課程“三度”建設(shè)背景下虛擬儀器技術(shù)課程的教學(xué)模式改革

付三麗 汪源 黃恒一 高媛

摘 要：網(wǎng)上上課即師生隔空進(jìn)行，但教師無法一眼看到所有學(xué)生的反應(yīng)，只能通過互動了解學(xué)生的聽課效果。為了提高課程的深度、飽和度和學(xué)業(yè)緊張度，吸引學(xué)生到“網(wǎng)上課堂”專心學(xué)習(xí)，將“以學(xué)生為中心”的教育理念融入虛擬儀器技術(shù)課程教學(xué)中，從課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)、課程設(shè)計、考核方式、教學(xué)方法與手段以及產(chǎn)學(xué)一體化等方面進(jìn)行了改革探索。實踐結(jié)果表明，網(wǎng)上授課對虛擬儀器課程的理論教學(xué)革新和學(xué)生自主學(xué)習(xí)實踐能力培養(yǎng)具有重要作用。

關(guān)鍵詞：課程“三度”建設(shè);虛擬儀器技術(shù);教學(xué)模式改革;騰訊課堂;人才培養(yǎng);網(wǎng)上授課

中圖分類號：TP317文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-1302（2020）09-0-03

0 引 言

聚焦本科教育，聚焦“學(xué)生競爭力”，以課程“三度”建設(shè)為抓手，是學(xué)校落實教育部對高校提升課程質(zhì)量統(tǒng)一要求的重要舉措，是學(xué)校積極應(yīng)對新的生源結(jié)構(gòu)變化的快速響應(yīng)，也是學(xué)?！笆濉薄笆奈濉睍r期人才培養(yǎng)的重點工作[1-2]。

近期，高校積極探索使用信息化手段開展網(wǎng)課教育，開展課程借助優(yōu)質(zhì)MOOC資源[3]、“雨課堂”、騰訊會議、騰訊課堂、釘釘、QQ屏幕分享等網(wǎng)絡(luò)平臺。很多教學(xué)平臺實現(xiàn)了支持點名-簽到、上傳學(xué)習(xí)資源、發(fā)送學(xué)習(xí)資料、開展討論、布置作業(yè)、測試播放視頻等功能[4]。但是，所謂的“停課不停學(xué)”須考慮學(xué)生家庭條件。

傳統(tǒng)的虛擬儀器技術(shù)及應(yīng)用課程的理論教學(xué)在機(jī)房上課，教學(xué)過程中將多媒體課件與LabVIEW軟件操作相結(jié)合，教師是理論教學(xué)的主體[5]，主宰理論教學(xué)的整個過程，通過課堂講解和編程案例分析，引導(dǎo)學(xué)生掌握設(shè)計過程，如項目要點解讀、電路組成、程序設(shè)計等，在機(jī)房課堂上講練結(jié)合，通過例題學(xué)習(xí)指令及其應(yīng)用，在教學(xué)上輔助仿真，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力。暫時，師生不能聚于課堂，但得益于現(xiàn)在的大學(xué)生人人一部智能手機(jī)，因此虛擬儀器課程的教學(xué)通過“雨課堂”+MOOC資源+騰訊課堂，學(xué)生端可以直接在手機(jī)上進(jìn)行，無須安裝任何APP。

1 教學(xué)模式改革的措施

目前受疫情影響，學(xué)生在家通過網(wǎng)絡(luò)和老師一起在線學(xué)習(xí)，虛擬儀器課程的課前預(yù)習(xí)作業(yè)、課件和課后作業(yè)通過“雨課堂”提前向?qū)W生發(fā)布，學(xué)生可根據(jù)自己情況安排預(yù)習(xí)時間，豐富形式，搭建載體，提升學(xué)習(xí)實效。上課時，通過“雨課堂”講解PPT、題意分析，同時，開啟彈幕，學(xué)生通過彈幕可以實時交流停課情況;通過“騰訊課堂”進(jìn)行屏幕分享，演示LabVIEW軟件操作，根據(jù)預(yù)習(xí)結(jié)果，講解編程思路，并演示編程過程和運行結(jié)果。

