楊聲云， 趙文龍， 萬衛(wèi)強， 邱玉蘭

（南昌航空大學(xué) 信息工程學(xué)院，南昌 330063）

引 言

2015 年，國務(wù)院辦公廳發(fā)布了《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》，文件中明確提出了高校健全創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系的具體措施[1]。實現(xiàn)創(chuàng)業(yè)教育和專業(yè)教育的有機融合是當(dāng)前我國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育必須解決的問題之一[2]。

“LabVIEW 編程與虛擬儀器設(shè)計”課程是自動化專業(yè)、電氣工程及其自動化專業(yè)的一門專業(yè)課，在以往的教學(xué)實踐中,本課程主要采用多媒體教學(xué)方式，課堂講述為主并安排有8 學(xué)時的上機實驗。但在2015 版新的專業(yè)培養(yǎng)計劃中，學(xué)時分配已進行了調(diào)整，減少了課堂教學(xué)學(xué)時，增加了上機練習(xí)時間，故而以往的教學(xué)方法也需要進行相應(yīng)的調(diào)整。秉承創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的精神，本課程在上機實踐中更多地引入了以工作任務(wù)驅(qū)動為導(dǎo)向的項目訓(xùn)練模式[3-4]，使學(xué)生能更好地掌握和提高LabVIEW 綜合應(yīng)用技能和技巧，在其后續(xù)專業(yè)課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計相關(guān)選題中更能運用自如，培養(yǎng)其創(chuàng)業(yè)精神，提高其設(shè)計能力和創(chuàng)業(yè)能力。

1 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)向的課程教學(xué)改革

1.1 課程教學(xué)內(nèi)容改革

根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方案對該課程設(shè)置有限學(xué)時的實際，結(jié)合當(dāng)代大學(xué)生學(xué)習(xí)碎片化的特點，本課程在教學(xué)內(nèi)容上的改革是將教學(xué)大綱所規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化為若干教學(xué)模塊，即教學(xué)內(nèi)容模塊化。這既能在一定程度上解決學(xué)時少內(nèi)容多的矛盾，又便于教學(xué)方法的改革。模塊化教學(xué)內(nèi)容及體現(xiàn)科研成果的研究性教學(xué)內(nèi)容的比例見表1。在不同模塊化的教學(xué)內(nèi)容導(dǎo)入課程相關(guān)科研成果的研究性內(nèi)容，能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生思考問題、分析和解決問題的能力。在教學(xué)內(nèi)容改革上堅持“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，明確了每個教學(xué)內(nèi)容模塊學(xué)生學(xué)習(xí)擬達到的目標。

表1 課程教學(xué)內(nèi)容改革一覽表

1.2 課程教學(xué)方法改革

本課程采用的教學(xué)方法是課堂講授和任務(wù)驅(qū)動相結(jié)合，課堂講授改變了以往的課堂滿堂灌形式，而是更多的讓學(xué)生參與到課堂的教學(xué)中來。在教學(xué)過程中，積極調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，實現(xiàn)傳統(tǒng)的知識傳授型向教學(xué)創(chuàng)新和實踐相結(jié)合的過程的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)教學(xué)相長，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神[5]。

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)法，它轉(zhuǎn)變以往以傳授知識為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念，實施以解決問題、完成任務(wù)為主的多維互動式的教學(xué)理念。學(xué)生能根據(jù)自己對問題的理解，運用共有的知識和自己特有的經(jīng)驗提出方案和解決問題[6]。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法改變了以往“教師講，學(xué)生聽”，以教定學(xué)的被動教學(xué)模式，創(chuàng)造了以學(xué)定教、學(xué)生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型學(xué)習(xí)模式[7-8]。通過實踐發(fā)現(xiàn)“任務(wù)驅(qū)動”法有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)及與他人協(xié)作的能力。

“以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法流程包括：

1）講解演示。非傳統(tǒng)的教師講臺講授，而是對課程內(nèi)容模塊化，提煉重點和難點并進行講解，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者帶著真實的任務(wù)進入學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)更加直觀和形象化。

2）現(xiàn)場實操。即選擇與當(dāng)前學(xué)習(xí)主題密切相關(guān)的真實性問題（任務(wù)）作為學(xué)習(xí)的中心內(nèi)容，讓學(xué)生通過問題的解決來建構(gòu)知識[9-10]。

3）檢查指導(dǎo)。在學(xué)生探索解決現(xiàn)實問題（任務(wù)）的過程中遇到困難時，給予現(xiàn)場指導(dǎo)。

4）案例練習(xí)。教師給出與當(dāng)前學(xué)習(xí)主題密切相關(guān)的案例，強調(diào)鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，鼓勵學(xué)生之間的討論和交流。以此補充修正學(xué)生對當(dāng)前問題的解決方案。

5）展示點評。讓學(xué)生展示所解決問題（任務(wù)）的思路、方案、結(jié)果，教師予以點評。教師既對學(xué)生解決問題的過程和結(jié)果進行評價，也對學(xué)生自主學(xué)習(xí)及協(xié)作能力進行評價。

