《虛擬儀器技術(shù)及應(yīng)用》教學(xué)方法的探索與改革

郭 穎

（天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 天津 300222）

《虛擬儀器技術(shù)及應(yīng)用》教學(xué)方法的探索與改革

郭 穎

（天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 天津 300222）

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，虛擬儀器技術(shù)因能提高學(xué)習(xí)的綜合能力而在現(xiàn)代教學(xué)中得到了廣泛應(yīng)用，該課程的教學(xué)方式及考核方式也多有不同。針對《虛擬儀器技術(shù)及應(yīng)用》課程的特點(diǎn)，結(jié)合我校教學(xué)實(shí)際情況，圍繞優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法與考核手段，使學(xué)生掌握必要的虛擬儀器技術(shù)基本理論，提高學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力。實(shí)踐證明，教學(xué)改革激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，取得了良好的教學(xué)效果。

虛擬儀器技術(shù) 教學(xué)方法 考核方式

引言

虛擬儀器（Virtual Instrument），實(shí)際上就是一種基于計(jì)算機(jī)的融功能強(qiáng)大的應(yīng)用軟件、高性能的模塊化硬件及驅(qū)動(dòng)軟件于一體的自動(dòng)化測試儀器系統(tǒng)。虛擬儀器技術(shù)就是利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動(dòng)化的應(yīng)用。

虛擬儀器是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和測量技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是傳統(tǒng)儀器觀念的一次巨大變革，是將來儀器發(fā)展的一個(gè)重要方向。虛擬儀器技術(shù)就是利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動(dòng)化的應(yīng)用。虛擬儀器系統(tǒng)可以廣泛地應(yīng)用在通訊、自動(dòng)化、半導(dǎo)體、航空、電子、電力、生化制藥、和工業(yè)生產(chǎn)等各種領(lǐng)域。為了提高學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力，使學(xué)生掌握必要的虛擬儀器技術(shù)基本理論是十分必要的。[1]

一、虛擬儀器技術(shù)教學(xué)方法的現(xiàn)狀和弊端

目前，本校學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)過程是：正常48學(xué)時(shí)的課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，其中包括16個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)期末的考試成績占本門課程的總成績的80%，平時(shí)作業(yè)、出勤和實(shí)驗(yàn)占最終總成績的20%。學(xué)生在學(xué)習(xí)本門課程時(shí)只有16個(gè)學(xué)時(shí)能夠上機(jī)，實(shí)實(shí)在在的接觸使用這個(gè)軟件，其余的課堂學(xué)習(xí)僅限于理性認(rèn)知和熟悉，對實(shí)際操作和掌握意義不大。這就使得對學(xué)生在具體操作時(shí)時(shí)間利用率不高，不利于技能的掌握。另外，本門課程是考試課，而對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的考核因比例問題就會(huì)偏重于最終的期末考試，會(huì)出現(xiàn)期末加班趕點(diǎn)的現(xiàn)象，這也與學(xué)習(xí)的初衷相違背。這些問題直接造成后續(xù)的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，學(xué)生在自己動(dòng)手設(shè)計(jì)、實(shí)際操作、連接電路等任務(wù)中，對知識的靈活運(yùn)用存在問題，這些問題也使得課程設(shè)計(jì)的課程目標(biāo)和實(shí)踐意義受到一定的影響。[2]

考慮到學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的這些亟待解決的學(xué)習(xí)問題，具體的改善方法可以從教學(xué)方式和考核手段兩方面進(jìn)行?？朔F(xiàn)行考核中存在的方法單一、內(nèi)容不全面、評價(jià)方法缺乏科學(xué)性等弊端，轉(zhuǎn)變原有觀念，進(jìn)行課程教學(xué)方法和考核方法的探索。從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生逐漸改變不良的學(xué)習(xí)態(tài)度、改善學(xué)習(xí)方法，使其對所學(xué)內(nèi)容認(rèn)識更為透徹，能夠在一定程度上對所學(xué)知識靈活應(yīng)用，達(dá)到課程教學(xué)目標(biāo)要求。這是學(xué)習(xí)的目的，也是學(xué)習(xí)意義之所在。

二、教學(xué)方法和考核方式的改革

以優(yōu)化教學(xué)效果為核心，以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力提高為宗旨，改革傳統(tǒng)的、舊的教學(xué)方法，大力推行先進(jìn)的教學(xué)手段和方法。改變“講聽式”的教學(xué)模式，根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生特點(diǎn)，靈活運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)法、研討問題教學(xué)法、過程導(dǎo)向教學(xué)法、項(xiàng)目導(dǎo)向教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、示范模擬訓(xùn)練教學(xué)法、多媒體組合教學(xué)法、實(shí)例解析法、練習(xí)指導(dǎo)法等組織教學(xué)。理論實(shí)踐并進(jìn)，“教、學(xué)、做”三位一體。