1.1 教學(xué)模式改革的目的

以“學(xué)生為中心”的教育理念為中心[6]，根據(jù)目前疫情形勢，設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)要符合學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)能力和周圍環(huán)境條件。大學(xué)生人手一部智能手機(jī)，部分學(xué)生家里有電腦，自己的筆記本電腦隨身帶著，因此學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)直播課學(xué)習(xí)的硬件條件基本滿足?！坝暾n堂”[7]可以將視頻、語音、PPT、習(xí)題等線下課堂教學(xué)內(nèi)容遠(yuǎn)程直播給學(xué)生，且支持課后回放;測試即時評判、關(guān)注教學(xué)效果;具有在線進(jìn)行彈幕、投稿、課堂紅包、隨機(jī)點名等師生互動功能;課后作業(yè)可以設(shè)置客觀題、主觀題，附件作答、拍照上傳、語音回復(fù)，滿足作業(yè)考試需求;提供全周期的教學(xué)數(shù)據(jù)分析（課前-課堂-課后），量化了解教學(xué)過程?！膀v訊課堂”[8]具有直播課程，支持舉手、送花功能，實現(xiàn)師生線上互動學(xué)習(xí)，與社交軟件微信、QQ等完美結(jié)合，實現(xiàn)課程快捷分享。

因此，教學(xué)模式改革的目的是：改善學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，通過課前預(yù)習(xí)測試，鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，以積極樂觀的人生態(tài)度面對學(xué)習(xí)中遇到的困難，突破自我，完善自我[9]。在網(wǎng)絡(luò)直播課中，教師更關(guān)注的是對學(xué)生學(xué)習(xí)知識的引導(dǎo)，教師提供電子版教材和教參，養(yǎng)成學(xué)生在課前預(yù)習(xí)和完成課后作業(yè)的過程中主動查閱資料的習(xí)慣，無形中提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力[10]。

1.2 教學(xué)模式改革的方案

把原有的“平時30%+考試70%”的改革考核方式，改為由課前預(yù)習(xí)（10%）+課堂測驗（20%）+理論作業(yè)（20%）+實驗成績（20%）+期末考試（30%）共同組成作為學(xué)生在本課程的最終成績，學(xué)生總評成績課程考核更注重學(xué)習(xí)的階段性和過程化。其中，課前預(yù)習(xí)和課堂測試按照“雨課堂”課件得分計算成績;課后作業(yè)主要是主觀題目，學(xué)生拍照通過“雨課堂”提交，老師通過手機(jī)或網(wǎng)頁版“雨課堂”批改;實驗和期末考試，學(xué)生返校后完成。通過改革，學(xué)生可以階段性地完成課程的整體學(xué)習(xí)任務(wù)，減少了學(xué)生對新知識的“心中老虎”的畏懼感。

1.3 課程準(zhǔn)備

（1）調(diào)整課程大綱。根據(jù)5種品質(zhì)體現(xiàn)課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系及教學(xué)現(xiàn)狀，重新調(diào)整每堂課的課前預(yù)習(xí)、上課內(nèi)容和課后作業(yè)的內(nèi)容，注重過程化學(xué)習(xí)特點，提前發(fā)給學(xué)生，并在直播測試課中解讀課程大綱。每次課前，至少提前1天把與本次課相關(guān)的預(yù)習(xí)PPT、上課PPT和課后作業(yè)通過“雨課堂”發(fā)布，學(xué)生根據(jù)自己時間安排預(yù)習(xí)。

（2）篩選MOOC資源，指導(dǎo)性學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識。根據(jù)調(diào)整后的知識體系，在每次課的預(yù)習(xí)PPT中，插入對應(yīng)的MOOC資源，主要是本次課程的重點、難點，每次MOOC視頻時長不超過20 min。學(xué)生為完成預(yù)習(xí)PPT中的題目，會針對性地查閱電子版資料和觀看MOOC資源。預(yù)習(xí)題目主要以填空和選擇為主的客觀題目，基本覆蓋課程的基礎(chǔ)概念，為課上學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)?！坝暾n堂”自動批改，學(xué)生立即知道自己的預(yù)習(xí)情況。

（3）線上課程互動。開啟彈幕，學(xué)生可以發(fā)送與課程相關(guān)的問題;上課的PPT中嵌入選擇、填空和投票類型的題目，邊講邊測，可以立即看到提交后的成績，提高學(xué)生上課注意力。

（4）促進(jìn)師生交流，加入學(xué)生的班級QQ群，參與學(xué)生在群中的討論。課后作業(yè)以主觀題為主，培養(yǎng)學(xué)生自主編程的思維方式。線上交流，學(xué)生放松，師生心靈的距離感縮小，學(xué)生主動和老師聊自己的學(xué)業(yè)規(guī)劃。

