基于微課的虛擬儀器課程混合式教學(xué)模式研究

李輝，邱雄邇，劉新波，林立

(邵陽(yáng)學(xué)院 電氣工程系，湖南 邵陽(yáng) 422000)

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基于微課的虛擬儀器課程混合式教學(xué)模式研究

李輝，邱雄邇，劉新波，林立

(邵陽(yáng)學(xué)院 電氣工程系，湖南 邵陽(yáng) 422000)

目前地方高校正在探索轉(zhuǎn)型發(fā)展之路，教學(xué)模式正是其探索方向之一，一種從傳統(tǒng)的課堂教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體的自主性學(xué)習(xí)的教學(xué)模式—— “微課”，逐漸走進(jìn)高等院校管理者及教育工作者的視野。在虛擬儀器教學(xué)過(guò)程中，筆者從教師側(cè)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，摸索一種“課堂為主，微課為輔”的混合式教學(xué)模式，以期為工科專業(yè)課程的教學(xué)模式研究提供參考。

虛擬儀器；微課程；混合式教學(xué)

虛擬儀器是邵陽(yáng)學(xué)院測(cè)控技術(shù)儀器專業(yè)(以下簡(jiǎn)稱測(cè)控專業(yè))一門知識(shí)面廣、實(shí)踐性強(qiáng)、應(yīng)用性突出的專業(yè)課程，也是一門儀器科學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的前沿技術(shù)課程，其教學(xué)目標(biāo)就是基于“通用計(jì)算機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)”和“軟件即儀器”的設(shè)計(jì)理念，結(jié)合傳統(tǒng)測(cè)量控制技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際工程中應(yīng)用測(cè)控技術(shù)的能力。針對(duì)測(cè)控系統(tǒng)的工程應(yīng)用和“教、學(xué)、用”的實(shí)際，教學(xué)內(nèi)容以LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境的高級(jí)編程為重點(diǎn)，以框圖程序?yàn)檩d體，實(shí)現(xiàn)G語(yǔ)言編程。其特別適用于測(cè)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、測(cè)量控制、分析與處理及嵌入式開(kāi)發(fā)等方面[1]。

隨著信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)+、流媒體等在人類生活、學(xué)習(xí)及工作中的“蠶食”，微博、微信、微視頻、微雜志等“微事物”已經(jīng)與我們“寸步不離”，把大家從原來(lái)的靜止化、模塊化的學(xué)習(xí)習(xí)慣逐漸向移動(dòng)化、碎片化轉(zhuǎn)移，并在教育領(lǐng)域?qū)鹘y(tǒng)的課堂教學(xué)提出了挑戰(zhàn)。在此背景下，微課走進(jìn)了省、校管理者及教育一線工作者的視野，認(rèn)為“微課既可引導(dǎo)教師主動(dòng)創(chuàng)新課堂教學(xué)形態(tài)，又可提高學(xué)生利用智能終端學(xué)習(xí)的效率”[2]。本文以虛擬儀器課程教學(xué)為例，力圖探索出一種適用于具有工程應(yīng)用性、實(shí)踐操作性課程的教學(xué)模式。

1　微課與傳統(tǒng)教學(xué)融合的必要性

我校測(cè)控專業(yè)的學(xué)科體系由學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)課兩大類共計(jì)32門課(其中選修課為9選5的形式)組成，目前主要的教學(xué)模式是以“教師”為中心，以講授為主要手段，結(jié)合討論，嚴(yán)格執(zhí)行教學(xué)大綱，拿起書(shū)本即講者，放下書(shū)本即討論，同時(shí)能發(fā)揮教師的主觀能動(dòng)性，也能在課堂上根據(jù)他(她)的“匠心”進(jìn)行帶有藝術(shù)性的某些細(xì)微改變[3]。這種既定的傳統(tǒng)教學(xué)模式不僅存在于學(xué)科基礎(chǔ)課，也在專業(yè)課的課堂大有市場(chǎng)，但也不能忽視它過(guò)于強(qiáng)調(diào)教師的作用，按部就班地按照“老師講解，學(xué)生練習(xí)、教師檢查”進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)變成了重復(fù)教材或老師傳授的知識(shí)，不能體現(xiàn)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，禁錮了學(xué)生的思維，不能培養(yǎng)學(xué)生“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”的能力[4]。特別是對(duì)理論性少、實(shí)踐性強(qiáng)的專業(yè)課而言，這種傳統(tǒng)教學(xué)并不能完全勝任。

