劉偉玲　肖艷軍　徐曉明　高楠　周?chē)?/p>

摘要

工程教育認(rèn)證中，畢業(yè)要求的實(shí)現(xiàn)是由課程目標(biāo)實(shí)現(xiàn)支撐的，因此，在專(zhuān)業(yè)課程中，如何提高課程達(dá)成效果是整個(gè)培養(yǎng)體系的核心問(wèn)題[1]。本文針對(duì)測(cè)控專(zhuān)業(yè)核心課程“虛擬儀器技術(shù)”，從課程內(nèi)容與授課方式改革、課程資源建設(shè)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)、評(píng)價(jià)方式改革等方面，提出了可操作的具體方案，并在本專(zhuān)業(yè)認(rèn)證工作中進(jìn)行了實(shí)施，取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞

畢業(yè)要求;課程目標(biāo);評(píng)價(jià)方式;課程達(dá)成度

中圖分類(lèi)號(hào)： TQ086-4;G642 ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.04.24

“虛擬儀器技術(shù)”課程實(shí)踐及應(yīng)用性很強(qiáng)，授課效果將直接影響學(xué)生在后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)及專(zhuān)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)能否具備知識(shí)的“應(yīng)用力”。為此，我專(zhuān)業(yè)在課程設(shè)計(jì)中秉承“實(shí)踐為主”的理念，實(shí)現(xiàn)各課程知識(shí)的交叉應(yīng)用與貫穿，即以傳感器、電路、微機(jī)等為經(jīng)、以信息為緯，實(shí)現(xiàn)銜接與交叉。本文中從“虛擬儀器技術(shù)”課程的教學(xué)大綱與教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)資源建設(shè)、課程考核評(píng)價(jià)體系建設(shè)等方面進(jìn)行闡述，來(lái)展現(xiàn)相關(guān)改進(jìn)措施的實(shí)施方法、過(guò)程及效果。

1 教學(xué)大綱及教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

在教學(xué)大綱設(shè)計(jì)中，將學(xué)生為中心，OBE及持續(xù)改進(jìn)作為教學(xué)設(shè)計(jì)的核心[2]，以專(zhuān)業(yè)結(jié)合培養(yǎng)目標(biāo)及課程對(duì)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求的支撐，細(xì)化課程目標(biāo)，使課程目標(biāo)更明確、系統(tǒng)并易于考核評(píng)價(jià)。

1.1 課程學(xué)時(shí)分配設(shè)計(jì)

縮減課堂講授學(xué)時(shí)所占比例，課內(nèi)18學(xué)時(shí)、項(xiàng)目12學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)、上機(jī)操作考試2學(xué)時(shí)，使學(xué)生有更多的時(shí)間進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用及實(shí)踐。增加課程中的項(xiàng)目環(huán)節(jié)，以項(xiàng)目為指導(dǎo)進(jìn)行實(shí)例分析討論，學(xué)生參與進(jìn)行方案設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)反饋。對(duì)于課內(nèi)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，分為軟件上機(jī)編程調(diào)試及硬件測(cè)試系統(tǒng)調(diào)試實(shí)驗(yàn)。

1.2 課程內(nèi)容設(shè)計(jì)

圖1 虛擬儀器課程內(nèi)容、架構(gòu)及運(yùn)行示意圖

根據(jù)虛擬儀器的發(fā)展要求及學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律，修訂及完善了課程的教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)大綱，協(xié)調(diào)課程先后內(nèi)容和相互銜接關(guān)系，使課程體系更加趨于合理及實(shí)用;完善虛擬儀器教學(xué)的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)。課程內(nèi)容設(shè)計(jì)為五個(gè)模塊，包括虛擬儀器概況、虛擬儀器的軟件體系、數(shù)據(jù)采集應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)化儀器設(shè)計(jì)、前沿專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)及應(yīng)用研讀。課程整體內(nèi)容、架構(gòu)與運(yùn)行機(jī)制如圖1所示。課程主要架構(gòu)包括三個(gè)部分，分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的課程內(nèi)容，學(xué)生成果及評(píng)價(jià)方式，及完善的評(píng)價(jià)與反饋機(jī)制。

1.3 教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和技能訓(xùn)練，以綜合性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)室開(kāi)放、課外科技活動(dòng)、學(xué)科競(jìng)賽等方式，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，使學(xué)生就業(yè)后能很快與社會(huì)接軌。以項(xiàng)目為引導(dǎo)，將所有知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)模塊及軟硬件操作能力貫穿應(yīng)用，在過(guò)程中對(duì)學(xué)生的知識(shí)掌握及應(yīng)用能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，課程的評(píng)價(jià)反饋結(jié)果用于教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)中。具體的教學(xué)實(shí)施過(guò)程如圖2所示。

