传感器原理及应用课程线上线下融合教学模式

苗凤娟，陶佰睿，王丽，赵满，郭婺

传感器原理及应用课程线上线下融合教学模式

苗凤娟，陶佰睿，王丽，赵满，郭婺

（齐齐哈尔大学 通信与电子工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006）

受疫情的影响，学校教学大规模实施在线网络模式．在实施过程中，受平台、网络、教学模式的影响，一定程度上阻碍了线上教学的效率和质量．为了能更好地推进线上教学，传感器原理及应用课程在教学中采用清华大学在线教育综合平台+钉钉群的混合教学模式，二者结合，起到了监测学生在线学习、保证教学效果的重要作用．此外，开发了基于LabVIEW仿真软件的传感器虚拟实验系统，可以实现线上实验的教学和仿真，也可以线上仿真结合线下实际操作，加强学生对传感器原理和测量电路的理解及应用．

传感器原理及应用；线上线下融合；教学改革

2020年初以来，受疫情影响，传统线下教学已不能满足教学需求[1-4]，在线网络教学的方法已被高校广泛采用[5-10]．随着在线教育教学的快速发展，线上教学产生诸多问题，迎来挑战．与传统教学方式相比较，线上教学比较灵活，但学生偶尔会脱离教师的视野，学习状态不能被教师实时地观察到．在线上教学期间，师生间缺乏互动交流，学生缺乏自制能力，更加容易造成教学效果两极分化．这就促使线上教学必须跳出传统教学模式，完善和创新线上教学模式，让线上教学真正成为能够代替线下教学的新的教学形式．

1 共享优质教学资源

在线教育资源是开展线上教学的基础和前提，互联网时代打破了教学的空间、时间限制，使优质的教学资源互通．越来越丰富的线上学习资源，使学生可以根据自己的需求平等地观看全国范围内的各类优质高效的网络课程．目前，学生通过空中课堂、直播课堂、在线课堂等多个平台，足不出户地接触到适合自己的优质教学资源．

传感器原理与应用课程采用了清华大学研发的在线教育综合平台．教师将教学大纲、讲稿、教案、课件、参考资料、课程通知、试题、教学视频等相关教学材料上传到课程平台上（见图1）．平时课程通知都在平台上发布．为了学生学习方便，增设单元学习栏目（见图2），将不常用的栏目隐藏，将单元学习按章分了若干栏目，每一次课都设置了课程导学、课件、答疑讨论、教学视频、在线测试栏目，每一章设置一次课后作业（见图3）．为了避免部分学生上网不方便、手机信号差等原因导致的在线观看视频困难，事先也在钉钉群上传教学视频、讲稿以及课件供学生下载观看．此外，平台共享了中国大学MOOC的国家精品课传感器原理及应用，作为参考资料，使学生方便课下补充自学．

图1 课程资料

图2 单元学习

图3 章节栏目

2 线上+线下教学融合

线上教学过程中，教师教学秩序的管理和师生互动的效果受到线上教学、在线教育等诸多因素的影响．因此，进入后疫情时代，要不断加大在线教育建设，将大数据技术与教学过程相结合，更好更快地收集、处理和分析学生信息，重视学习反馈和评价，使教育教学达到更好的效果．目前，疫情已经逐渐得到了控制，部分学校在采取全封闭管理的条件下有序地组织学生返校，实体课堂教学正在逐步回归，但这并不意味着在线教育、在线教学等形式没有需求，在线教育是达到理想教学效果必不可少的部分．只有将传统线下教学与线上教学相互融合才能更好地推动教学的高效发展．

传感器原理及应用课程实验，传统线下教学采取的实验台是将测量电路等放置在内部，学生无法直观查看，只是按照要求进行连线，功能单一，不利于学生进行扩展实验，并且只能线下教师和学生一起做实验．结合当前疫情形势，开发了基于LabVIEW仿真软件的传感器虚拟实验系统，该系统按照B/S软件体系结构，采用模块化设计，包含登录模块、教师管理模块、虚拟实验模块、数据库模块、网络发布模块，将用户信息数据存放在Access数据库中，方便管理提高系统的安全性与交互性．利用LabVIEW模拟的电路进行仿真实验，并利用波形图表显示仿真出来的拟合曲线．系统具有登录、管理、虚拟实验、数据存储、远程发布功能，将整个过程移交到互联网的远程控制端，并且可以实现线上实验的教学和仿真．线上仿真结合线下实际操作，能加强学生对传感器原理和测量电路的理解及应用．