2 教學(xué)模式改革成果

公開提交預(yù)習(xí)報告，避免學(xué)生抄襲;學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，課前測試和課堂測試提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性;客觀測試題立即出成績，激發(fā)了年輕人的“不服輸”的學(xué)習(xí)勁頭;彈幕活躍了課堂氛圍。

2.1 學(xué)生端的反饋

（1）加強(qiáng)學(xué)生養(yǎng)成預(yù)習(xí)的習(xí)慣。學(xué)生關(guān)注學(xué)習(xí)過程的程度提高了，提交后發(fā)現(xiàn)自己做的成績不理想，會主動與老師或同學(xué)交流。因此“教”與“學(xué)”的天平傾向引導(dǎo)學(xué)生線下自學(xué)、線上主動學(xué)。

（2）方便快捷地知道自己的學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生手機(jī)端會提醒學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)，如圖1所示。所有的學(xué)生都按時完成了預(yù)習(xí)作業(yè)，參與了線上上課。線上上課時學(xué)生答題反饋如圖2所示。

（3）師生之間的交流增加。通過QQ群、彈幕、舉手、隨機(jī)點名等師生交流互動的機(jī)會增加了，如圖3所示。學(xué)生尤其喜歡彈幕發(fā)言，增加了學(xué)生回答問題的機(jī)會和自信心。不管線上，還是線下，學(xué)生遇到不懂的知識點敢于提問了，從而及時反饋了學(xué)習(xí)效果。

（4）線上學(xué)習(xí)編程。學(xué)生在手機(jī)端或電腦端即可學(xué)習(xí)編程，如圖4所示。

2.2 教師端的改革成果

（1）重新整合教學(xué)資源，重新梳理知識脈絡(luò)，對課程知識有了更深的理解。鑒于特殊時期，不得由原來的傳統(tǒng)教室上課，改為線上上課，教師備課的工作量增大了。為了線上和線下吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，把以往一次課的PPT拆為課前預(yù)習(xí)、課上和課后3個;并增加了客觀測試和活動環(huán)節(jié)，調(diào)整了授課模式，增加了基本概念的理解題目，以及更多的理論與實踐相結(jié)合題目。

（2）系統(tǒng)自動批改和統(tǒng)計客觀題答題情況，便于分析統(tǒng)計上課效果。教師可以根據(jù)課堂測試時學(xué)生的答題進(jìn)度知道學(xué)生對知識的掌握情況，及時調(diào)整授課進(jìn)度;每次課后可看整堂課的授課效果，查看后臺導(dǎo)出的“優(yōu)秀學(xué)生”和“預(yù)警學(xué)生”，防止學(xué)生“掉隊”，如圖5所示。

（3）跟進(jìn)新科技，認(rèn)真學(xué)習(xí)“雨課堂”、騰訊會議、騰訊課堂、釘釘、QQ屏幕分享等網(wǎng)絡(luò)平臺的應(yīng)用方法。教師重新認(rèn)識了理論編程和實際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用之間的異同點，對理論聯(lián)系實際有了更深的了解。

3 結(jié) 語

虛擬儀器技術(shù)課程的教學(xué)模式改革是為了在特殊時期不落下學(xué)習(xí)任務(wù)，希望積極有效地陪著學(xué)生學(xué)習(xí)，大學(xué)生的智能手機(jī)不僅僅是學(xué)生社交工具，更是學(xué)習(xí)平臺。鑒于部分學(xué)生身邊沒有電腦，因此教師在上課過程中也會用屏幕共享，邊講理論邊引導(dǎo)學(xué)生一起編程，讓學(xué)生跟著屏幕一起用理論知識完成項目任務(wù)。通過以“線上自學(xué)自測+線上講解分析+課后實戰(zhàn)編程”的課程模式的改革，教師對知識體系有了新的整合，網(wǎng)絡(luò)軟件應(yīng)用能力也得到了提高。

目前上課模式的不足之處在于課堂檢測題目僅局限于選擇、填空和討論互動的實時進(jìn)行，因?qū)W生學(xué)習(xí)環(huán)境不統(tǒng)一，學(xué)生項目編程遇到問題，只能電話、QQ或發(fā)視頻等方式交流，不及在機(jī)房上課時面對面指導(dǎo)效果快捷。

授課模式的意義在于系統(tǒng)的即測即判對錯功能，提高了學(xué)生檢查自己對知識的掌握程度，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。希望學(xué)生在離開校園以后繼續(xù)保持學(xué)習(xí)習(xí)慣，在工作中不驕不躁，與時俱進(jìn)。

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