2 教學(xué)資源建設(shè)

2.1 資源體系構(gòu)建

通過(guò)將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，如關(guān)鍵控件的編程與操作流程錄制為視頻，建立知識(shí)地圖，學(xué)生可以方便地針對(duì)自己的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行學(xué)習(xí)與練習(xí)。將硬件設(shè)備相關(guān)材料制成二維碼，學(xué)生可以了解目前設(shè)備儲(chǔ)備及參數(shù)。建立設(shè)備圖書(shū)館，進(jìn)行設(shè)備介紹，性能參數(shù)、工程應(yīng)用案例，便于學(xué)生將理論變?yōu)楣I(yè)實(shí)現(xiàn)。將知識(shí)點(diǎn)、教材、在線(xiàn)課程平臺(tái)（課程資料、微課資料、題庫(kù)）等多種資源相融合，結(jié)合學(xué)生的項(xiàng)目實(shí)踐，將課程變成一個(gè)豐富且可操作的項(xiàng)目體驗(yàn)過(guò)程。

2.2 教材建設(shè)

本課程的教材選取上采用“中文教材+外文參考書(shū)+自編外文資料”的模式。中文教材以課程負(fù)責(zé)人主編的《虛擬儀器技術(shù)》為主，電子工業(yè)出版社的《LabVIEW大學(xué)實(shí)用教程》為輔，并以《LabVIEW大學(xué)實(shí)用教程》的英文原版《LabVIEW for everyone》一書(shū)為主要外文參考書(shū)。針對(duì)于LabVIEW軟件應(yīng)用，ELVIS、myRIO、myDAQ等硬件應(yīng)用，選定典型行業(yè)應(yīng)用案例的中、英文案例介紹及相關(guān)期刊文獻(xiàn)，編制成外文項(xiàng)目資料，在教學(xué)過(guò)程中，這些外文資料的使用與中文并重。通過(guò)這些外文資料的閱讀學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠熟悉外文專(zhuān)業(yè)書(shū)籍和期刊論文的寫(xiě)作風(fēng)格和特點(diǎn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自身科技外文的閱讀能力。

2.3 課程網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)

建立了虛擬儀器技術(shù)在線(xiàn)課程網(wǎng)絡(luò)資源，全面實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)共享。主要包括：（1）建立了虛擬儀器的網(wǎng)絡(luò)課程資源。針對(duì)重點(diǎn)LabVIEW函數(shù)與結(jié)構(gòu)進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)補(bǔ)充。采用動(dòng)畫(huà)、影視等方式生動(dòng)展現(xiàn)虛擬儀器的行業(yè)應(yīng)用。（2）制作完整的虛擬儀器課前預(yù)習(xí)、課程課件，構(gòu)建課程學(xué)習(xí)系統(tǒng)，學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)課堂下載后，利用課外時(shí)間進(jìn)行預(yù)習(xí)、消化、理解。（3）建設(shè)了網(wǎng)上的課程復(fù)習(xí)指導(dǎo)及學(xué)生自測(cè)系統(tǒng)，為教學(xué)質(zhì)量提高提供支撐。

3 考核評(píng)價(jià)體系建設(shè)

優(yōu)化課程考核評(píng)價(jià)體系，針對(duì)課程目標(biāo)達(dá)成實(shí)現(xiàn)過(guò)程化評(píng)價(jià)，使評(píng)價(jià)結(jié)果更能真實(shí)反映學(xué)生的課程產(chǎn)出效果，并將評(píng)價(jià)反饋用于課程后續(xù)優(yōu)化與改進(jìn)。

