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《传感器应用技术》信息化教学实践——以认识温度传感器教学设计为例

时间:2024-05-04

刘璐 天津市劳动保障技师学院

引言

温度是表征物体冷热程度的物理量。小到衣食住行、工业医疗,大到环境气候、宇宙探索,都需要我们用科学的方法去感知与观测温度,温度传感器技术的发展至关重要。因此,作为机电专业学生,熟练掌握各类温度传感器原理是十分必要的。但该部分内容理论性较强,知识点零碎分散、连续性弱,传统的“填鸭式”教学缺乏师生互动,难以引起学生学习兴趣。为了帮助学生更快地理解和掌握相关理论需要打造信息化、趣味化的高效理论课堂。

本文以认识温度传感器教学为例,运用学习通、微课视频、Flash 动画、问卷星、仿真软件等信息化手段,结合灵活有效的教学方法,打造了主动、生动、互动的理论课堂,代替传统枯燥的教学方式。

1 课题教学设计分析

1.1 明确教学内容

温度传感器是最早开发、应用最广的一类传感器,而且数量多,是各类传感器中应用最为广泛的一种。本章节包含六个项目,重点介绍热电阻、热电偶、热敏电阻等经典温度传感器。本课题选自第一个项目——认识温度及温度传感器,学习内容贴近专业、贴近生活、贴近职业,有夯实基础,激发学生兴趣的重要作用,更是熟练使用各类温度传感器的基础。

1.2 研究教学对象

学习对象为我校中职阶段机电专业二年级的学生,该类学生接受新鲜事物快,偏爱实际操作,喜欢混合式学习。目前已具备基本电学、机械、材料学等理论知识,但对抽象理论的理解力及语言表达能力有待进一步提高。毕业生多从事机电设备的安装与维修工作,因此,熟练掌握并使用各种工业传感器是未来职场必备的技能之一。

1.3 优化教学策略

真正的教学不应只关注课上部分,更应利用好课前及课后时间。本课将教学目标细化,分为课前目标,课中目标,课后目标。根据具体的学习目标匹配各阶段的学习内容,明确教学重难点。本文依托微课视频、动画、学习通、仿真软件等信息化手段,结合任务驱动法、混合式教学法、实验法等灵活有效的教学方法,在层层递进的教学组织策略下逐步实现教学目标,从而全方位提升学生学习兴趣,实现理论与实践融合的趣味课堂。

2 构建信息化教学实施过程

为了增加课堂的趣味性,通过“超级电工团队PK”形式开展教学,学生们不仅在理论环节能够吃透原理,而且可以在实践环节验证原理,实现理论与实践相结合。具体教学过程可分为课前导学、课中巩固和课后提升。

2.1 信息化助学平台优化课前导学

利用超星学习通软件上传微课视频及学习资料,学生根据课前目标,完成个人及小组预习任务,混合式的学习方式提高了教学效率。

2.2 信息化、趣味化课中巩固设计方案

本课采用任务驱动法、实验法等教学方法,开展以学生为中心的行动导向教学,引导学生通过自主学习、合作学习、探究学习,将学习内容逐步分解吸收,具体分为五个步骤。

第一步:知识回忆。学生利用学习通完成复习测验,争做“值日教师”。师生互换角色,值日教师带领学生回顾旧课的同时锻炼了语言能力,调动了课堂气氛。

第二步:创意导入。以“悲惨的北极熊”动画视频引出温度对生存环境的影响,学生在感受物体冷热的变化的同时,也明确了环境保护的重要性,从而将德育教育融入专业课教学中。

第三步:预习展示。创设出学习与趣味相融合的接龙游戏,各组依次说出生活中与温度有关的设备。以寓教于乐的形式检查学生课前预习效果,让学生在乐趣中了解温度传感器在生活中的应用,实现实际生活与抽象理论的快速转化。

第四步:讲授新课。将信息化教学手段融入趣味化教学环节中,能将抽象枯燥的理论知识变得通俗易懂,高效解决教学重难点。温度及温标的定义较为抽象,利用Flash 动画演绎定义,展示原理,并借助学习通,完成小组竞赛答题、检查学习效果。动画的形式迎合了学生喜好,能够让学生加深对抽象概念的理解,教学方式更有趣,更直观。

设计趣味丰富的教学环节是专业课教学亟需完善的内容。本课通过“以古鉴今”、“仿真模拟”、“拖拽游戏”三大创意环节,初识教学难点。“以古鉴今”依托视频动画介绍中国古代的测温方式,引导学生弘扬中国传统文化,感受前人的智慧。借助“Nobook 物理实验室”对水银温度计的工作原理进行仿真模拟;开发Flash“拖拽游戏”将十种温度传感器的定义融入其中,以组为单位,合作探究完成分类游戏。学生在“玩中学,学中玩”中促进了知识的吸收,提高了课堂效果。

第五步:实践练习。由于传统的理论课往往缺乏实践,导致学生难以形象深入了解温度传感器的测温方式。为了解决这一问题,本课题引入实物辅助教学,该教学方式直观性强,能把课本上的知识与具体事物联系起来,有利于引起学生的学习兴趣,促进学生思维的发展,能起到事半功倍的教学效果。在此基础上本文精心设计了“我是测温小能手”实验环节,以组为单位,阅读电子任务书,分工合作完成不同温度传感器的测温实验。实验环节不仅加深了学生对温度传感器结构、原理、使用方法的理解,成功突破教学难点,而且能够培养学生良好的职业素养和团队精神。

第六步:课堂总结。相对于传统的总结方式,思维导图更加注重各主题之间的层级关系和逻辑关系,有利于对概念的归纳总结和深刻理解。学生以组为单位,通过合作构建思维导图的方式进行知识总结,使得知识的归纳更有趣、更高效。

2.3 引入课后提升新模式

课后学习需要激发学生复习知识的主动性,引入“自媒体”辅助教学,提升学生兴趣。因此,本课题利用现代化信息技术和通讯方式,以小组化形式,让学生独立制作温度计,拍摄Vlog 并上传网络供网友点击学习。该方法大大激发了学生的复习兴趣、提高了学生的创新能力。

3 搭建多元化教学评价体系

教学评价方式应体现多元性、交互性、客观性。信息化助学平台“学习通”根据学生学习情况,实时统计学习积分,并与“电子评价表”共同实现学生自评;“接龙游戏”、“小组竞赛答题”落成组间互评;在实验环节过程中,教师根据学生的实际操作做出专业评价。自媒体Vlog 网络点击量促成了课外评价。全方位的多元交互评价体系实现了以评促学,以评促教,以评促改。通过全方位的评价体系及问卷星的反馈统计,学生的参与率及满意度大幅度提高。

4 结语

本次实践教学,运用多种信息化教学手段并结合灵活有效的教学方法,将枯燥的理论知识授课转化为生动形象的多媒体演示和切合实际的多元化实验,以赛促学,体现了学生中心,能力本位,工学一体。学生在信息化、趣味化的课堂中高效的完成了知识的学习,极大地提高了教学质量。

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