开发后实验的登录界面、教师管理界面、实验选择界面见图4～6，学生利用该系统所做的铂电阻测温实验结果见图7．线上+线下相结合的实验方式可以让学生进行自主探究式学习，并可以自主进行实验扩展．

图4 登录界面

图5 教师管理界面

图6　实验选择界面

图7　铂电阻测温实验结果

3 结语

线上线下教学模式的不断融合，是时代发展的要求．因此，教师在研究专业知识的基础上，还应尽可能多地学习先进技术，与时俱进，提高信息化教学的能力．学校要提供在线教学的平台，加强教学的管理和技术服务．本文探讨了传感器原理及应用课程线上线下教学的融合，并根据实际情况开发了基于LabVIEW仿真软件的传感器虚拟实验系统．经过实践，提高了学生的学习兴趣，学生可以自主地进行探究式学习，不但符合疫情下的实验需求，而且提高了教学质量，具有一定的现实意义．

[1] 翟翠玲，董贺．后疫情时代高校思想政治理论课线上线下深度融合路径研究[J]．吕梁学院学报，2022，12（2）：62-65．

[2] 隋娜，黄焜．疫情防控常态化背景下有色冶金原理教学[J]．中国冶金教育，2022（4）：64-65．

[3] 孙秀华．浅议疫情防控常态化下高校线上线下教学融合体系的构建[J]．山西青年，2022（18）：28-30．

[4] 黄霞，陈天资，李林佳．疫情常态化背景下高校体育教学的困境与应对[J]．新课程教学（电子版），2022（14）： 11-13．

[5] 刘佳．“互联网+”教育背景下推行线上考试的机遇与挑战[J]．泰州职业技术学院学报，2021，21（2）：19-21，24．

[6] 徐威，王瑶，俞路，等．线上线下融合的化工原理实验教学模式改革与探索[J]．化工高等教育，2022，39（4）：60-63．

[7] 霍文兰，温俊峰，苏婷，等．以问题为导向，基于翻转课堂的线上/线下相融合教学模式探索与实践[J]．榆林学院学报， 2022，32（4）：88-92．

[8] 蒋佳龙，杨晓哲．线上线下融合教育的机遇与挑战[J]．中小学信息技术教育，2020（增刊2）：27-30．

[9] 陈剑波，祁顺彬．基于云课堂线上线下混合式教学模式实践与研究[J]．职业技术，2020（2）：64-68．

[10] 李小冬，周珂．线上线下融合的液压课程教学改革探析[J]．济宁学院学报，2022，43（2）：98-102．

Online and offline fusion teaching mode of sensor principle and application course

MIAO Fengjuan，TAO Bairui，WANG Li，ZHAO Man，GUO Wu

（School of Communication and Electronic Engineering，Qiqihar University，Qiqihar 161006，China）

Influenced by the epidemic situation，online network mode has been implemented in schools on a large scale．In the implementation process，the promotion of online teaching is affected by the platform，network and teaching mode，which has hindered the efficiency and quality of online teaching to a certain extent．In order to better promote online teaching，the mixed teaching mode of Tsinghua University online education comprehensive platform+nail group has been used in the teaching of sensor principle and application courses，which is a combination of the two．It plays an important role in monitoring students′ online learning and ensuring the teaching effect．In addition，a sensor virtual experiment system based on LabVIEW simulation software has also been developed，which can realize the teaching and simulation of online experiments，and can also enhance students′ understanding and application of sensor principles and measuring circuits．

sensor principle and application；online and offline integration；teaching reform

1007-9831（2022）10-0086-03

TP212∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2022.10.017

2022-04-01

黑龙江省自然科学基金项目（ZD2019F004）；黑龙江省高等教育教学改革项目（SJGY20200781）；齐齐哈尔大学学位与研究生教育教学改革研究项目（JGXM_QUG_Z201801）

苗凤娟（1982-），女，黑龙江齐齐哈尔人，教授，博士，从事物联网技术应用研究．E-mail：miaofengjuan@163.com