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红外体温检测仪:测出同心抗疫“温度”——《传感器与无线传感网络》课程思政教学案例

作者: 澳门十大正规网赌网址黄燕   信息来源:    发布时间: 2020年07月06日 10:07

一、案例综述

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出:“要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人,努力开创我国高等教育事业发展新局面本课程从“育人”本质要求出发,坚持国家课程学习与疫情防控知识学习相结合,抓住课程改革核心环节,充分发挥课堂教学在育人中主渠道作用,着力将思想政治教育贯穿于教学的全过程,着力将教书育人落实于课堂教学的主渠道之中,发挥课程育人功能,落实教师的育人职责。

《传感器与无线传感网络》是物联网应用技术专业的专业核心课程。课程总学分3.5分,总学时64学时。依托超星学习通平台采用完全线上混合式的授课形式,主要培养高职物联网应用专业二年级学生,掌握物联网常用智能传感器和无线通讯技术的基本原理知识,能够进行传感器和嵌入式系统设备的安装部署和维护。

作为培养技术技能型人才的课程,根据人社部印发《关于改革完善技能人才评价制度的意见文件要求坚持把品德作为技能人才评价的首要内容,全面考察技能人才的工匠精神、职业道德、职业操守和从业行为,强化社会责任培养学生具有实际操作能力和解决关键生产技术难题,并根据需要增加学习新知识、新技术、新方法。

课程思政以课程为载体,以立德树人为根本,挖掘蕴含在专业知识中的德育元素。在分析教学主题中包含的思政元素后,教师选取思政教学材料。通过观看疫情中令人感动的视频画面,激发学生的爱国情怀新闻动态实时了解中国目前的高科技防疫手段,如全国首个测温巡逻机器人在广州南沙万达广场执勤以及全国首个公交人脸识别测温仪等高科技产品,激发学生努力专研、为科技强国出力的信心。在完成本单元实训任务的过程中,学生仔细认真编写软件代码,小组团队合作测试可执行软件代码下载至仪器设备是否能正常运行,培养学生的工匠精神,对待实训任务必须严谨,任何小细节都不容忽视。通过课程中的思政元素使得学生在接收专业教育的同时树立正确的价值观,达到全方位育人的目的。

案例教学内容为第七周温度传感器 (任务七:体温检测仪设计)中的红外体温检测仪。以体温检测仪任务作为驱动,指导学生根据温度传感器的测温原理和特性,小组完成体温检测仪的软件编程代码和硬件仿真实现。

 

案例资源目录       硬件仿真实现

二、案例解析

1. 思路与理念

针对高职学生的课程特点,以《传感器与无线传感网络》课程为例,探索思政元素的挖掘方法,以及如何将课程思政融入到授课过程中,进行有效的教学案例的设计,通过课程中的思政元素使得学生在接收专业教育的同时树立正确的价值观,达到全方位育人的目的。以构建全员、全程、全课程育人格局的形式将各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应,把“立德树人”作为教育的根本任务的一种综合教育理念。

物联网技术是指各类传感器和现有的互联网相互衔接的一个新技术,可以实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。物联网在中国称之为“传感网”,并迅速崛起。研读专业课程知识背后的历史,深度剖析学科的文化背景,实时更新课程知识体系结构,了解和认识本学科领域的前沿、尖端技术将本课程的专业技术技能要求与课程内容整合让更多、更鲜活的物联网应用成功案例出现在课堂上

(1)融入疫情防控监测设备的应用案例

把我国物联网技术领域的新科技、新技术及时和学生分享,帮助他们树立远大的理想,更坚定科技兴国的信念。

2)融入中国物联网关键技术领域重要成果

通过国家计划的支持,中国在传感器、无线自主网络、极低功耗芯片设计等物联网关键技术领域取得了一批重要成果,并推动物联网技术在公共安全、智能家居、生产制造、医疗卫生等领域开展示范应用。