虛擬儀器課程理論與工程實(shí)踐緊密相連，強(qiáng)調(diào)實(shí)際操作，工程性、綜合性較強(qiáng)，其講授的是測(cè)控應(yīng)用領(lǐng)域的G語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)，教學(xué)過(guò)程中普遍存在著課堂教學(xué)與機(jī)房教學(xué)的尷尬、學(xué)時(shí)少與內(nèi)容多的窘境、理論與實(shí)踐孰輕孰重、課程考核方式與方法等問(wèn)題。在以往的課程教學(xué)中可以發(fā)現(xiàn)，測(cè)控專業(yè)學(xué)生由于在低年級(jí)已經(jīng)學(xué)習(xí)了C語(yǔ)言，因而具備了一定的編程基礎(chǔ)，能夠較好理解和掌握與C語(yǔ)言相通或相同的知識(shí)點(diǎn)[5]，但對(duì)課程中出現(xiàn)的新概念(比如數(shù)據(jù)流、幀、移位寄存器、反饋節(jié)點(diǎn)等)理解掌握不夠，造成學(xué)生在應(yīng)用G語(yǔ)言進(jìn)行下一階段的畢業(yè)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)時(shí)“無(wú)處下手”，或是面臨著“細(xì)節(jié)決定成敗”的“功虧一簣”。究其原因，無(wú)外乎就是教學(xué)方法存在局限性，基于此，在課堂教學(xué)模式之外，拓展微課教學(xué)模式，借助微視頻這一手段，把虛擬儀器課程中G語(yǔ)言設(shè)計(jì)重難點(diǎn)盡可能地利用智能終端、互聯(lián)網(wǎng)的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)。

2　基于微課的虛擬儀器課程教學(xué)設(shè)計(jì)

將傳統(tǒng)課程教學(xué)進(jìn)行以視頻為載體的“微型化”，借助“短小精悍”“情景真實(shí)”“直觀形象”的微視頻，能夠使教學(xué)主題突出、教學(xué)方向明確、教學(xué)資源多樣，也是較短時(shí)間內(nèi)教師實(shí)現(xiàn)最有效的教學(xué)手段之一，而且能夠使學(xué)生結(jié)合自己的專業(yè)方向及喜好實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、自主性、協(xié)作性的學(xué)習(xí)。

基于微課的虛擬儀器課程教學(xué)與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)一樣，教師也需要結(jié)合教學(xué)目的，從備教材、備學(xué)生、PPT設(shè)計(jì)、課堂設(shè)計(jì)、教學(xué)策略、案例挑選等方面進(jìn)行精心設(shè)計(jì)準(zhǔn)備。除此之外，教師還需要進(jìn)行微課制作與設(shè)計(jì)，其牽涉微知識(shí)點(diǎn)選取，教學(xué)目的實(shí)現(xiàn)，趣味性、生動(dòng)性與實(shí)用性是否一致，視頻錄制、加工制作、環(huán)境安排、后期評(píng)價(jià)等。筆者基于參加限時(shí)15 min的微課競(jìng)賽以及微課制作與設(shè)計(jì)經(jīng)歷，總結(jié)了虛擬儀器課程中“For循環(huán)結(jié)構(gòu)”的微課制作與設(shè)計(jì)。開(kāi)發(fā)軟件：Microsoft PowerPoint2007、Corel VideoStudio Pro、Corel ScreenCap；背景音樂(lè)：清音樂(lè)《春野》；時(shí)長(zhǎng)為10’59”。微課的教學(xué)內(nèi)容及過(guò)程如表1所示。

表1　For循環(huán)結(jié)構(gòu)的微課設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容及過(guò)程

