《虛擬儀器技術及應用》教學方法的探索與改革

郭 穎

（天津職業(yè)技術師范大學 天津 300222）

《虛擬儀器技術及應用》教學方法的探索與改革

郭 穎

（天津職業(yè)技術師范大學 天津 300222）

隨著計算機技術的發(fā)展，虛擬儀器技術因能提高學習的綜合能力而在現(xiàn)代教學中得到了廣泛應用，該課程的教學方式及考核方式也多有不同。針對《虛擬儀器技術及應用》課程的特點，結合我校教學實際情況，圍繞優(yōu)化課程教學內(nèi)容、改進教學方法與考核手段，使學生掌握必要的虛擬儀器技術基本理論，提高學生綜合分析問題和解決問題的能力。實踐證明，教學改革激發(fā)了學生的學習興趣，增強了學生的實踐能力、應用能力和創(chuàng)新能力，取得了良好的教學效果。

虛擬儀器技術 教學方法 考核方式

引言

虛擬儀器（Virtual Instrument），實際上就是一種基于計算機的融功能強大的應用軟件、高性能的模塊化硬件及驅(qū)動軟件于一體的自動化測試儀器系統(tǒng)。虛擬儀器技術就是利用高性能的模塊化硬件，結合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化的應用。

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

一、虛擬儀器技術教學方法的現(xiàn)狀和弊端

目前，本校學生對本門課程的學習過程是：正常48學時的課程內(nèi)容的學習，其中包括16個學時的實驗，學期末的考試成績占本門課程的總成績的80%，平時作業(yè)、出勤和實驗占最終總成績的20%。學生在學習本門課程時只有16個學時能夠上機，實實在在的接觸使用這個軟件，其余的課堂學習僅限于理性認知和熟悉，對實際操作和掌握意義不大。這就使得對學生在具體操作時時間利用率不高，不利于技能的掌握。另外，本門課程是考試課，而對學生學習情況的考核因比例問題就會偏重于最終的期末考試，會出現(xiàn)期末加班趕點的現(xiàn)象，這也與學習的初衷相違背。這些問題直接造成后續(xù)的課程設計環(huán)節(jié)中，學生在自己動手設計、實際操作、連接電路等任務中，對知識的靈活運用存在問題，這些問題也使得課程設計的課程目標和實踐意義受到一定的影響。[2]

考慮到學生在學習中存在的這些亟待解決的學習問題，具體的改善方法可以從教學方式和考核手段兩方面進行。克服現(xiàn)行考核中存在的方法單一、內(nèi)容不全面、評價方法缺乏科學性等弊端，轉(zhuǎn)變原有觀念，進行課程教學方法和考核方法的探索。從而調(diào)動學生學習興趣，引導學生逐漸改變不良的學習態(tài)度、改善學習方法，使其對所學內(nèi)容認識更為透徹，能夠在一定程度上對所學知識靈活應用，達到課程教學目標要求。這是學習的目的，也是學習意義之所在。

二、教學方法和考核方式的改革

以優(yōu)化教學效果為核心，以促進學生學習能力提高為宗旨，改革傳統(tǒng)的、舊的教學方法，大力推行先進的教學手段和方法。改變“講聽式”的教學模式，根據(jù)課程內(nèi)容和學生特點，靈活運用啟發(fā)式教學法、研討問題教學法、過程導向教學法、項目導向教學法、任務驅(qū)動教學法、示范模擬訓練教學法、多媒體組合教學法、實例解析法、練習指導法等組織教學。理論實踐并進，“教、學、做”三位一體。

首先，將學習陣地有教室遷到實驗室。有利于學生在多媒體的配合下，能夠根據(jù)任務以小組為單位討論并動手解決問題，完成不同項目。其次，將大班授課改為小班教學。有利于每一位同學都能參與到具體項目中，并分配到一定的任務，同時，人手一套設備來完成具體操作。最后，將學習內(nèi)容分為課堂完成部分和課外完成部分，并將學生分組比拼。有利于督促學生積極想辦法解決問題，消化吸收課堂學習的新知識，并通過比拼調(diào)動學生學習的積極性，提高學生團結協(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知，與本課程的實際內(nèi)容和學習初衷相悖。

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

其次，將最終的期末考試比例調(diào)整為50%，同時，考試方式由筆試改為上機操作。這種改變是考核方法與教學過程真正做到前后呼應，實現(xiàn)了該課程教學考核的一致性。考查的結果能夠真實客觀地反應學生平時學習的效果，對了解學生的學習狀態(tài)也具有一定的借鑒意義。

結語

以上方法在實施過程中經(jīng)不斷改進充實，實踐效果良好。上學期我校應用電子技術專業(yè)虛擬儀器技術及應用課程實施本項改革后，以學生座談會的形式了解了學生對本次改革的認識和體會，反響良好。絕大部分學生認為帶有目標的學習更能激發(fā)大家的學習興趣；通過學習，學生對虛擬儀器技術能夠做到熟練使用，為后續(xù)課程設計的相關課題做出良好鋪墊。其考試情況及后續(xù)課程設計情況表明：成績分布合理；同學們更加重視實踐環(huán)節(jié)，對相關知識的理解和靈活運用能力得到有效提高；學生通過團隊合作的形式親歷構思-設計-實現(xiàn)-運作的全過程，初步培養(yǎng)學生的工程意識和工程能力。

本次改革過程中，新的教學方式和考核措施的采用雖然取得了一定的教學經(jīng)驗，但同時也存在著一些亟待改進的問題，如課外練習的完成時間和實驗室的開放時間不協(xié)調(diào)、以及驗收環(huán)節(jié)安排需全面考慮；考試試題的分布也應擴大范圍，增加設計環(huán)節(jié)的比例等。這些問題在后期教學過程中需重點考慮解決。

[1]張?zhí)m勇.Labview程序設計基礎與提高. 北京：機械工業(yè)出版社,2013

[2]李江全.Labview虛擬儀器從入門到測控應用130例. 北京：機械工業(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，學歷：碩士研究生，工作單位：天津職業(yè)技術師范大學，職稱：講師，研究方向：無線通信與自動測控系統(tǒng)