课程“三度”建设背景下虚拟仪器技术课程的教学模式改革

付三丽 汪源 黄恒一 高媛

摘 要：网上上课即师生隔空进行，但教师无法一眼看到所有学生的反应，只能通过互动了解学生的听课效果。为了提高课程的深度、饱和度和学业紧张度，吸引学生到“网上课堂”专心学习，将“以学生为中心”的教育理念融入虚拟仪器技术课程教学中，从课前预习、课堂教学、课程设计、考核方式、教学方法与手段以及产学一体化等方面进行了改革探索。实践结果表明，网上授课对虚拟仪器课程的理论教学革新和学生自主学习实践能力培养具有重要作用。

关键词：课程“三度”建设;虚拟仪器技术;教学模式改革;腾讯课堂;人才培养;网上授课

中图分类号：TP317文献标识码：A文章编号：2095-1302（2020）09-0-03

0 引 言

聚焦本科教育，聚焦“学生竞争力”，以课程“三度”建设为抓手，是学校落实教育部对高校提升课程质量统一要求的重要举措，是学校积极应对新的生源结构变化的快速响应，也是学校“十三五”“十四五”时期人才培养的重点工作[1-2]。

近期，高校积极探索使用信息化手段开展网课教育，开展课程借助优质MOOC资源[3]、“雨课堂”、腾讯会议、腾讯课堂、钉钉、QQ屏幕分享等网络平台。很多教学平台实现了支持点名-签到、上传学习资源、发送学习资料、开展讨论、布置作业、测试播放视频等功能[4]。但是，所谓的“停课不停学”须考虑学生家庭条件。

传统的虚拟仪器技术及应用课程的理论教学在机房上课，教学过程中将多媒体课件与LabVIEW软件操作相结合，教师是理论教学的主体[5]，主宰理论教学的整个过程，通过课堂讲解和编程案例分析，引导学生掌握设计过程，如项目要点解读、电路组成、程序设计等，在机房课堂上讲练结合，通过例题学习指令及其应用，在教学上辅助仿真，培养学生的设计能力。暂时，师生不能聚于课堂，但得益于现在的大学生人人一部智能手机，因此虚拟仪器课程的教学通过“雨课堂”+MOOC资源+腾讯课堂，学生端可以直接在手机上进行，无须安装任何APP。

1 教学模式改革的措施

目前受疫情影响，学生在家通过网络和老师一起在线学习，虚拟仪器课程的课前预习作业、课件和课后作业通过“雨课堂”提前向学生发布，学生可根据自己情况安排预习时间，丰富形式，搭建载体，提升学习实效。上课时，通过“雨课堂”讲解PPT、题意分析，同时，开启弹幕，学生通过弹幕可以实时交流停课情况;通过“腾讯课堂”进行屏幕分享，演示LabVIEW软件操作，根据预习结果，讲解编程思路，并演示编程过程和运行结果。

1.1 教学模式改革的目的

以“学生为中心”的教育理念为中心[6]，根据目前疫情形势，设定的教学目标要符合学习者的学习能力和周围环境条件。大学生人手一部智能手机，部分学生家里有电脑，自己的笔记本电脑随身带着，因此学生通过网络直播课学习的硬件条件基本满足。“雨课堂”[7]可以将视频、语音、PPT、习题等线下课堂教学内容远程直播给学生，且支持课后回放;测试即时评判、关注教学效果;具有在线进行弹幕、投稿、课堂红包、随机点名等师生互动功能;课后作业可以设置客观题、主观题，附件作答、拍照上传、语音回复，满足作业考试需求;提供全周期的教学数据分析（课前-课堂-课后），量化了解教学过程。“腾讯课堂”[8]具有直播课程，支持举手、送花功能，实现师生线上互动学习，與社交软件微信、QQ等完美结合，实现课程快捷分享。

因此，教学模式改革的目的是：改善学生的学习现状，通过课前预习测试，鼓励学生自主学习，提升学生的综合素养，养成良好的学习习惯，以积极乐观的人生态度面对学习中遇到的困难，突破自我，完善自我[9]。在网络直播课中，教师更关注的是对学生学习知识的引导，教师提供电子版教材和教参，养成学生在课前预习和完成课后作业的过程中主动查阅资料的习惯，无形中提高学生的自主学习能力[10]。

1.2 教学模式改革的方案

把原有的“平时30%+考试70%”的改革考核方式，改为由课前预习（10%）+课堂测验（20%）+理论作业（20%）+实验成绩（20%）+期末考试（30%）共同组成作为学生在本课程的最终成绩，学生总评成绩课程考核更注重学习的阶段性和过程化。其中，课前预习和课堂测试按照“雨课堂”课件得分计算成绩;课后作业主要是主观题目，学生拍照通过“雨课堂”提交，老师通过手机或网页版“雨课堂”批改;实验和期末考试，学生返校后完成。通过改革，学生可以阶段性地完成课程的整体学习任务，减少了学生对新知识的“心中老虎”的畏惧感。

1.3 课程准备

（1）调整课程大纲。根据5种品质体现课程目标与毕业要求的对应关系及教学现状，重新调整每堂课的课前预习、上课内容和课后作业的内容，注重过程化学习特点，提前发给学生，并在直播测试课中解读课程大纲。每次课前，至少提前1天把与本次课相关的预习PPT、上课PPT和课后作业通过“雨课堂”发布，学生根据自己时间安排预习。

