“傳感器技術(shù)”項(xiàng)目成果融入課堂教學(xué)效果對比研究

胡 浩，鐘麗瓊

(貴陽學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，貴州 貴陽 550005)

對于機(jī)械工程學(xué)科的學(xué)生而言，涉及傳感器教學(xué)內(nèi)容的課程有測試技術(shù)、傳感器原理及應(yīng)用、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)等主干課程，還有單片機(jī)、機(jī)械控制工程、可編程控制器等課程與傳感器內(nèi)容存在很大的關(guān)聯(lián)，需要具有一定的傳感器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。因此，較好掌握傳感器方面的知識(shí)對機(jī)械工程學(xué)科的學(xué)生完成大學(xué)學(xué)業(yè)是十分重要的，同時(shí)，傳感器相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)也顯得非常重要。為了較好地完成“傳感器類”課程的教學(xué)，提升教學(xué)效果，本文把教師的傳感器相關(guān)科研項(xiàng)目與教學(xué)過程進(jìn)行融合，使傳感器最新成果與發(fā)展趨勢穿插在教學(xué)中去，從而實(shí)現(xiàn)提升教學(xué)效果的目的。[1-6]為了評價(jià)教學(xué)效果的提升程度，本文擬進(jìn)行教學(xué)效果的對比研究。通過兩屆學(xué)生對比，一屆學(xué)生為傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容，僅講授課本內(nèi)容，第二屆學(xué)生把項(xiàng)目成果融入課堂教學(xué)中，利用教師在科研中的體會(huì)與總結(jié)，對課本知識(shí)進(jìn)行延伸與拓展，在課堂教學(xué)中加入一些有趣的主題討論，如“新型傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀”“傳感器在無人駕駛汽車中的用途”“傳感器在智能家居中的應(yīng)用”“航空航天領(lǐng)域中的傳感器”等，通過這些前沿領(lǐng)域知識(shí)的拓展，使學(xué)生在學(xué)習(xí)課本知識(shí)的同時(shí)能大量了解到現(xiàn)代傳感器的作用與功能，知道傳感器在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用及重要性，明白自身學(xué)習(xí)傳感器相關(guān)知識(shí)的目的，從而能更好地增進(jìn)學(xué)習(xí)的積極性，提升學(xué)習(xí)的效果。

1 方案設(shè)計(jì)

本文擬通過從課堂教學(xué)效果與課后教學(xué)效果兩個(gè)方面對學(xué)生進(jìn)行對比，擬訂兩個(gè)方面的評價(jià)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)多角度的教學(xué)效果評價(jià)。

1.1 課堂教學(xué)效果

課堂教學(xué)效果可以應(yīng)用課堂的活躍程度與課堂紀(jì)律情況進(jìn)行綜合評價(jià)，這一指標(biāo)能體現(xiàn)出學(xué)生對上課內(nèi)容的興趣及學(xué)生主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)中的積極程度。學(xué)生課堂越活躍，說明學(xué)生對課堂教學(xué)內(nèi)容越感興趣，那么學(xué)生能主動(dòng)學(xué)到的知識(shí)就越多，最終的教學(xué)效果就越好；課堂紀(jì)律情況越好，說明學(xué)生越能主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)中，那么最終的教學(xué)效果也會(huì)越好。課堂活躍程度指標(biāo)可以通過如下公式進(jìn)行計(jì)算：

(1)

式中：α為課堂活躍程度指標(biāo)，ai為某一個(gè)問題的回答人數(shù)，D為授課班級總?cè)藬?shù)，n為課堂提出探索性問題的個(gè)數(shù)。該表達(dá)式的含義是，課堂教學(xué)中提出了n個(gè)探索性的問題，對于每一個(gè)探索性問題，計(jì)算出學(xué)生主動(dòng)回答的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的比例，即主動(dòng)答題比，再計(jì)算出n個(gè)探索性問題主動(dòng)答題比的算術(shù)平均數(shù)。

課堂紀(jì)律情況指標(biāo)可以通過如下公式進(jìn)行計(jì)算：

(2)

