基于“互联网+”创新视阈下的传感器原理及应用教学改革

苗凤娟，陶佰睿，王丽，赵满，郭婺

基于“互联网+”创新视阈下的传感器原理及应用教学改革

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）

“互联网+”的教育模式已成为高校教育发展的关键点，但也面临诸多需要解决的问题，而创新始终是教育发展的不竭动力和生命之源．因此，发展“互联网+”创新教育在各课程教学改革中的实践需要进一步深化．基于“互联网+”，分析了传感器原理及应用课程创新教学存在的问题，并提出了该课程的创新教学模式，探讨了提升该课程教学水平的措施．经过实践，采取多元化的教学方式后，学生学习效率大大提高．

传感器原理及应用；互联网+；创新教学模式

随着新一代互联网技术的发展，“互联网+”技术已经迈入了各行各业．这不仅给人们的工作和生活带来了诸多的便利，也在一定程度上改变着人们的生活方式[1]．“互联网+”形式下的新型教育模式——“互联网+教育”逐渐被引入高校教育体制中，在此背景下的创新教育体制改革成为了各个高校面临的主要问题．高校需要摒弃内容老旧、教学模式单一化、样式固定的教学理念，转变为内容丰富多彩、教学模式多样化的现代化互联网教学[2-3]．

传感器原理及应用课程在研究思路上的创新，包括教育理念的更新和转变，将教师教、学生学的传统教学模式，转向为教师和学生共同教授或学习，甚至可以互换之前的模式，是一种趋向于“双主体”的新型教育体系[4]．在教育方式上，打破了传统的教室授课模式，转向慕课、微课以及线上微信学习平台等[5]，使学生学习的时间和空间发生了巨大的转变，让学生进行自助学习和主动学习．这是“互联网+教育”的重要学习方式，使学生从“被动学习”转向“主动学习”的模式，其广泛性、随时性的“互联网+教育”模式替代了传统的教育方式，成为新时代教育创新的一大进步．

1 传感器原理及应用课程创新教育存在的问题

目前，创新教育处于发展的上升阶段．传感器原理及应用课程在创新教育方面存在许多亟待解决的问题（见图1），从宏观角度看，创新教育体系还不健全、人才培养目标认识有偏差、网上教学资源良莠不齐；从微观角度看，学生对创新教育的认知不足、学习缺乏系统性等．“互联网+”背景下，教育体制改革要想落到实处，这些问题不容忽视[6]．

图1 课程创新教育现存问题分析

1.1 创新教育体系不健全

课程创新教育各类资源不足，没有形成完整体系，很难跟上一些起步较早院校的改革步伐．创新教育课程体系应与其他专业课程体系一样，包含必修课和选修课以及实践环节．部分高校仅是开设了创新教育的一门选修课，或者仅开设创新教育的实践环节，造成学生理论和实践相脱节，不能把传感器原理及应用的理论知识和创新实践相结合．

1.2 人才培养目标有偏差

因为互联网教育模式过分强调了教师对学生知识技能的传授，却忽略了对学生人文素养的提高，有的学生缺乏崇高的目标追求，贪图享受，不善于与他人沟通合作，所以一定要重视学生人文素养教育，提高学生的思想政治觉悟．

1.3 网上教学资源良莠不齐

网络上的教学资源虽然很多，但是要想找到可靠且优秀的教学资源也要花费很多时间去搜集和查找，确保得到的教育资源更具有权威性．

1.4 学生对创新教育认知不足

学生对于创新教育的认识不足，还不能够适应新型教育的模式．一方面，传统的“精英式”教育[7]认知限制了大部分高校学生对创新教育的认识；另一方面，学生学习缺乏系统性且学习效果在网络模式下难以评价，这些问题已经阻碍“互联网+”模式的创新教育发展．

2 传感器原理及应用课程创新教学模式

2.1 基于翻转课堂的“线上教学”模式

翻转课堂是通过观看视频、播放录音等的“线上教学”模式[8]，它打破了常规的教学方法，让学生在多元化的教学方式中锻炼自我学习和自我表达的能力，构建自己的知识范畴体系．“线上教学”是融合了科技与教学的产物，其主要依托互联网进行信息的传输和交流，为教师和学生搭建互助教育教学平台，有助于学习资源的深度互动．利用“线上教学”为学生和教师提供了海量的优质教学资源，学生在课前可以利用线上资源进行自主学习，提前预知教学内容或学习更新的知识，给学生自主的学习机会和大量的学习时间，以便满足每个学生的不同学习需求；而教师的角色不再是单一的授课者，转变为教学信息的提供者、输出者和接受者，在与学生互相学习的模式中进行教学．