3)融入疫情中令人感动的画面

疫情就是命令,防控就是责任。在全国人民抗击肺病疫情的关键时刻,多少“战士”坚定值守一线,全力以赴投入这场没有硝烟的战争。病毒无情人有情,身边的感动却从未停止

2.  设计与实施

(1)设计

课程思政以课程为载体,以立德树人为根本,挖掘蕴含在专业知识中的德育元素。通过观看疫情中令人感动的视频画面,激发学生的爱国情怀新闻动态实时了解中国目前的高科技防疫手段,如全国首个测温巡逻机器人在广州南沙万达广场执勤以及全国首个公交人脸识别测温仪等高科技产品,激发学生努力专研、为科技强国出力的信心。在完成本单元实训任务的过程中,学生仔细认真编写软件代码,小组团队合作测试可执行软件代码下载至仪器设备是否能正常运行,培养学生的工匠精神,对待实训任务必须严谨,任何小细节都不容忽视。通过课程中的思政元素使得学生在接收专业教育的同时树立正确的价值观,达到全方位育人的目的。

课前从基础知识、能力以及态度素质进行学情分析,调查学生家庭的网络教学环境和条件,分析网络教学面临的问题,并搭建课程教学资源网,为即将开展线上混合式教学做好教学准备。

根据教学目标和教学内容,结合生活和本次疫情落实立德树人要求进行教学设计,以问题解决为设计主线,参照实时教学模式,设计了如图1的以学习者为中心的线上混合教学过程。

 

“课程思政”线上混合教学过程设计

(2)实施

案例教学内容为第七单元温度传感器 (任务七:体温检测仪设计)中的红外体温检测仪。以体温检测仪任务作为驱动,指导学生根据温度传感器的测温原理和特性,小组完成体温检测仪的软件编程代码和硬件仿真。

1)课程思政导学吸引学生

第一,展示令人感动人物画面

这样一群无畏的人疫情扩散,主动投身工作当中奋战在疫情防控一线大雪中依然坚持防控值守24小时在路口轮流值班凌晨2时天气寒冷,在自贡北高速路口防疫检查点执勤的退伍军人警员陈洪强,在没有车辆和行人通行时打军拳暖身。

    

    疫情检查站志愿者       疫情检查站执勤警员

第二,针对当前抗疫难题提出问题

面对当前严峻的疫情,测温工作人员全副武装,手持测温仪,在额头部位停留几秒,有时还需要二次测试人员密集型公共区域需排队进行检测。近距离操作很容易交叉感染,而且测温数据也不能提示、预警和记录如何通过信息化手段加强疫病预防,提升筛查效率,减少交叉感染,保护他们的安全呢?

第三,中国高科技防疫设备解决难题

基于当前的情况,作为公共场所防疫的第一道防线,人工智能全自动的人脸识别测温一体机高效率的非接触体温筛查功能,在车站、机场、小区、写字楼、地铁入口等人流密集的公共区域,能够发挥无可替代的作用

全国首个测温巡逻机器人在广州南沙万达广场执勤。全国首个公交人脸识别测温仪安装于广州公交263、256,最快1秒完成测温。

 

全国首个测温巡逻机器人 全国首个公交人脸识别测温仪

2)直播课堂师生互动

依托超星直播客户端、企业微信学习群相结合的形式,开展线上混合式教学活动,包括在线直播+微课+录屏+线上交互等多种形式。学生在学习讨论区中的反馈,以问题的形式展开互动讨论,达到学习目标。

聚焦核心问题——发放调查问卷

随着各地陆续复工复产人员流动增加,疫情防控仍不可掉以轻心,为了确保大家的健康和安全,测量体温是当前防控疫情的必要手段,目前不同公共场所都配备了必要的测温设备,红外温度检测仪因其非接触效率高,使用方便的特点成为本次防疫工作的首选测温装备。针对时事热点发布问卷:目前红外温度检测仪种类有哪些?其中便携式红外体温检测仪的测量范围和测量精度分别是多少呢?不同的红外检测仪适用哪些不同场合?

追本溯源——红外体温检测原理

5-8分钟生动有趣的微课,专业教授大咖由浅入深科普红外体温检测原理。人体的热量会通过热辐射的形式散发到环境中,红外体温检测仪通过内部的传感器探测人体的热辐射,收集额头上单位面积的辐射功率,根据斯特潘-玻尔兹曼定律,从而计算出体温。专业领域的杰出人物将物联网领域里的新科技、新技术及时分享,帮助学生树立远大的理想,激发学生努力专研、为科技强国出力的信心。

 