本課程教學(xué)改革實踐中為學(xué)生組建了課程學(xué)習(xí)小組，將大部分課堂教學(xué)內(nèi)容模塊作為課程學(xué)習(xí)任務(wù)布置給學(xué)習(xí)小組。學(xué)生課前以小組為單位主動學(xué)習(xí)研討，并制作PPT，上課時在課堂進行講解；教師和其他學(xué)生作為聽課者參與提問互動；教師對學(xué)生所講的內(nèi)容在基礎(chǔ)理論、基本方法方面加以點評并進一步梳理講解。這樣既可以提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，還可以鍛煉學(xué)生的團隊合作意識與語言表達能力[11-12]。

本課程積極開展了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，利用網(wǎng)絡(luò)向?qū)W生提供各種教學(xué)信息，本課程的教學(xué)課件、題庫、上機練習(xí)指導(dǎo)等各類教學(xué)資料均通過學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺實現(xiàn)了資源共享，加強了學(xué)生與教師在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息交流。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實踐中，能夠不斷更新和擴展學(xué)習(xí)內(nèi)容，豐富了教學(xué)手段和方法，方便了學(xué)生課外繼續(xù)學(xué)習(xí)，對提高教學(xué)效果有很好的促進作用。圖1 為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺教學(xué)資源頁面。

圖1 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺教學(xué)資源頁面

1.3 課程考核方法改革

根據(jù)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)改革的精神，本課程在考核方法上改變了期末考試一錘定音的方法，重視學(xué)生在團隊合作學(xué)習(xí)過程中的考核和實驗、項目設(shè)計環(huán)節(jié)體現(xiàn)的能力，通過采取多種考核方式相結(jié)合的方法，強化了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

1.3.1 學(xué)生合作學(xué)習(xí)考核（占比30%）

1）學(xué)生自評考核。

各學(xué)習(xí)小組根據(jù)本組成員在合作學(xué)習(xí)中的參與度和貢獻度進行自評和互評，在一定程度上實現(xiàn)學(xué)生“我的學(xué)習(xí)我做主，我的評分我做主”的目標。學(xué)生自評考核在“學(xué)生合作學(xué)習(xí)考核”的占比為40%。

2）教師對各合作學(xué)習(xí)小組考核。

教師根據(jù)各合作學(xué)習(xí)小組的課堂表現(xiàn)評分，在“學(xué)生合作學(xué)習(xí)考核”的占比為60%。

1.3.2 課堂測驗考核（占比40%）

課堂測驗考核在綜合成績中占比40%。

1.3.3 實驗、項目設(shè)計環(huán)節(jié)考核（占比30%）

實驗、項目設(shè)計環(huán)節(jié)考核在綜合成績中占比30%。

各種考核方式在學(xué)生綜合成績中占比見表2。

表2 各種考核方式在學(xué)生綜合成績中的占比

2 教學(xué)改革實施及成效

“LabVIEW 編程與虛擬儀器設(shè)計”課程在2015—2017 級自動化專業(yè)和電氣工程及其自動化專業(yè)共16 個班級學(xué)生的課程教學(xué)中實施了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)改革。

經(jīng)過課程教學(xué)改革之后，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性明顯提高，大部分同學(xué)都能夠積極參與課堂互動討論，學(xué)生普遍反映本課程教學(xué)方法的改變更能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)能力。

以2015—2017 級自動化專業(yè)學(xué)生的考試成績?yōu)槔M行對比，參考工程認證課程目標達成情況評價表，學(xué)生成績對比情況見表3。表中A1，A2，A3 分別為本課程3 個課程目標的百分制達成度。其中課程目標1 為掌握LabVIEW 程序設(shè)計的基本概念，課程目標2 為掌握LabVIEW 程序設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)，了解有關(guān)虛擬儀器的創(chuàng)新概念、最新研究成果及實用技術(shù)。課程目標3 為能熟練使用LabVIEW 軟件完成簡單的虛擬儀器系統(tǒng)設(shè)計。

表3 2015—2017級學(xué)生成績對比 分

實行教學(xué)改革之后，學(xué)生成績在平均分和及格率等方面均有較大提高，3 個課程目標的達成度明顯提高，尤其是課程目標3 的達成情況。

大多數(shù)學(xué)生在短學(xué)時的學(xué)習(xí)中較難熟練使用LabVIEW 軟件完成簡單的虛擬儀器系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)，但在采取增加課后實訓(xùn)環(huán)節(jié)，加強項目設(shè)計環(huán)節(jié)要求的改進措施下，有了很大的改善，課程目標3 達成度A3 提高明顯。

3 結(jié) 語

通過本課程的教學(xué)改革與實踐，對學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)具有積極的作用和意義，具體體現(xiàn)在：

1）引入以工作任務(wù)驅(qū)動為導(dǎo)向的項目訓(xùn)練模式，通過實際技能訓(xùn)練，使學(xué)生更好地掌握和提高了LabVIEW 綜合應(yīng)用技能和技巧；

2）用科研創(chuàng)新實例作為應(yīng)用案例進行講解，增強了學(xué)習(xí)效果，能逐步培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新意識；

3）通過后續(xù)專業(yè)課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計中與本課程相關(guān)的選題進一步培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

總之，將專業(yè)課教學(xué)與科研、實踐相結(jié)合，將項目訓(xùn)練及科研課題融入課堂，學(xué)生參與到項目訓(xùn)練和科學(xué)實踐活動中來，既做到了理論聯(lián)系實際，改善了教學(xué)效果，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，又能使學(xué)生不再拘泥于書本知識，能夠使他們盡早融入到社會實踐當(dāng)中，培養(yǎng)和鍛煉了他們的科研意識和創(chuàng)新能力。