（2）筛选MOOC资源，指导性学习基础知识。根据调整后的知识体系，在每次课的预习PPT中，插入对应的MOOC资源，主要是本次课程的重点、难点，每次MOOC视频时长不超过20 min。学生为完成预习PPT中的题目，会针对性地查阅电子版资料和观看MOOC资源。预习题目主要以填空和选择为主的客观题目，基本覆盖课程的基础概念，为课上学习奠定基础。“雨课堂”自动批改，学生立即知道自己的预习情况。

（3）线上课程互动。开启弹幕，学生可以发送与课程相关的问题;上课的PPT中嵌入选择、填空和投票类型的题目，边讲边测，可以立即看到提交后的成绩，提高学生上课注意力。

（4）促进师生交流，加入学生的班级QQ群，参与学生在群中的讨论。课后作业以主观题为主，培养学生自主编程的思维方式。线上交流，学生放松，师生心灵的距离感缩小，学生主动和老师聊自己的学业规划。

2 教学模式改革成果

公开提交预习报告，避免学生抄袭;学生养成自主学习的习惯，课前测试和课堂测试提高了学生学习的积极主动性;客观测试题立即出成绩，激发了年轻人的“不服输”的学习劲头;弹幕活跃了课堂氛围。

2.1 学生端的反馈

（1）加强学生养成预习的习惯。学生关注学习过程的程度提高了，提交后发现自己做的成绩不理想，会主动与老师或同学交流。因此“教”与“学”的天平倾向引导学生线下自学、线上主动学。

（2）方便快捷地知道自己的学习任务。学生手机端会提醒学生学习任务，如图1所示。所有的学生都按时完成了预习作业，参与了线上上课。线上上课时学生答题反馈如图2所示。

（3）师生之间的交流增加。通过QQ群、弹幕、举手、随机点名等师生交流互动的机会增加了，如图3所示。学生尤其喜欢弹幕发言，增加了学生回答问题的机会和自信心。不管线上，还是线下，学生遇到不懂的知识点敢于提问了，从而及时反馈了学习效果。

（4）线上学习编程。学生在手机端或电脑端即可学习编程，如图4所示。

2.2 教师端的改革成果

（1）重新整合教学资源，重新梳理知识脉络，对课程知识有了更深的理解。鉴于特殊时期，不得由原来的传统教室上课，改为线上上课，教师备课的工作量增大了。为了线上和线下吸引学生的学习兴趣，把以往一次课的PPT拆为课前预习、课上和课后3个;并增加了客观测试和活动环节，调整了授课模式，增加了基本概念的理解题目，以及更多的理论与实践相结合题目。

（2）系统自动批改和统计客观题答题情况，便于分析统计上课效果。教师可以根据课堂测试时学生的答题进度知道学生对知识的掌握情况，及时调整授课进度;每次课后可看整堂课的授课效果，查看后台导出的“优秀学生”和“预警学生”，防止学生“掉队”，如图5所示。

（3）跟进新科技，认真学习“雨课堂”、腾讯会议、腾讯课堂、钉钉、QQ屏幕分享等网络平台的应用方法。教师重新认识了理论编程和实际网络应用之间的异同点，对理论联系实际有了更深的了解。

3 结 语

虚拟仪器技术课程的教学模式改革是为了在特殊时期不落下学习任务，希望积极有效地陪着学生学习，大学生的智能手机不仅仅是学生社交工具，更是学习平台。鉴于部分学生身边没有电脑，因此教师在上课过程中也会用屏幕共享，边讲理论边引导学生一起编程，让学生跟着屏幕一起用理论知识完成项目任务。通过以“线上自学自测+线上讲解分析+课后实战编程”的课程模式的改革，教师对知识体系有了新的整合，网络软件应用能力也得到了提高。

目前上课模式的不足之处在于课堂检测题目仅局限于选择、填空和讨论互动的实时进行，因学生学习环境不统一，学生项目编程遇到问题，只能电话、QQ或发视频等方式交流，不及在机房上课时面对面指导效果快捷。

授课模式的意义在于系统的即测即判对错功能，提高了学生检查自己对知识的掌握程度，提高了学生学习的主动性。希望学生在离开校园以后继续保持学习习惯，在工作中不骄不躁，与时俱进。

参考文献

[1]陆丹.以本为本大力推进课程“三度”建设[EB/OL].[2018-10-22].http：//www.sanyau.edu.cn/newsDetails.asp？did=5045.

[2]佚名.明确要求，扎实推进，我校发布《三亚学院课程“三度”建设推进方案》[EB/OL].[2018-12-26].http：//www.sanyau.edu.cn/newsDetails.asp？did=5204.

[3]孔德凤.抓住MOOC之机遇促进计算机与软件工程专业教学改革[J].祖国，2016（19）：165.

[4]楚万强，张科峰，沈冰.浅谈“云班课”在高校党员学习教育中的应用[J].开封大学学报，2018（4）：68-69.

[5]刘继萍.“教师主导、学生主体”：一个经典公式正当性的论证[J].北京师范大学学报（社会科学版），2015（4）：25-33.

[6]李恋.“以学生为中心”教育理念的内涵解析[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2014（3）：56-58.

[7]孙丽娜.基于雨课堂的高校师范生CAI能力提升研究[J].软件，2020（1）：293-296.

[8]陈红普，凡妙然.腾讯课堂在线教育运行模式的思考与启示[J].现代教育技术，2015（11）：86-92.

[9]朱子輝.传统文化教育的教学设计（总论）[J].汉字文化，2018（11）：57-83.

[10]马秀麟，苏幼园，梁静.移动学习环境中注意力保持及学习行为控制模型的研究[J].远程教育杂志，2018（2）：56-66.