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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

        2016-11-07 02:34:57李輝邱雄邇劉新波林立
        關(guān)鍵詞:虛擬儀器測控微課

        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(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(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)的測控系統(tǒng)”和“軟件即儀器”的設(shè)計(jì)理念,結(jié)合傳統(tǒng)測量控制技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)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(shí)際,教學(xué)內(nèi)容以LabVIEW開發(fā)環(huán)境的高級編程為重點(diǎn),以框圖程序?yàn)檩d體,實(shí)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(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,拿起書本即講者,放下書本即討論,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,但也不能忽視它過于強(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,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),其講授的是測控應(yīng)用領(lǐng)域的G語言編程實(shí)現(xiàn),教學(xué)過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(diǎn)[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(diǎn)等)理解掌握不夠,造成學(xué)生在應(yīng)用G語言進(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(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、后期評價(jià)等。筆者基于參加限時(shí)15 min的微課競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)。開發(fā)軟件:Microsoft PowerPoint2007、Corel VideoStudio Pro、Corel ScreenCap;背景音樂:清音樂《春野》;時(shí)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(jì)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(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]。基于此,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(jī)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(jì)如下:1)進(jìn)行傳統(tǒng)課堂教學(xué)時(shí),針對重難點(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(如表2所示)。通過“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)制信號項(xiàng)目為例(如表3所示),分集演示子任務(wù)的開發(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

        表3 計(jì)算和產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號項(xiàng)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(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。

        [1] 李輝,林立,邱雄邇.電滲流速度檢測的實(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(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)任校對謝宜辰)

        20160517

        邵陽學(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)

        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

        A

        1674-5884(2016)10-0103-03

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