式中：β為課堂紀(jì)律情況指標(biāo)，bj為某一次課的學(xué)生到課人數(shù)，cj為某一次課學(xué)生不聽課人數(shù)，D為授課班級總?cè)藬?shù)，m為統(tǒng)計(jì)區(qū)間內(nèi)上課的總節(jié)數(shù)。該表達(dá)式的含義是，統(tǒng)計(jì)區(qū)間內(nèi)一共上了m節(jié)課，對于每一次課，計(jì)算出學(xué)生的出勤率與不聽課率之差，即課堂參與比，再計(jì)算出統(tǒng)計(jì)區(qū)間m節(jié)課的課堂參與比的算術(shù)平均數(shù)。

那么課堂教學(xué)效果就可以表示為：

k=α+β

(3)

式中：k為課堂教學(xué)效果的綜合評價(jià)指標(biāo)，k值越大，說明課堂教學(xué)效果就越好。

1.2 課后教學(xué)效果

課后教學(xué)效果可以用課后作業(yè)的完成情況與考試成績的分布情況進(jìn)行綜合評價(jià)，課后作業(yè)的完成情況包括作業(yè)完成率及作業(yè)完成的效果，考試成績的分布情況主要是考試成績在良好以上等次的學(xué)生占比，這兩方面指標(biāo)越高，說明學(xué)生通過課堂及課外學(xué)習(xí)，知識(shí)掌握的越牢，應(yīng)用知識(shí)的能力越強(qiáng)，且課后進(jìn)行自我學(xué)習(xí)的積極性也越高，進(jìn)一步反映了學(xué)生通過課堂學(xué)習(xí)，培養(yǎng)出對這門課程的興趣程度。課后教學(xué)效果綜合評價(jià)可表示為：

(4)

式中：q為課后教學(xué)效果綜合評價(jià)指標(biāo)，dx為某一次課后作業(yè)的學(xué)生按時(shí)完成人數(shù)，ex為某一次課后作業(yè)的學(xué)生成績?yōu)閮?yōu)良人數(shù)，D為授課班級總?cè)藬?shù)，z為統(tǒng)計(jì)區(qū)間內(nèi)布置作業(yè)的總次數(shù)，f為期末考試學(xué)生的成績?yōu)閮?yōu)良人數(shù)。該表達(dá)式的含義是，統(tǒng)計(jì)區(qū)間內(nèi)一共布置了z次作業(yè)，對于每一次作業(yè)，計(jì)算出學(xué)生的按時(shí)完成率與優(yōu)良率之和，即作業(yè)質(zhì)量比，再計(jì)算出統(tǒng)計(jì)區(qū)間內(nèi)z次作業(yè)的作業(yè)質(zhì)量比的算術(shù)平均數(shù)，最后加上期末考試學(xué)生成績優(yōu)良率。

2 數(shù)據(jù)與分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)，為了方便描述，把參加對比研究的兩個(gè)自然教學(xué)班稱為統(tǒng)計(jì)一班與統(tǒng)計(jì)二班，統(tǒng)計(jì)一班為僅講授教材內(nèi)容的傳統(tǒng)教學(xué)班，該班共有37名同學(xué)，統(tǒng)計(jì)二班為采用拓展教學(xué)內(nèi)容的拓展教學(xué)班，該班共有33名同學(xué)。如表1所示，參與對比的兩個(gè)教學(xué)班的課堂活躍程度統(tǒng)計(jì)表。

表1 課堂活躍程度統(tǒng)計(jì)表

從表1看出，采用講授教材內(nèi)容的傳統(tǒng)教學(xué)班上課主動(dòng)回答問題的人數(shù)較少，而采用拓展教學(xué)內(nèi)容的拓展教學(xué)班上課主動(dòng)回答問題的人數(shù)較多，這說明統(tǒng)計(jì)一班上課時(shí)學(xué)生積極性不如統(tǒng)計(jì)二班的學(xué)生，最主要的原因是上課內(nèi)容對學(xué)生的吸引程度不同，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性就不同。把表1的數(shù)據(jù)代入上述(1)式中，可計(jì)算出統(tǒng)計(jì)一班的課堂活躍度指標(biāo)為α=0.09，計(jì)算出統(tǒng)計(jì)二班的課堂活躍度指標(biāo)為α=0.299。計(jì)算結(jié)果顯示，統(tǒng)計(jì)二班的課堂活躍程度是統(tǒng)計(jì)一班課堂活躍程度的3.32倍。

