李輝，邱雄邇，劉新波，林立

(邵陽學(xué)院 電氣工程系，湖南 邵陽 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

(邵陽學(xué)院 電氣工程系，湖南 邵陽 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)過程中，筆者從教師側(cè)進行轉(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)

虛擬儀器是邵陽學(xué)院測控技術(shù)儀器專業(yè)(以下簡稱測控專業(yè))一門知識面廣、實踐性強、應(yīng)用性突出的專業(yè)課程，也是一門儀器科學(xué)與計算機技術(shù)相結(jié)合的前沿技術(shù)課程，其教學(xué)目標(biāo)就是基于“通用計算機的測控系統(tǒng)”和“軟件即儀器”的設(shè)計理念，結(jié)合傳統(tǒng)測量控制技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生在實際工程中應(yīng)用測控技術(shù)的能力。針對測控系統(tǒng)的工程應(yīng)用和“教、學(xué)、用”的實際，教學(xué)內(nèi)容以LabVIEW開發(fā)環(huán)境的高級編程為重點，以框圖程序為載體，實現(xiàn)G語言編程。其特別適用于測控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、測量控制、分析與處理及嵌入式開發(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”，把大家從原來的靜止化、模塊化的學(xué)習(xí)習(xí)慣逐漸向移動化、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，微課走進了省、校管理者及教育一線工作者的視野，認為“微課既可引導(dǎo)教師主動創(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，嚴格執(zhí)行教學(xué)大綱，拿起書本即講者，放下書本即討論，同時能發(fā)揮教師的主觀能動性，也能在課堂上根據(jù)他(她)的“匠心”進行帶有藝術(shù)性的某些細微改變[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，但也不能忽視它過于強調(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”進行教學(xué)活動，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，不能體現(xiàn)學(xué)生的主觀能動性，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]。特別是對理論性少、實踐性強的專業(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踐緊密相連，強調(diào)實際操作，工程性、綜合性較強，其講授的是測控應(yīng)用領(lǐng)域的G語言編程實現(xiàn)，教學(xué)過程中普遍存在著課堂教學(xué)與機房教學(xué)的尷尬、學(xué)時少與內(nèi)容多的窘境、理論與實踐孰輕孰重、課程考核方式與方法等問題。在以往的課程教學(xué)中可以發(fā)現(xiàn)，測控專業(yè)學(xué)生由于在低年級已經(jīng)學(xué)習(xí)了C語言，因而具備了一定的編程基礎(chǔ)，能夠較好理解和掌握與C語言相通或相同的知識點[5]，但對課程中出現(xiàn)的新概念(比如數(shù)據(jù)流、幀、移位寄存器、反饋節(jié)點等)理解掌握不夠，造成學(xué)生在應(yīng)用G語言進行下一階段的畢業(yè)設(shè)計、課程設(shè)計時“無處下手”，或是面臨著“細節(jié)決定成敗”的“功虧一簣”。究其原因，無外乎就是教學(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語言設(shè)計重難點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

將傳統(tǒng)課程教學(xué)進行以視頻為載體的“微型化”，借助“短小精悍”“情景真實”“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，也是較短時間內(nèi)教師實現(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)方向及喜好實現(xiàn)個性化、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、課堂設(shè)計、教學(xué)策略、案例挑選等方面進行精心設(shè)計準(zhǔn)備。除此之外，教師還需要進行微課制作與設(shè)計，其牽涉微知識點選取，教學(xué)目的實現(xiàn)，趣味性、生動性與實用性是否一致，視頻錄制、加工制作、環(huán)境安排、后期評價等。筆者基于參加限時15 min的微課競賽以及微課制作與設(shè)計經(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。開發(fā)軟件：Microsoft PowerPoint2007、Corel VideoStudio Pro、Corel ScreenCap；背景音樂：清音樂《春野》；時長為10’59”。微課的教學(xué)內(nèi)容及過程如表1所示。

表1　For循環(huán)結(jié)構(gòu)的微課設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容及過程

3　微課與虛擬儀器課堂教學(xué)融合實踐

微課教學(xué)符合互聯(lián)網(wǎng)+時代碎片化學(xué)習(xí)的需要，但不可否認的是，課堂教學(xué)是在固定時間內(nèi)在教室開展的有明確目標(biāo)的教學(xué)活動，是一種藝術(shù)表現(xiàn)手段，一種生成性過程，一種連續(xù)性與系統(tǒng)性并存的知識傳遞過程，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，也各有所短[6]?；诖?，結(jié)合兩種教學(xué)方式各自的長處，構(gòu)建一種基于微課的混合式教學(xué)模式，將兩者有機結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，克服彼此短處。

虛擬儀器課程的混合式教學(xué)模式設(shè)計如下：1)進行傳統(tǒng)課堂教學(xué)時，針對重難點教學(xué)進行微課教學(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，以簡單工程應(yīng)用推銷課程的實用性，以案例設(shè)計增強課程的吸引力。案例設(shè)計基于教師自身科研、教研項目，并以指導(dǎo)創(chuàng)新與開發(fā)實驗室大學(xué)生創(chuàng)新項目為輔，收集并建立案例項目庫(如表2所示)。通過“搭積木”的方式進行項目拆解，以計算和產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號項目為例(如表3所示)，分集演示子任務(wù)的開發(fā)與實現(xiàn)，以便于學(xué)生系統(tǒng)性、連貫性與自主性地隨時學(xué)習(xí)，拓寬課堂教學(xué)的時空限制，并為課堂教學(xué)提供有效的補充。

表2　案例項目庫

表3　計算和產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號項目問題庫

4　結(jié)語

微課——“新瓶裝舊酒”“新瓶裝新酒”的爭議，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)中進行了初步實踐，以微課教學(xué)輔助課堂教學(xué)，課堂教學(xué)又促進微課教學(xué)，兩者相輔相長。

[1] 李輝,林立,邱雄邇.電滲流速度檢測的實驗研究[J].自動化儀表,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——對微課應(yīng)用的再思考[J].遠程教育雜志,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[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)時空,2014(1):74-76.

(責(zé)任校對謝宜辰)

20160517

邵陽學(xué)院教學(xué)改革研究立項項目(2015JG14)；湖南省普通高校教學(xué)改革研究項目(湘教通[2015]291號)

李輝(1984-)，湖南衡陽人，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

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1674-5884(2016)10-0103-03