智能化仪器仪表课程混合式教学改革实践和探索

作者:彭超 江小敏 来源:课程教育研究 2020年8期
  【摘要】本文通过线上MOOC平台发布的MOOC导学视频和导学资料引导学生自学,线下通过具体的工程案例讲解知识点实现混合式教学方法改革。通过这次教学改革不仅提高了学生的学习兴趣和教学效果,也为以后的翻转课堂改革提供了一定的指导意义。
  【关键词】MOOC  智能化仪器仪表  混合式教学
  【基金项目】东莞理工学院质量工程教学改革项目——院级核心课程《微机原理与单片机技术》教学改革与实践,项目号:201802020;面向新工科的通信工程专业人才培养模式改革的研究与实践,项目号:GC100109-31;通信专业新工科产学融合、校企合作多方协同育人体制机制研究与实践,项目号:2017GJYB01。
  【中图分类号】G648.4   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2020)08-0241-01
  1.引言
  MOOC(慕课)是一种开放式的网络课程(Massive Open Online Course),利用当今先进的网络技术和信息技术将优质的教学资源(例如微课视频、课件和相关参考资料)公布于网络平台。为学生提供丰富生动的课程资源,完善教学体系。2012年,美国一些大学开始通过网络学习平台提供优质免费的课程给学生学习,其中最为著名的网络学习平台包括Coursera,Edx和Udacity。随后中国以清华大学为代表的国内知名高校也陆续和Coursera开展合作,从而开启了中国高校的MOOC时代。MOOC最大的优势就是颠覆了传统的教学模式,突破了传统教学模式空间和时间上的限制,给了学习者更多自主的学习空间和学习时间[1]。
  2.智能化仪器仪表课程存在的问题
  智能化仪器仪表是电子信息工程、电气工程、自动化等专业的一门综合性课程,本课程以单片机为基础,穿插了电子、通信和自动化的一些先进技术,并讲述和仪器仪表智能化密切相关的无线通信、现场总线技术和抗干扰技术。从课程的知识点可以看出该课程知识点众多,并且和以前的课程有很大的关联。在传统的教学模式下往往需要花费大量时间重复以前学过的知识点,这不仅浪费课堂时间,也会导致学生学习兴趣和学习效率低下等问题。而线上MOOC可以很好地解决这个问题。通过线上资源的发布可以让学生有充足的时间根据自身情况进行旧知识点的复习和新知识点的预习,从而加强学生在线下教学活动中的积极性和效率。
  同时传统教学活动中,容易出现教师讲解繁杂枯燥的知识点时,让学生产生反感情绪,从而导致教学效果大打折扣。因此我们将采用工程案例的方式进行知识点的讲解,提高学生的学习兴趣,加深学生对知识点的理解,真正做到让学生知道这些知识点有什么用,学以致用。
  3.线上MOOC设计
  线上MOOC设计主要包括学习任务、学习课件、在线测试题、拓展学习资源、在线论坛组成。其中微课资源是我们建设的重点,我们将智能化仪器仪表的所有知识点进行归纳总结,并把知识点碎片化,并针对每个碎片化的知识点进行微课设计。微课设计包含视频、动画等多种形式,尽最大可能调动学生学习的积极性,减少学生的畏难心理。在线测试题主要是针对碎片化的知识点进行测试,加深学生对相应知识点的理解。拓展学习资源包含了其他的更加深入的学习资源,主要针对基础较好或对这部分比较感兴趣的同学。在线论坛主要是让学生与学生之间,教师与学生之间进行网上互动交流。
  4.线下工程案例设计
  线下为了避免枯燥知识点的讲解,我们把课程分解成九个学习单元。具体如下:①人工智能概述;②智能A/D芯片;③智能D/A芯片;④智能键盘与现实控制;⑤智能打印机控制;⑥现代总线技术及ZIGBEE;⑦智能硬件抗干扰技术;⑧智能数据采集算法;⑨智能控制算法。针对这九个学习单元我们分别设计一个工程案例作为线下学习的工程案例,具体如下:①人工智能的MATLAB实现;②基于MC14433的电压表设计实例;③基于MAX186的人体健康监测仪设计实例;④基于AD5743的波形发生器设计实例;⑤基于HD7279A的键盘数码管控制系统设计实例;⑥基于PP40的绘图仪设计实例;⑦基于ZigBee的智能家居设计实例;⑧基于最小二乘法的数据采集设计实例;⑨基于模糊逻辑控制的水塔控制设计实例。这些设计实例均涉及到对应学习单元的知识点。由工程案例入手,先提出问题,然后针对问题讲解知识点,最后解决完所有问题后进行系统整合。
  5.总结
  通过一学期的线上MOOC加线下工程案例混合式课堂教学改革,我们取得了较好的教学效果,学生成绩相比以前平均高出20%左右。由于线上MOOC平台的存在,让学生有更加多的自由时间去根据自身的情况灵活学习,哪里不会看哪里,也方便学生之间的讨论。同时学生也可通过在線测试题检测自己对知识点的理解,带着问题去学习能极大的提高学生的学习效率和学习热情。线下的工程案例教学让学生对知识点能够更好的理解,同时也避免了课堂上的枯燥和学习氛围低迷的现象。
  参考文献:
  [1]杨卫军, 许哲, 孙伟. “零基础学习单片机”课程MOOC教学设计[J]. 电气电子教学学报, 2017(04):83-86.
  作者简介:
  彭超(1985-),男,博士研究生,东莞理工学院讲师。
  江小敏(1986-),男,博士研究生,东莞理工学院讲师。

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