3　微課與虛擬儀器課堂教學(xué)融合實(shí)踐

微課教學(xué)符合互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代碎片化學(xué)習(xí)的需要，但不可否認(rèn)的是，課堂教學(xué)是在固定時(shí)間內(nèi)在教室開(kāi)展的有明確目標(biāo)的教學(xué)活動(dòng)，是一種藝術(shù)表現(xiàn)手段，一種生成性過(guò)程，一種連續(xù)性與系統(tǒng)性并存的知識(shí)傳遞過(guò)程，這是微課不可替代的[3-4]。微課教學(xué)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)各有所長(zhǎng)，也各有所短[6]?；诖?，結(jié)合兩種教學(xué)方式各自的長(zhǎng)處，構(gòu)建一種基于微課的混合式教學(xué)模式，將兩者有機(jī)結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，克服彼此短處。

虛擬儀器課程的混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)如下：1)進(jìn)行傳統(tǒng)課堂教學(xué)時(shí)，針對(duì)重難點(diǎn)教學(xué)進(jìn)行微課教學(xué)穿插，微視頻輔助課堂講授，能夠抓住并保持學(xué)生的注意力，緩解審美疲勞，還能增進(jìn)師生感情，活躍課堂氣氛，提高教師的教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率；2)課后視頻分享，拓展教學(xué)示例，以簡(jiǎn)單工程應(yīng)用推銷課程的實(shí)用性，以案例設(shè)計(jì)增強(qiáng)課程的吸引力。案例設(shè)計(jì)基于教師自身科研、教研項(xiàng)目，并以指導(dǎo)創(chuàng)新與開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目為輔，收集并建立案例項(xiàng)目庫(kù)(如表2所示)。通過(guò)“搭積木”的方式進(jìn)行項(xiàng)目拆解，以計(jì)算和產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)項(xiàng)目為例(如表3所示)，分集演示子任務(wù)的開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)，以便于學(xué)生系統(tǒng)性、連貫性與自主性地隨時(shí)學(xué)習(xí)，拓寬課堂教學(xué)的時(shí)空限制，并為課堂教學(xué)提供有效的補(bǔ)充。

表2　案例項(xiàng)目庫(kù)

表3　計(jì)算和產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)項(xiàng)目問(wèn)題庫(kù)

4　結(jié)語(yǔ)

微課——“新瓶裝舊酒”“新瓶裝新酒”的爭(zhēng)議，均不在本文論述范圍。本文主要分析了傳統(tǒng)課堂教學(xué)和微課教學(xué)各自的優(yōu)勢(shì)及不足，提出微課與傳統(tǒng)課堂教學(xué)相融合的混合式教學(xué)模式，并在虛擬儀器課程教學(xué)中進(jìn)行了初步實(shí)踐，以微課教學(xué)輔助課堂教學(xué)，課堂教學(xué)又促進(jìn)微課教學(xué)，兩者相輔相長(zhǎng)。

[1] 李輝,林立,邱雄邇.電滲流速度檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)研究[J].自動(dòng)化儀表,2015(4):79-83.

[2] 湖南省教育廳信息化辦.關(guān)于舉辦湖南省首屆微課大賽的通知[Z].長(zhǎng)沙:湖南省教育廳,2014.

[3] 王竹立.微課勿重走“課內(nèi)整合”老路——對(duì)微課應(yīng)用的再思考[J].遠(yuǎn)程教育雜志,2014(5):34-40.

[4] 王丹丹.微課在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中的特點(diǎn)及應(yīng)用——微課到底是“新瓶”裝“舊酒”,還是“新瓶”裝“新酒”?[J].考試周刊,2016(7):153-154.

[5] 李輝,邱雄邇.虛擬儀器“for循環(huán)結(jié)構(gòu)”微課教學(xué)設(shè)計(jì)[J].亞太教育,2016(7)：79-83.

[6] 徐翠鋒,郭慶.論微課與傳統(tǒng)教學(xué)的有效融合[J].職業(yè)時(shí)空,2014(1):74-76.

(責(zé)任校對(duì)謝宜辰)

20160517

邵陽(yáng)學(xué)院教學(xué)改革研究立項(xiàng)項(xiàng)目(2015JG14)；湖南省普通高校教學(xué)改革研究項(xiàng)目(湘教通[2015]291號(hào))

李輝(1984-)，湖南衡陽(yáng)人，男，講師，碩士，主要從事虛擬儀器技術(shù)與嵌入式控制技術(shù)研究。

G642.0

A

1674-5884(2016)10-0103-03