传感器原理及应用课程的线上教学，采用了学校在线教育综合平台+钉钉群的混合教学模式，将教学大纲、讲稿、教案、课件、参考资料、课程通知、试题、教学视频等教学相关材料上传到课程平台上．为了方便学生学习，增设单元学习栏目，将不常用的栏目隐藏，单元学习按照章节分为若干栏目，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，每一章设置有一次课后作业．为了避免部分学生上网不方便、手机信号差等原因导致在线观看视频困难，事先也在钉钉群上传了教学视频、讲稿以及课件供学生下载观看．

2.2 “线上教学”的教学过程设计

“线上教学”的教学过程按照课前、课中、课后3部分设计．

2.2.1 课前主要是针对课程平台的利用，学生自主预习教学视频，可以在课程平台单元学习下相应章节的答疑讨论处进行提问，学生之间可互相解答，有助于学生间互相交流讨论问题（见图2）．学生也可在视频预习后，做课程测试，检验自己的预习效果．部分课程测试，教师设置了同一次测试可以提交２次，设置的是取２次成绩的平均值作为此次测试的成绩．一次是学生可以在预习视频后提交，作为一个效果的检测；另一次可在课上教师讲完重难点之后提交，是对知识点的深入掌握，也是对前次测试的一个查缺补漏过程，重点在于学生对知识的掌握程度，教师可通过测试成绩查看学生对该节的掌握程度（见图3）．

2.2.2 课中采取钉钉群和课程平台混合教学．课前半小时，学生利用课程伴侣的随堂教学去签到，教师可随时查看未签到及迟到学生（见图4）．课上，对本节课的重难点知识点以及学生在答疑讨论环节提出的典型问题进行讲解．传感器原理及应用课程有课内实验，利用的是软件仿真形式，做实验时采用钉钉的视频会议功能，教师可以设置任何一个学生为主讲，该学生可以共享他自己的桌面，教师实时查看学生做实验的情况，对其进行辅导和监测．在教师讲完重难点后，学生可以再次做学校课程平台上的课程测试，然后教师讲解这些测试，使学生在课上就可以理解消化当堂课的内容．

图2 答疑讨论

图3 测试成绩

图4 课程平台签到数据

2.2.3 课后学生通过课程平台提交作业，也可以接着在平台上的答疑讨论环节去参与讨论．钉钉直播软件会在直播结束后统计每个观看视频学生的观看时长，教师可以根据这些数据询问直播观看时长短的学生的具体情况，学生可通过直播回放查看直播内容，学校课程平台也会统计学生在平台上的一系列活动的数据，这两者相结合起到了监测学生在线学习的重要作用．学生学习统计结果及在课程平台上的一系列活动可在课程平台上导出（见图5）．

图5 学生学习活动状况统计

2.3 构建移动网络和微信互联的多元化互动学习环境

随着互联网的迅速发展，传感器原理及应用课程的教学方式也在不断更新及进步．传统的教学方法不能有效督促学生及时学习，缺乏灵活性．针对这个问题，利用“互联网+”模式下的网络平台及微信平台的高频使用率[9]，在微信上搭建学习平台，将在“板书模式”下的学习转为“移动网络”学习模式．这种多元化的互动学习环境，不仅能调动学生学习的积极性，同时也可以通过预设功能提醒学生及时完成学习内容，全方位促进学生的学习能力，而且适应时代发展需求，提高学生的学习兴趣及自主学习能力．

2.4 采取多元化的教学和评价方式

针对线上教学学生自主性差、教师不能及时观察学生上课状态等，需要采取有效的措施来激励学生学习，并且检验学生的学习效果．使用的钉钉平台可以在直播结束后，看到每个学生观看直播的时间，并且有实时签到、投票等多种功能，非常方便查看缺勤和迟到人数，可以对这些学生进行实时的提醒和督促．采取多元化的教学方式后，学生学习效率大大提高．

学生的总体成绩构成包括平时成绩（20%）+实验成绩（20%）+期末成绩（60%），平时成绩包括课程平台（25%）+课堂讨论（25%）+案例设计（50%），课程平台成绩包括在线测试成绩（60%）+课程论坛发表和回复问题（10%）+阅读课程资源（10%）+在线时长（10%）+随堂签到（10%），学生的成绩构成多元化，促进学生提高自主学习性，全方位检验自己的学习效果．

以电子171班的考核成绩为例，班级共35人，平时成绩中课程平台部分成绩见图6．对该成绩进行分析，得到各分数区间的人数分布图（见图7），从图７可以看出，仅有1人没有及格，80～89分人数最多，为19人，占比54.3%，说明学生在平台上整体学习效果良好．

图6 学生课程平台成绩

图7 课程平台成绩分析

共发布在线测试成绩17次，学生课程平台成绩中在线测试部分的平均成绩见图８，对这部分成绩进行分析，可以得到图9．从图9可以看出，有16人成绩分布在80～89分数段，占比45.7%，测试效果良好．

图8 课程平台成绩中在线测试部分的成绩

实验教学学生学习效果良好，通过课前预习实验视频，学生能做到课上就出实验结果，部分学生还能做出扩展实验．教师通过钉钉逐个检查学生的实验结果，以此督促学生认真做实验．