將考核環(huán)節(jié)分為上機(jī)實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目研究、操作實(shí)驗(yàn)、期末考試四個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行過(guò)程考核。并制定各環(huán)節(jié)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與得分細(xì)則。在虛擬儀器教學(xué)中，以學(xué)生的全面發(fā)展為核心理念，建立多元開(kāi)放的各教學(xué)環(huán)節(jié)與過(guò)程相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[3]。例如，教師在課前可以隨機(jī)抽查關(guān)注學(xué)生的預(yù)習(xí)作業(yè)，在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)根據(jù)學(xué)生提交的成果分別從學(xué)生的信息收集、分析及處理能力、知識(shí)運(yùn)用能力、外語(yǔ)表達(dá)能力、動(dòng)手能力等方面給予全面測(cè)評(píng)。此外，引入“小組互評(píng)機(jī)制”，建立討論學(xué)習(xí)小組，組內(nèi)成員進(jìn)行互相打分，其他組也對(duì)該組成員進(jìn)行打分，實(shí)現(xiàn)評(píng)分渠道的多樣化。評(píng)價(jià)內(nèi)容包括學(xué)習(xí)任務(wù)單完成情況、課堂PPT展示、小組答辯情況、項(xiàng)目論文報(bào)告，進(jìn)一步匯總自評(píng)、互評(píng)和他評(píng)成績(jī)，注重對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)，降低期末閉卷考試在總評(píng)中的比重。另外，課堂活動(dòng)的參與程度、平時(shí)的小測(cè)驗(yàn)、課堂表現(xiàn)等都將計(jì)入考查內(nèi)容，建立相對(duì)完善的形成性評(píng)價(jià)體系。

4 改進(jìn)效果分析

實(shí)現(xiàn)以學(xué)生產(chǎn)出成果為中心的課程大綱設(shè)計(jì)。針對(duì)學(xué)生的前序課程及本課程，分解構(gòu)建課程知識(shí)體系地圖，并引導(dǎo)學(xué)生參與相關(guān)環(huán)節(jié)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、想象能力、創(chuàng)造能力等;提高學(xué)生工程應(yīng)用思維能力。以項(xiàng)目為指引，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行專(zhuān)業(yè)問(wèn)題分析、方案討論制定、軟硬件實(shí)現(xiàn)及測(cè)試全過(guò)程的參與及體驗(yàn);實(shí)現(xiàn)多樣化教學(xué)模式。轉(zhuǎn)變以課堂講授為主的模式，引入微課，知識(shí)點(diǎn)二維碼等碎片化知識(shí)地圖學(xué)習(xí)，使學(xué)生更方便地針對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)及實(shí)踐;評(píng)價(jià)方式多元化、過(guò)程化。通過(guò)各階段知識(shí)點(diǎn)考核、項(xiàng)目過(guò)程評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)、作業(yè)評(píng)價(jià)、上機(jī)考試等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)多元化、過(guò)程化評(píng)價(jià)，更清晰掌握學(xué)生在各階段的學(xué)習(xí)效果，及時(shí)進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整。

在實(shí)施相關(guān)改進(jìn)后，課程達(dá)成度達(dá)0.82，優(yōu)于之前的0.78，課程調(diào)查問(wèn)卷中達(dá)成度為0.86。學(xué)生在調(diào)查反饋中表達(dá)了對(duì)課程中學(xué)習(xí)任務(wù)單、課堂練習(xí)、項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的肯定，對(duì)于各類(lèi)教學(xué)資源、網(wǎng)絡(luò)課程、網(wǎng)上討論交流等形式對(duì)學(xué)習(xí)效果的提升表達(dá)了認(rèn)可與肯定。

5 結(jié)論

虛擬儀器技術(shù)的課程從大綱設(shè)計(jì)，到授課方式與評(píng)價(jià)方式的改革，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生能力質(zhì)變，通過(guò)授課環(huán)節(jié)、項(xiàng)目訓(xùn)練及實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不斷進(jìn)行課程的參與及實(shí)戰(zhàn)演練，能夠結(jié)合所學(xué)內(nèi)容完成知識(shí)點(diǎn)問(wèn)題分析測(cè)試，能夠依據(jù)項(xiàng)目要求，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)、模擬、實(shí)現(xiàn)及驗(yàn)證;在課程中細(xì)化目標(biāo)，并具備可操作性，更好地支撐了畢業(yè)要求，并且更契合認(rèn)證理念與認(rèn)證要求，更好地實(shí)現(xiàn)了學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)，解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力培養(yǎng)，使學(xué)生綜合能力得以提高。

參考文獻(xiàn)

[1]張冬梅，蘇晶，鞏秀鋼.工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證下課程達(dá)成度評(píng)價(jià)的思考[J].科技視界，2018.31：70-71.

[2]周紅坊，朱正偉，李茂國(guó).工程教育誰(shuí)的發(fā)展與創(chuàng)新及其對(duì)我國(guó)工程教育的啟示—2016年工程教育認(rèn)證國(guó)際研討會(huì)綜述[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2017（01）：88-95

[3]徐彬，劉志軍.指向核心素養(yǎng)的課程評(píng)價(jià)探析[J].課程.教材.教法，2019.07：21-26.