首先，將學(xué)習(xí)陣地有教室遷到實(shí)驗(yàn)室。有利于學(xué)生在多媒體的配合下，能夠根據(jù)任務(wù)以小組為單位討論并動(dòng)手解決問題，完成不同項(xiàng)目。其次，將大班授課改為小班教學(xué)。有利于每一位同學(xué)都能參與到具體項(xiàng)目中，并分配到一定的任務(wù)，同時(shí)，人手一套設(shè)備來完成具體操作。最后，將學(xué)習(xí)內(nèi)容分為課堂完成部分和課外完成部分，并將學(xué)生分組比拼。有利于督促學(xué)生積極想辦法解決問題，消化吸收課堂學(xué)習(xí)的新知識，并通過比拼調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力。[3]

在考核方式上，改變以往的試卷考核方法，該方法更偏重與理論認(rèn)知，與本課程的實(shí)際內(nèi)容和學(xué)習(xí)初衷相悖。

首先，改變平時(shí)成績的比例為50%。其中課堂成績占30%，根據(jù)每堂課上學(xué)生對任務(wù)的理解、完成程度和完成時(shí)間給與每位學(xué)生不同的成績，保證各項(xiàng)成績做到公平、公正、公開。課外給學(xué)生留有固定的練習(xí)項(xiàng)目，該項(xiàng)成績占20%，最后提交電子文檔保存。這種改變使學(xué)生更注重平時(shí)學(xué)習(xí)的積累，更加努力完成好每一堂課、每一個(gè)項(xiàng)目、每一項(xiàng)任務(wù)的操作和完成情況，從而大大激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”

其次，將最終的期末考試比例調(diào)整為50%，同時(shí)，考試方式由筆試改為上機(jī)操作。這種改變是考核方法與教學(xué)過程真正做到前后呼應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了該課程教學(xué)考核的一致性?？疾榈慕Y(jié)果能夠真實(shí)客觀地反應(yīng)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的效果，對了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)也具有一定的借鑒意義。

結(jié)語

以上方法在實(shí)施過程中經(jīng)不斷改進(jìn)充實(shí)，實(shí)踐效果良好。上學(xué)期我校應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)虛擬儀器技術(shù)及應(yīng)用課程實(shí)施本項(xiàng)改革后，以學(xué)生座談會(huì)的形式了解了學(xué)生對本次改革的認(rèn)識和體會(huì)，反響良好。絕大部分學(xué)生認(rèn)為帶有目標(biāo)的學(xué)習(xí)更能激發(fā)大家的學(xué)習(xí)興趣；通過學(xué)習(xí)，學(xué)生對虛擬儀器技術(shù)能夠做到熟練使用，為后續(xù)課程設(shè)計(jì)的相關(guān)課題做出良好鋪墊。其考試情況及后續(xù)課程設(shè)計(jì)情況表明：成績分布合理；同學(xué)們更加重視實(shí)踐環(huán)節(jié)，對相關(guān)知識的理解和靈活運(yùn)用能力得到有效提高；學(xué)生通過團(tuán)隊(duì)合作的形式親歷構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-運(yùn)作的全過程，初步培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和工程能力。

本次改革過程中，新的教學(xué)方式和考核措施的采用雖然取得了一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，但同時(shí)也存在著一些亟待改進(jìn)的問題，如課外練習(xí)的完成時(shí)間和實(shí)驗(yàn)室的開放時(shí)間不協(xié)調(diào)、以及驗(yàn)收環(huán)節(jié)安排需全面考慮；考試試題的分布也應(yīng)擴(kuò)大范圍，增加設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的比例等。這些問題在后期教學(xué)過程中需重點(diǎn)考慮解決。

[1]張?zhí)m勇.Labview程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與提高. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2013

[2]李江全.Labview虛擬儀器從入門到測控應(yīng)用130例. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2013

[3]雷振山. Labview高級編程與虛擬儀器工程應(yīng)用.北京:中國鐵道出版社,2013

郭穎（1981—）女，籍貫：河北霸州，民族：漢，學(xué)歷：碩士研究生，工作單位：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)，職稱：講師，研究方向：無線通信與自動(dòng)測控系統(tǒng)