图9 测试成绩分析

案例设计中，学生能够利用所学习的传感器知识或者上网查找的现代新型传感器知识来设计应用系统，对学习到的基础知识进行了扩充．

综上，通过课程平台在线测试巩固和检验了学生基础知识的掌握，课堂讨论提高了学生学习反思和扩展的能力．实验使学生能从复杂工程问题本身出发，通过题目分析、设计合理的LabVIEW编程方案．案例设计培养了学生自己动手组建自动测试系统的能力，能综合运用传感器和LabVIEW软件解决实际工程问题．学生通过线上学习，自学能力得到了提高，养成了良好的学习习惯．

3 “互联网+”背景下提升课程教学水平的改进设想

3.1 “互联网+”实践

整合社会资源，由所有联合的高校企业一起发布课程任务，学生在互联网上领取与所学课程相关的任务并完成，还可得到一定的报酬[10]，这种“奖赏”机制可以极大地增强学生的学习兴趣．在这种实践下，学生对待现实问题的解决能力可以通过在这种模式下的不断学习得到增强，并且以自己学到的理论知识来解决现实问题更容易获得能力的提升，专业知识也随之加强．除此之外，在课程实践学习中也能让学生尽早地接触社会、了解社会，从而更适应社会化的发展趋势，培养社会型优秀人才．同时，学生在课程实践中普遍存在的问题也能够让教师及时发现，并对其进行相应地调整，使课堂教学更加具有针对性．

3.2 “互联网+”课程共享

利用互联网的优势，将各地高校的优势课程教学资源进行结合，实现优质课程的网络资源共享，学生

可以随时随地进行学习．因为资源共享，学生对感兴趣的课程都可以在网络上找到，根据自己的学习情况还可以进行调整，学习后可以对该课程进行评价，实现一个互通的网络平台．每个人都可以看到该课程的评价，从而将一些优秀的课程分享给学生，让学生享受到优秀学校和教师的教学资源，这种教学模式的优势在于每位学生都能享受到多元化的课程教学资源[11]．

4 结语

“互联网+”时代的到来在方方面面改变着高校教学，让高校学习的方式产生了极大的变革，其影响已渗透到高校教学的每个环节．面对“互联网+”的大趋势，高校师生需要创造性地利用互联网的优势，学习在大数据下的主流教育模式，主动承担相应的责任和义务，紧跟教育改革创新的时代发展，创新式地变革传统的教学模式，提升高校师生的学习生活质量，适应新的教学观念和教学角色，培养现代化的优秀人才．

[1] 曹望华．“互联网+”背景下高校教育改革的理论与实践：评《“互联网+”时代下高校教育的创新与发展研究》[J]．中国科技论文，2021，16（11）：1271．

[2] 刘任静．“互联网+”时代背景下高职院校创新创业教育改革探索[J]．就业与保障，2020（24）：79-80．

[3] 乌兰．创新视阈下我国教育改革发展研究：评《中国高等教育百年》[J]．教育理论与实践，2022，42（3）：2．

[4] 张靓，林榕，季丹，等．浅谈“互联网+”教育模式策略优化[J]．科技视界，2021（25）：130-131．

[5] 郑海波，卫兰兰，孙永康，等．我国“互联网+教育”的历史、现状与发展趋势[J]．信息系统工程，2020（5）：157-158．

[6] 吴鸿，王新洲，杨黎．互联网+在高校教学中的应用体会[J]．中国中医药现代远程教育，2019，17（18）：27-29．

[7] 李继．新工科背景下电子信息工程专业创新创业教育改革[J]．中阿科技论坛（中英文），2021（3）：144-146．

[8] 余蕾．互联网背景下教学模式探究[J]．当代教育实践与教学研究，2019（23）：3-4．

[9] 朱佳宏．普通高等学校线上教学存在的问题及对策[J]．黑龙江科学，2022，13（3）：128-129．

[10] 李美蓉，吴宁．数据驱动下的精准线上教学实践[J]．微型电脑应用，2022，38（2）：28-30，38．

[11] 林苗羽，王建华．高等教育高质量发展：“共同利益”的视角[J]．中国高教研究，2022（2）：6-12．

Teaching reform of sensor principle and application based on the innovative perspective of“Internet +”

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

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

“Internet +”education model has become a key point in the development of higher education，but it also faces many problems that need to be solved，and innovation is always the inexhaustible driving force and source of life for the development of education．Therefore，to develop the practical of“Internet +”innovative education in the teaching reform of various courses requires further deepen the reform．Based on the“Internet +”，analyzes the problems in the innovative teaching of the course sensor principle and application，and puts forward the innovative teaching mode of the course，and further probes into the measures to improve the teaching level of the course．After practice and diversified teaching methods，the learning efficiency of students is greatly improved．

sensor principle and application；Internet +；innovative teaching mode

1007-9831（2022）08-0095-06

TP212∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2022.08.019

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