传感器课程的混合式教学模式新探

汪 蕾

（浙江广播电视大学 萧山学院，浙江 杭州 311200）

一、引言

近年来，随着教育信息化技术的迅猛发展，混合式教学模式已经成为当今高等教育领域内一个母庸质疑的必然发展趋势。2017年1月，国务院发布《国家教育事业发展”十三五”规划》，明确提出全力推动信息技术与教育教学深度融合，利用混合式教学等多种方式，形成线上线下有机结合的网络化泛在学习新模式[1]。从“十三五”规划中可见“互联网+教育”是教育的发展新方向，结合现代信息技术，实施混合式教学，为各类课程教学开辟了广阔的前景。

混合式教学模式是基于线上学习与传统课堂教学的深度融合，是一种“线上+线下”的教学模式，即将网络教学和传统的讲授式教学相结合[2]。该教学模式最早来源于19世纪美国著名教育学家杜威提出的“从做中学”的教育理念，随着科学技术的发展，杜威的理念正逐步演变为讲授式教学和E-learning教学相结合的混合式教学模式[3]。近年来，互联网技术及移动终端技术快速发展，“互联网+”时代已进入人们生活，混合式教学的概念从最开始的“在线教学与面授教学的混合”，逐渐发展为“基于移动通信设备、网络学习环境与课堂讨论相结合的教学情境”[4]。

当前传感器课程教学中存在着教学矛盾，如教师教的多，学生吸收的少；理论教学枯燥乏味，学生实践动手能力弱；课堂课时和空间有限等，本文探讨将混合式教学模式引入到传感器课程教学中来，同时发挥在线教学与传统课堂教学的优点，并且将现代互联网及移动终端技术融合到课程教与学活动中，坚持以学生为中心，根据实际课程内容、教师以及学生的教与学需求来选择和设计合适可行的教学与学习模式[5]，从而实现提高课程教学效果的最终目的。

二、传感器课程混合式教学模式设计

依托互联网等信息技术，结合国家开放大学课程资源的不断完善，对传感器技术课程教学模式进行改革。本课程采用线上和线下相结合的混合式教学模式，深度融合课程现代化信息技术与传统课堂教学，立足于提高课程的教学效果。本文借助多种教学形式和手段、教学资源，结合线上与线下学习，设计了混合式课程教学模式，如图1所示。

本课程混合式教学模式主要由教学内容整合、混合式教学形式、在线学习资源及教学评价几部分组成，深度融合了课堂线下学习和网络在线学习形式，充分利用现有网络教学资源，通过多种形式开展课程教学，将课前、课上、课后紧密联系，并结合形成性和结果性两种教学评价方式，立足提高课程教学效果，实现学生高效掌握课程理论基础知识及锻炼实践动手和运用能力的教学目标。

图1 传感器课程混合式教学模式

三、混合式教学内容设计

传感器课程知识点多，较为抽象，学生学习难度大，同时本课程不仅仅局限于理论知识，更重要是需要锻炼学生的实践操作与工程应用能力。因此，本课程的教学内容整合成两大模块：理论知识和实践项目开发。

（一）理论知识

传统的传感器教学课堂模式是教师最大限度利用课堂时长，传授课程相关理论知识。虽然讲授内容多，但是教学效果却并不尽人意。复杂而枯燥的推导公式、抽象的传感器原理分析、电路分析等使学生的学习兴趣低下。因此在理论知识内容设计上，结合课程教学大纲要求，以“必需、够用”为原则，将课程内容整合为三大部分[6]。如表1所示，理论知识内容主要侧重于传感器的基础概念和基础知识学习及其应用，旨在让学生掌握基本的传感器学习分析方法，为后续实践项目的开发打下知识基础。

表1 传感器课程理论教学内容设计

（二）实践项目

传感器课程学习的最终落脚点在于学生能够运用所学知识，到实际工程项目中根据需要自主运用各类传感器，具备一定的实践运用和开发能力。因此在本课程教学内容中，除了基础的理论知识教学，还设计了实践教学项目，如表2所示。结合学校现有的电子电工实验室以及学生实际情况，将实践项目分两个层次，即基础项目和拓展项目。学生根据自己的实际学习情况选择实践项目。学生分成学习小组，小组内分工协作，相互交流讨论，从而实现将理论知识运用到实际项目开发中，从而达到提高学生工程实践素养的目的。与此同时，还将带领学生走出课堂，走进企业进行现场观摩学习和交流。邀请企业相关技术人员为学生现场讲解传感器相关选用、原理、应用等知识。

