陳法法 陳大偉

摘 要：針對機械電子工程專業(yè)虛擬儀器課程在傳統(tǒng)教學(xué)過程中面臨的問題，深入分析了項目式教學(xué)改革的必要性，結(jié)合我校機械電子工程專業(yè)的實踐教學(xué)內(nèi)容，提出了面向機械電子工程專業(yè)的虛擬儀器課程項目式教學(xué)方法，包括教學(xué)項目設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容制作、教學(xué)成果演示以及教學(xué)體系評價等內(nèi)容，以期提高機械電子工程專業(yè)虛擬儀器課程的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：機械電子工程 虛擬儀器 項目式教學(xué) 研究與探索

中圖分類號：G64 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）08（c）-0175-02

為了更好的配合機械電子工程專業(yè)機械測試技術(shù)、傳感器與檢測技術(shù)、機械工程控制技術(shù)等課程的理論教學(xué)，加強學(xué)生對上述專業(yè)課程的感性認(rèn)識，切實提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，如今，國內(nèi)幾乎所有開設(shè)機械電子工程專業(yè)的高校都開設(shè)了《虛擬儀器》課程[1]?！短摂M儀器》本身的理論教學(xué)內(nèi)容枯燥繁雜，傳統(tǒng)的教學(xué)模式直接導(dǎo)致學(xué)生對知識點的領(lǐng)悟不深，應(yīng)用技能浮于表面，學(xué)生學(xué)完該門課程以后，如果僅僅局限于理論，而沒有很好的掌握基本的實踐應(yīng)用技能，就無法達到配合其它專業(yè)課程學(xué)習(xí)的目的。為了有效解決該問題，提出了面向機械電子工程專業(yè)《虛擬儀器》課程的項目式教學(xué)模式。

1 虛擬儀器項目式教學(xué)的特點

虛擬儀器技術(shù)傳統(tǒng)的教學(xué)方式多以課堂講解為主，配以極少量的實驗教學(xué)，學(xué)生處于被動接受知識而不是主動探求知識。此種教學(xué)方式?jīng)]能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，致使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力差，也沒能有效培養(yǎng)學(xué)生的軟件設(shè)計、工程實踐等應(yīng)用技能。因此，急需尋找一種新的教學(xué)方法來克服傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足[2-3]。

項目式教學(xué)以學(xué)生為中心，以小組成員合作的方式共同解決一個完整的項目為目標(biāo)，要求學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)，并將所學(xué)知識應(yīng)用于實踐[4]。面向機械電子工程專業(yè)《虛擬儀器》的項目式教學(xué)主要圍繞機械電子工程專業(yè)課程展開，以LabVIEW虛擬儀器程序為開發(fā)工具，以項目的開發(fā)過程為載體，以虛擬儀器的教學(xué)大綱內(nèi)容為教學(xué)順序，引導(dǎo)學(xué)生在項目實踐中去學(xué)習(xí)[5]。虛擬儀器項目式教學(xué)具備以下特點。

（1）前沿性：傳統(tǒng)的教學(xué)模式以教材內(nèi)容為綱，多年的教學(xué)實踐表明，教材所列的知識點往往滯后于技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的前沿發(fā)展，這種現(xiàn)象在以虛擬儀器為代表的軟件工程行業(yè)尤為顯著，而項目式教學(xué)可以以企業(yè)近期開展的實際項目為依托，采用最新發(fā)展的理論知識和應(yīng)用技巧去實現(xiàn)，使得學(xué)生能夠見識和領(lǐng)悟所學(xué)知識的最前沿。

（2）應(yīng)用型：傳統(tǒng)的教學(xué)模式重理論、輕實踐，而對于大多數(shù)應(yīng)用型本科院校而言，不僅要掌握一定的理論知識，更重要的是要具備較強的應(yīng)用技能。項目式教學(xué)從項目的實際需求出發(fā)，重點在項目的實施策略、實現(xiàn)技巧上，理論知識以夠用為度，很少去追求那些偏僻、怪癖、生僻的算法死角，突破傳統(tǒng)以理論為主線的教學(xué)模式，迎合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需求。

（3）工程化：項目式教學(xué)以項目的開發(fā)過程為綱，從規(guī)范化、系統(tǒng)化、程式化的角度出發(fā)，模擬企業(yè)真實的項目開發(fā)流程，學(xué)生在完成整個理論學(xué)習(xí)過程，并按規(guī)范完成多個項目之后，即具備了工程化軟件的設(shè)計思想，從而可以即時融入企業(yè)，為企業(yè)服務(wù)。