如表2所示，參與對比的兩個(gè)教學(xué)班的課堂紀(jì)律情況統(tǒng)計(jì)表，主要統(tǒng)計(jì)了兩個(gè)方面的課堂紀(jì)律，一是每節(jié)課學(xué)生到課人數(shù)的多少；二是每節(jié)課學(xué)生不聽課的人數(shù)多少，學(xué)生不聽課的判斷標(biāo)準(zhǔn)為每堂課二分之一的時(shí)間在開小差，比如睡覺、玩手機(jī)、看雜書等，即統(tǒng)計(jì)為不聽課，這個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以指派一個(gè)專人完成。

表2 課堂紀(jì)律情況統(tǒng)計(jì)表

從表2看出，采用講授教材內(nèi)容的傳統(tǒng)教學(xué)班上課到課人數(shù)并不少，其到課人數(shù)的比率與采用拓展教學(xué)內(nèi)容的拓展教學(xué)班到課人數(shù)比率相當(dāng)，這說明統(tǒng)計(jì)一班與統(tǒng)計(jì)二班的學(xué)生基本都能積極性來上課。上課不聽課人數(shù)統(tǒng)計(jì)一班比統(tǒng)計(jì)二班就要明顯增多，統(tǒng)計(jì)一班的同學(xué)能夠來教室上課，但上課聽課表現(xiàn)不夠理想，這就進(jìn)一步說明了統(tǒng)計(jì)一班的上課內(nèi)容對學(xué)生的吸引程度不夠，所以開小差的同學(xué)較多。把表2內(nèi)的數(shù)據(jù)代入上述(2)式中，可計(jì)算出統(tǒng)計(jì)一班的課堂紀(jì)律情況指標(biāo)為β=0.694，計(jì)算出統(tǒng)計(jì)二班的課堂紀(jì)律情況指標(biāo)為β=0.914。計(jì)算結(jié)果顯示，統(tǒng)計(jì)二班的課堂紀(jì)律情況指標(biāo)約是統(tǒng)計(jì)一班課堂紀(jì)律情況指標(biāo)的1.32倍。

那么兩個(gè)班的課堂教學(xué)效果綜合評價(jià)指標(biāo)即為：

統(tǒng)計(jì)一班：k=α+β=0.09+0.694=0.784

統(tǒng)計(jì)二班：k=α+β=0.299+0.914=1.213

很明顯，統(tǒng)計(jì)二班的課堂教學(xué)效果綜合評價(jià)指標(biāo)要優(yōu)于統(tǒng)計(jì)一班，說明統(tǒng)計(jì)二班的課堂教學(xué)效果較好。

如表3所示，參與對比的兩個(gè)教學(xué)班的課后教學(xué)效果情況統(tǒng)計(jì)表，主要統(tǒng)計(jì)了課后作業(yè)的完成情況與考試成績的分布情況。

表3 課后教學(xué)效果情況統(tǒng)計(jì)表

從表3可知，統(tǒng)計(jì)一班與統(tǒng)計(jì)二班課后作業(yè)完成人數(shù)均較高，這說明兩個(gè)班的學(xué)生基本都能積極性的完成課后作業(yè)。但從表中可以發(fā)現(xiàn)，課后作業(yè)完成的質(zhì)量統(tǒng)計(jì)二班要明顯優(yōu)于統(tǒng)計(jì)一班，且考試成績統(tǒng)計(jì)二班也明顯優(yōu)于統(tǒng)計(jì)一班。把表3內(nèi)的數(shù)據(jù)代入上述(3)式中，可計(jì)算出統(tǒng)計(jì)一班的課后教學(xué)效果綜合評價(jià)指標(biāo)為q=1.549，計(jì)算出統(tǒng)計(jì)二班的課后教學(xué)效果綜合評價(jià)指標(biāo)為q=2.171。計(jì)算結(jié)果顯示，統(tǒng)計(jì)二班的課后教學(xué)效果約是統(tǒng)計(jì)一班課后教學(xué)效果的1.4倍。客觀反映了采用拓展教學(xué)內(nèi)容的拓展教學(xué)班課后教學(xué)效果要優(yōu)于采用講授教材內(nèi)容的傳統(tǒng)教學(xué)班。

3 結(jié)論

本文對采用講授教材內(nèi)容的傳統(tǒng)教學(xué)方法，與采用拓展教學(xué)內(nèi)容的拓展教學(xué)方法，在“傳感器類”課程教學(xué)中的應(yīng)用效果進(jìn)行了對比研究，得出了采用拓展教學(xué)內(nèi)容的拓展教學(xué)方法能有效提高“傳感器類”課程的教學(xué)效果。