表2 传感器课程实践教学项目设计

四、混合式教学形式设计

混合式教学模式设计坚持以问题为导向，施行翻转课堂。本模式将课程的学习过程划分为三个阶段：课前导预习、课上导学习、课后导巩固。如图2所示：

图2 混合式教学形式

（一）课前导预习

课前通过班级qq群发布预习通知以及测试任务。学生预习资料主要包括教材、国家开放大学学习网等。国家开放大学学习网分设有每个章节知识的导学、知识点讲解视频及章节测试。学生根据任务要求自主登陆完成知识点的学习和测试。教师根据学生预习测试结果反馈，了解学生知识掌握情况，并可据此适时调整教学策略。

在实践项目中学生通过发布的实验项目指导书和微课视频，直观地了解和认识项目，并借助教材、文献和网络视频资源自主探究，自主设计，形成初步的项目实施方案。

（二）课上导学习

课堂教学不再是传统的“满堂灌”“教师讲，学生听”的模式，而是采用翻转课堂的教学形式。学生在课前导预习阶段利用网络教学资源已自主完成了知识的学习，学生分组交流汇报学习心得体会，并提出学习中遇到的难点和困惑。教师针对普遍存在的问题和难点进行重点解答和讲解。对于各小组形成的初步实践项目设计方案进行评价和指导，对设计方案中存在的问题及难点进行纠正和讲解，教师指导学生完善设计方案及实际设计操作。

（三）课后导巩固

学生在课后借助国家开放大学学习网完成各章节的复习题测验，进一步巩固所学知识点，并就感兴趣及有困惑的知识点通过qq班级群和学习网课程论坛在线交流及答疑。在实践项目设计中，学生自主动手验证设计方案，并自主安排时间完成项目的设计和测试工作，提交项目设计实验报告及成果展示视频。

五、混合式教学在线学习资源设计

随着现代信息技术的发展和智能手机的普及，同时网络课程资源的日渐丰富和成熟，为传感器课程推行线上线下混合式教学模式提供了不可或缺的硬件和软件条件。国家开放大学学习网中传感器课程资源设有课程导学、课程考核、复习指导、课程论坛、调查问卷、课程答疑等资源模块，学生可自主登陆学习网站进行课程学习、测试、复习、在线答疑讨论等，为学生在线学习提供了有力的资源平台保障。同时，随着大学慕课MOOC、网易公开课等大众免费学习平台的不断成熟完善，学生可随时随地使用智能手机登陆APP进行在线自主学习，使得学习不再拘泥于传统课堂，进一步拓宽了学生的学习时间和空间。借助班级qq群、在线学习论坛，更进一步方便师生在线讨论交流，提高学习的效率。

六、混合式教学评价设计

科学、合理的课程考核评价有利于评定课程教学实施过程中取得的成果，并及时反应和修正所产生的问题。本课程考核采用形成性评价与结果性评价相结合。本教学评价模式一改传统的单一考试形式，加入线上活跃度、实践项目参与度等考核因子，实现课程考核多元化、全面化。

课程总成绩为100分，课程考核分达60分及以上方为成绩合格。其中课程总成绩来源于形成性考核和结果性考核两个部分，具体考核项目有平时成绩、实践项目、理论知识。

平时成绩包括出勤、课堂表现、在线学习活跃度（主要有在线学习时长、问题讨论参与度、在线测试）三部分，此子项目占总成绩的20%。

实践项目分别就实践动手、成果展示与汇报、组内自评与组间互评、实验报告等部分分别评分考核并汇总。此子项占总成绩的40%。

理论知识考核主要体现在期末纸质测验，主要考核传感器基础理论知识。卷面成绩占课程总成绩的40%。

七、结语

混合式教学模式是信息技术与课程内容的深度融合。是一种“主导-主体”型的学习模式。萧山学院在国家开放大学的大背景下，结合我院实际情况，进一步探索了传感器课程混合式教学模式，提高了教学质量。经过实际教学的实践改进，逐步实现了摒弃传统传感器课程教学“教师教、学生听”的满堂灌教授模式，依托现有丰富成熟的网络教学资源和平台，实行线上线下相结合的混合式教学模式。该教学模式一方面极大地发挥了教师主导作用，另一方面重视了学生的主体作用，是一种正式学习与非正式学习的结合、系统化学习与碎片化学习的结合、自主学习与协作学习的结合。实践证明，线上线下相结合的混合式教学模式受到学生的欢迎，在期末的问卷调

查中，绝大部分学生非常认同新的教学模式，满意度接近90%。相比较传统的课堂单一讲授，混合式教学模式的优势主要表现在：一是借助于现代信息技术和现有网络资源，鼓励和发动学生自主学习，自主探究。将学习从课堂延展到课堂外，极大地提高了学生参与学习的积极性和效率。二是改革传统课堂讲授模式，实行翻转课堂。教师从学习的主导者，转变为学习的引导者，进一步提升学生的学习主体地位，坚持以学生为中心。三是在实践项目中学生自主学习，自主建构知识体系，理论联系实际，通过小组协作共同完成学习任务，培养了学生实践操作能力及团队协作能力。该教学模式施行效果良好，对各类理工类课程教学具有一定的参考意义。