的考核指标。

四、结语

本研究采用的MOOC与翻转课堂相结合的《传感器应用技术》教学改革模式，改变了传统教学模式，使学生不受时间与地点的限制，更灵活更有针对性综合性地学习，便于对知识的掌握和理解，能满足学生对多层次教学的需求，非常有利于培养机械电子专业应用型人才。

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