基于微課的虛擬儀器課程混合式教學模式研究

李輝，邱雄邇，劉新波，林立

(邵陽學院 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模式研究

李輝，邱雄邇，劉新波，林立

(邵陽學院 電氣工程系，湖南 邵陽 422000)

目前地方高校正在探索轉型發展之路，教學模式正是其探索方向之一，一種從傳統的課堂教學轉變為以學生為主體的自主性學習的教學模式—— “微課”，逐漸走進高等院校管理者及教育工作者的視野。在虛擬儀器教學過程中，筆者從教師側進行轉變，摸索一種“課堂為主，微課為輔”的混合式教學模式，以期為工科專業課程的教學模式研究提供參考。

虛擬儀器；微課程；混合式教學

虛擬儀器是邵陽學院測控技術儀器專業(以下簡稱測控專業)一門知識面廣、實踐性強、應用性突出的專業課程，也是一門儀器科學與計算機技術相結合的前沿技術課程，其教學目標就是基于“通用計算機的測控系統”和“軟件即儀器”的設計理念，結合傳統測量控制技術，培養學生在實際工程中應用測控技術的能力。針對測控系統的工程應用和“教、學、用”的實際，教學內容以LabVIEW開發環境的高級編程為重點，以框圖程序為載體，實現G語言編程。其特別適用于測控系統的數據采集、測量控制、分析與處理及嵌入式開發等方面[1]。

隨著信息技術、互聯網+、流媒體等在人類生活、學習及工作中的“蠶食”，微博、微信、微視頻、微雜志等“微事物”已經與我們“寸步不離”，把大家從原來的靜止化、模塊化的學習習慣逐漸向移動化、碎片化轉移，并在教育領域對傳統的課堂教學提出了挑戰。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“微課既可引導教師主動創新課堂教學形態，又可提高學生利用智能終端學習的效率”[2]。本文以虛擬儀器課程教學為例，力圖探索出一種適用于具有工程應用性、實踐操作性課程的教學模式。

1　微課與傳統教學融合的必要性

我校測控專業的學科體系由學科基礎課、專業課兩大類共計32門課(其中選修課為9選5的形式)組成，目前主要的教學模式是以“教師”為中心，以講授為主要手段，結合討論，嚴格執行教學大綱，拿起書本即講者，放下書本即討論，同時能發揮教師的主觀能動性，也能在課堂上根據他(她)的“匠心”進行帶有藝術性的某些細微改變[3]。這種既定的傳統教學模式不僅存在于學科基礎課，也在專業課的課堂大有市場，但也不能忽視它過于強調教師的作用，按部就班地按照“老師講解，學生練習、教師檢查”進行教學活動，使得學生的學習變成了重復教材或老師傳授的知識，不能體現學生的主觀能動性，禁錮了學生的思維，不能培養學生“創新創業”的能力[4]。特別是對理論性少、實踐性強的專業課而言，這種傳統教學并不能完全勝任。

虛擬儀器課程理論與工程實踐緊密相連，強調實際操作，工程性、綜合性較強，其講授的是測控應用領域的G語言編程實現，教學過程中普遍存在著課堂教學與機房教學的尷尬、學時少與內容多的窘境、理論與實踐孰輕孰重、課程考核方式與方法等問題。在以往的課程教學中可以發現，測控專業學生由于在低年級已經學習了C語言，因而具備了一定的編程基礎，能夠較好理解和掌握與C語言相通或相同的知識點[5]，但對課程中出現的新概念(比如數據流、幀、移位寄存器、反饋節點等)理解掌握不夠，造成學生在應用G語言進行下一階段的畢業設計、課程設計時“無處下手”，或是面臨著“細節決定成敗”的“功虧一簣”。究其原因，無外乎就是教學方法存在局限性，基于此，在課堂教學模式之外，拓展微課教學模式，借助微視頻這一手段，把虛擬儀器課程中G語言設計重難點盡可能地利用智能終端、互聯網的方式呈現給學生，實現以學生為主體的學習。

2　基于微課的虛擬儀器課程教學設計

將傳統課程教學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，能夠使教學主題突出、教學方向明確、教學資源多樣，也是較短時間內教師實現最有效的教學手段之一，而且能夠使學生結合自己的專業方向及喜好實現個性化、自主性、協作性的學習。

基于微課的虛擬儀器課程教學與傳統的課堂教學一樣，教師也需要結合教學目的，從備教材、備學生、PPT設計、課堂設計、教學策略、案例挑選等方面進行精心設計準備。除此之外，教師還需要進行微課制作與設計，其牽涉微知識點選取，教學目的實現，趣味性、生動性與實用性是否一致，視頻錄制、加工制作、環境安排、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計經歷，總結了虛擬儀器課程中“For循環結構”的微課制作與設計。開發軟件：Microsoft PowerPoint2007、Corel VideoStudio Pro、Corel ScreenCap；背景音樂：清音樂《春野》；時長為10’59”。微課的教學內容及過程如表1所示。

表1　For循環結構的微課設計的教學內容及過程

3　微課與虛擬儀器課堂教學融合實踐

微課教學符合互聯網+時代碎片化學習的需要，但不可否認的是，課堂教學是在固定時間內在教室開展的有明確目標的教學活動，是一種藝術表現手段，一種生成性過程，一種連續性與系統性并存的知識傳遞過程，這是微課不可替代的[3-4]。微課教學和傳統課堂教學各有所長，也各有所短[6]。基于此，結合兩種教學方式各自的長處，構建一種基于微課的混合式教學模式，將兩者有機結合，發揮各自的優勢，克服彼此短處。

虛擬儀器課程的混合式教學模式設計如下：1)進行傳統課堂教學時，針對重難點教學進行微課教學穿插，微視頻輔助課堂講授，能夠抓住并保持學生的注意力，緩解審美疲勞，還能增進師生感情，活躍課堂氣氛，提高教師的教學效率和學生的學習效率；2)課后視頻分享，拓展教學示例，以簡單工程應用推銷課程的實用性，以案例設計增強課程的吸引力。案例設計基于教師自身科研、教研項目，并以指導創新與開發實驗室大學生創新項目為輔，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，以計算和產生脈寬調制信號項目為例(如表3所示)，分集演示子任務的開發與實現，以便于學生系統性、連貫性與自主性地隨時學習，拓寬課堂教學的時空限制，并為課堂教學提供有效的補充。

表2　案例項目庫

表3　計算和產生脈寬調制信號項目問題庫

4　結語

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課堂教學和微課教學各自的優勢及不足，提出微課與傳統課堂教學相融合的混合式教學模式，并在虛擬儀器課程教學中進行了初步實踐，以微課教學輔助課堂教學，課堂教學又促進微課教學，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“課內整合”老路——對微課應用的再思考[J].遠程教育雜志,2014(5):34-40.

[4] 王丹丹.微課在傳統課堂教學中的特點及應用——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循環結構”微課教學設計[J].亞太教育,2016(7)：79-83.

[6] 徐翠鋒,郭慶.論微課與傳統教學的有效融合[J].職業時空,2014(1):74-76.

(責任校對謝宜辰)

20160517

邵陽學院教學改革研究立項項目(2015JG14)；湖南省普通高校教學改革研究項目(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與嵌入式控制技術研究。

G642.0

A

1674-5884(2016)10-0103-03