上述這些特點也直接衍射出了傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，導(dǎo)致了現(xiàn)如今學(xué)校的人才培養(yǎng)與企業(yè)的人才需求沒有很好的對接，學(xué)校的畢業(yè)生難以滿足企業(yè)的實際需求，企業(yè)難以尋覓合格的專業(yè)人才，而項目式教學(xué)為破解此難題開辟了一個新的途徑。

2 虛擬儀器項目式教學(xué)的構(gòu)成

面向機械電子工程專業(yè)《虛擬儀器》課程項目式教學(xué)模式通過打破原有的教學(xué)思路，將課程的基本知識與機械電子工程專業(yè)課程進行結(jié)合，生產(chǎn)若干項目，學(xué)生通過若干項目掌握虛擬儀器相關(guān)知識，鞏固專業(yè)知識，并培養(yǎng)工程實踐思維。為此，將虛擬儀器項目式教學(xué)分為三個部分，即：項目的組成、項目的實施和項目的評價。

（1）項目的組成。

項目及其任務(wù)的設(shè)置很關(guān)鍵，項目的設(shè)置應(yīng)具備新穎性、實踐性、關(guān)聯(lián)性，既要內(nèi)容全面，又要重點突出，還要具備開發(fā)價值，能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時，又要兼顧學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，使得學(xué)生能夠順利完成。在此，以《虛擬儀器》課程為基礎(chǔ)，以機械測試技術(shù)、傳感與檢測技術(shù)、機械工程控制技術(shù)等專業(yè)課程為項目素材，對《虛擬儀器》教材中的內(nèi)容進行項目化，將教材的基礎(chǔ)理論與原理分析融入到18個任務(wù)6個項目中。（如表1所示）

（2）項目的實施。

項目實施的主體是學(xué)生，學(xué)生以小組為單位，在拿到項目之后，首先進行必要的分工，對疑點難點進行討論交流，提出可行的解決方案，并加深小組成員對項目的系統(tǒng)性認(rèn)識；其次，小組成員利用圖書館資源、互聯(lián)網(wǎng)資源等查找相關(guān)資料，形成項目的初步解決思路；隨后，在教師的引導(dǎo)下，利用實驗室的硬件資源，包括數(shù)據(jù)采集卡、信號調(diào)理板、傳感器、NI公司的AD/DA接口板等，搭建硬件系統(tǒng)；硬件系統(tǒng)搭建完成后，學(xué)生將依照課本知識，利用LabVIEW虛擬儀器軟件進行軟件編程，在此階段，學(xué)生將結(jié)合機械電子工程專業(yè)的相關(guān)專業(yè)課程，包括機械測試技術(shù)、傳感與檢測技術(shù)、機械工程控制技術(shù)等課程來解決項目中的實際問題。

（3）項目的評價。

教學(xué)模式的優(yōu)劣主要體現(xiàn)在學(xué)生對知識的掌握程度以及對具體知識的實際應(yīng)用能力，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力因人而異，在項目評價過程中，學(xué)生的努力程度也不同，為此建立以項目的執(zhí)行過程以及項目的最終成果為目標(biāo)的綜合評價指標(biāo)，并對完成較好的項目進行展示，以促進學(xué)生之間進行經(jīng)驗交流，同時對勤奮刻苦、努力付出的學(xué)生進行鼓勵，以激勵學(xué)生。其次，對所有學(xué)生項目的最終成果，給出優(yōu)、良、中、差的質(zhì)性評價，所有項目的綜合評價結(jié)果計入學(xué)生在該門課程的最終考試成績。

3 結(jié)語

以機械電子工程專業(yè)的機械測試技術(shù)、傳感與檢測技術(shù)、機械工程控制技術(shù)等課程的內(nèi)容為素材，設(shè)置虛擬儀器教學(xué)中的工程實踐項目，這樣更有助于學(xué)生站在機械電子工程專業(yè)的角度理解所學(xué)內(nèi)容之間的相互關(guān)系。學(xué)生完成項目之后，能夠很快融入企業(yè)的工作環(huán)境，使得學(xué)校的培養(yǎng)模式與企業(yè)的崗位需求能夠更好的對接。因此，面向機械電子工程專業(yè)虛擬儀器的項目式教學(xué)模式不僅僅是針對《虛擬儀器》基礎(chǔ)理論課程教學(xué)的一個改革，更是幫助學(xué)生適應(yīng)未來職業(yè)發(fā)展的一個突破。

參考文獻

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