科普红外线测温前世今生

3)PPT展示

传感器模块选型:学生在电商网站搜索,查看目前最常用的传感器模块是哪类型号,对比价格、测量温度范围、测量精度等参数。

便携式传感器种类:查找目前便携式红外检测仪的种类,它们使用的传感器模块,温度范围,测量精度,测量距离,响应时间和适用环境。

线上划分小组,制作成PPT进行展示。在搜集和整理资料的过程中,培养学生思考和解决问题的能力。

 

学生PPT展示

4)实践操作和游戏相结合

两人一组,分别完成软件编程和硬件仿真,让它们软硬件能够实现通信。把思政元素核心价值观:友善、敬业融入这一环节,引导学生在这个过程中,要认真仔细,要追求工匠精神、踏实、不浮躁。

实训任务操作结束后,进行角色扮演测体温者与被测者,两者在游戏的过程中加深理解,游戏规则:两人一组,进行角色扮演,分别测试对方的是否能正常运行。在这个过程中,融入思政核心价值观:友善,培养学生的团队协作能力和应变反应能力。

3.  实效与经验

(1)实效

教师的职责是教书育人,不仅仅是传授专业知识,同时要对学生进行德育培养,引导学生正确的做人做事。从课程中挖掘思政元素,明确“课程思政”教学目标、优化课程育人教学设计,同时在内容形式、方法手段等方面积极创新,以学生喜闻乐见、润物细无声的方式开展思政教育,培养学生正确的价值观。

相比线下教学,课堂思政的线上混合式教学优势更突出表现在以下两个方面。

提升了学生课程参与度:课程生动有趣,选人、投票、问卷、话题讨论等活动内容丰富,学生课程参与度提高,与老师互动环节积极发言讨论,课程完成任务点的兴趣高涨。

提高了学生作业完成率:学生的学习积极性提高,作业平均完成率达到98%以上。

 

学生作业完成情况

(2)经验

1)加入思政内容,把疫情英雄感动事迹与课程内容结合起来,用学生们感同身受的时事教育学生、影响学生,培养当代大学生爱岗敬业责任感。

2)当前中国高科技抗疫设备与课程知识点相结合,将枯燥的知识点与身边热点形成互动题目的PPT,直播授课和互动交替进行,随机抢答,提高学生的学习热情。

三、案例反思

1.创新之处

1)时事热点融入直播课堂。把当前疫情现状疫情检查站点需测量体温,与课程内容温度传感器知识点结合起来,用学生们感同身受的时事教育学生、影响学生。所有抗击疫情的“战士”,虽然他们身处不同岗位,但是不惧危难、勇敢逆行,团结一致,共同抵抗病毒,培养和加强当代大学生爱岗敬业和社会责任感。

2)防疫高科技设备知识普及。融入中国物联网关键技术领域重要成果,通过国家计划的支持,中国在传感器、无线自主网络、极低功耗芯片设计等物联网关键技术领域取得了一批重要成果,并推动物联网技术在公共安全、智能家居、生产制造、医疗卫生等领域开展示范应用。智能安防领域,全国首个测温巡逻机器人和全国首个公交人脸识别测温仪的应用在广州执勤成功案例。

 

物联网产业十大应用领域

3)理论与实践相结合。理论知识生活为思想政治素材,理论与实践相结合,来源于生活实例。将理论知识转化为实际能力。

2. 下一步改进措施

《传感器与无线传感网络》课程思政建设,还处在探索期,我们需要不断的研究和思考,在实践中总结遇到的问题,积极探索解决的方法,尝试更多的可能,用辩证和发展的眼光去看待它,才能真正去理解课程思政的内涵。

(1)深度挖掘本学科的伦理、价值和科学精神,使学生树立“科学无国界”“科学家有祖国”的国家情怀,提高学生的道德情操,增强自身的国情意识,促进社会担当和社会感。

(2)立足学校专业基于人才培养特色,针对学生思想特点,有的放矢的设计教学内容,选择教学方法,制定评价标准。

(3)专业知识的掌握和运用是奠定在道德的基础之上的教学。彰显技术、学术都是为人民服务的责任意识,探索“课程思政”践行道路,将思想政治工作贯穿于整个教学体系之中,深入挖掘各类专业课程的德育价值,在价值传播中凝聚知识底蕴,在知识传播中强调价值引领,使得思想政治理论课和课程思政更好的交融起来,把学生培养成为德才兼备全面发展的人才。

 

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