刘伟玲　肖艳军　徐晓明　高楠　周围

摘要

工程教育认证中，毕业要求的实现是由课程目标实现支撑的，因此，在专业课程中，如何提高课程达成效果是整个培养体系的核心问题[1]。本文针对测控专业核心课程“虚拟仪器技术”，从课程内容与授课方式改革、课程资源建设、项目驱动教学、评价方式改革等方面，提出了可操作的具体方案，并在本专业认证工作中进行了实施，取得了较好的效果。

关键词

毕业要求;课程目标;评价方式;课程达成度

中图分类号： TQ086-4;G642           文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.04.24

“虚拟仪器技术”课程实践及应用性很强，授课效果将直接影响学生在后续的毕业设计及专业实践环节能否具备知识的“应用力”。为此，我专业在课程设计中秉承“实践为主”的理念，实现各课程知识的交叉应用与贯穿，即以传感器、电路、微机等为经、以信息为纬，实现衔接与交叉。本文中从“虚拟仪器技术”课程的教学大纲与教学内容设计、教学资源建设、课程考核评价体系建设等方面进行阐述，来展现相关改进措施的实施方法、过程及效果。

1 教学大纲及教学内容设计

在教学大纲设计中，将学生为中心，OBE及持续改进作为教学设计的核心[2]，以专业结合培养目标及课程对专业毕业要求的支撑，细化课程目标，使课程目标更明确、系统并易于考核评价。

1.1 课程学时分配设计

缩减课堂讲授学时所占比例，课内18学时、项目12学时、实验16学时、上机操作考试2学时，使学生有更多的时间进行知识点应用及实践。增加课程中的项目环节，以项目为指导进行实例分析讨论，学生参与进行方案设计及实现，对项目进行评价反馈。对于课内实验学时，分为软件上机编程调试及硬件测试系统调试实验。

1.2 课程内容设计

图1 虚拟仪器课程内容、架构及运行示意图

根据虚拟仪器的发展要求及学生的学习规律，修订及完善了课程的教学大纲、实验大纲，协调课程先后内容和相互衔接关系，使课程体系更加趋于合理及实用;完善虚拟仪器教学的内容和结构。课程内容设计为五个模块，包括虚拟仪器概况、虚拟仪器的软件体系、数据采集应用、网络化仪器设计、前沿专业文献及应用研读。课程整体内容、架构与运行机制如图1所示。课程主要架构包括三个部分，分别对应相应的课程内容，学生成果及评价方式，及完善的评价与反馈机制。

1.3 教学环节设计

加强实践教学环节和技能训练，以综合性实验、验室开放、课外科技活动、学科竞赛等方式，培养学生的实践动手能力和创新能力，使学生就业后能很快与社会接轨。以项目为引导，将所有知识点、知识模块及软硬件操作能力贯穿应用，在过程中对学生的知识掌握及应用能力进行评价，课程的评价反馈结果用于教学的持续改进中。具体的教学实施过程如图2所示。

2 教学资源建设

2.1 资源体系构建

通过将相关知识点，如关键控件的编程与操作流程录制为视频，建立知识地图，学生可以方便地针对自己的薄弱环节进行学习与练习。将硬件设备相关材料制成二维码，学生可以了解目前设备储备及参数。建立设备图书馆，进行设备介绍，性能参数、工程应用案例，便于学生将理论变为工业实现。将知识点、教材、在线课程平台（课程资料、微课资料、题库）等多种资源相融合，结合学生的项目实践，将课程变成一个丰富且可操作的项目体验过程。

2.2 教材建设

本课程的教材选取上采用“中文教材+外文参考书+自编外文资料”的模式。中文教材以課程负责人主编的《虚拟仪器技术》为主，电子工业出版社的《LabVIEW大学实用教程》为辅，并以《LabVIEW大学实用教程》的英文原版《LabVIEW for everyone》一书为主要外文参考书。针对于LabVIEW软件应用，ELVIS、myRIO、myDAQ等硬件应用，选定典型行业应用案例的中、英文案例介绍及相关期刊文献，编制成外文项目资料，在教学过程中，这些外文资料的使用与中文并重。通过这些外文资料的阅读学习，学生能够熟悉外文专业书籍和期刊论文的写作风格和特点，提高学生的学习兴趣和自身科技外文的阅读能力。

2.3 课程网络资源建设

建立了虚拟仪器技术在线课程网络资源，全面实现教学资源网络共享。主要包括：（1）建立了虚拟仪器的网络课程资源。针对重点LabVIEW函数与结构进行知识点补充。采用动画、影视等方式生动展现虚拟仪器的行业应用。（2）制作完整的虚拟仪器课前预习、课程课件，构建课程学习系统，学生通过网络课堂下载后，利用课外时间进行预习、消化、理解。（3）建设了网上的课程复习指导及学生自测系统，为教学质量提高提供支撑。

3 考核评价体系建设

优化课程考核评价体系，针对课程目标达成实现过程化评价，使评价结果更能真实反映学生的课程产出效果，并将评价反馈用于课程后续优化与改进。

将考核环节分为上机实验、项目研究、操作实验、期末考试四个环节进行过程考核。并制定各环节的评价标准与得分细则。在虚拟仪器教学中，以学生的全面发展为核心理念，建立多元开放的各教学环节与过程相应的评价标准[3]。例如，教师在课前可以随机抽查关注学生的预习作业，在实验环节根据学生提交的成果分别从学生的信息收集、分析及处理能力、知识运用能力、外语表达能力、动手能力等方面给予全面测评。此外，引入“小组互评机制”，建立讨论学习小组，组内成员进行互相打分，其他组也对该组成员进行打分，实现评分渠道的多样化。评价内容包括学习任务单完成情况、课堂PPT展示、小组答辩情况、项目论文报告，进一步汇总自评、互评和他评成绩，注重对学习过程的评价，降低期末闭卷考试在总评中的比重。另外，课堂活动的参与程度、平时的小测验、课堂表现等都将计入考查内容，建立相对完善的形成性评价体系。

4 改进效果分析

实现以学生产出成果为中心的课程大纲设计。针对学生的前序课程及本课程，分解构建课程知识体系地图，并引导学生参与相关环节，提升学生学习的积极主动性，在潜移默化中培养学生的思维能力、想象能力、创造能力等;提高学生工程应用思维能力。以项目为指引，引导学生进行专业问题分析、方案讨论制定、软硬件实现及测试全过程的参与及体验;实现多样化教学模式。转变以课堂讲授为主的模式，引入微课，知识点二维码等碎片化知识地图学习，使学生更方便地针对知识点进行学习及实践;评价方式多元化、过程化。通过各阶段知识点考核、项目过程评价、实验环节评价、作业评价、上机考试等环节，实现多元化、过程化评价，更清晰掌握学生在各阶段的学习效果，及时进行针对性调整。

在实施相关改进后，课程达成度达0.82，优于之前的0.78，课程调查问卷中达成度为0.86。学生在调查反馈中表达了对课程中学习任务单、课堂练习、项目实验环节的肯定，对于各类教学资源、网络课程、网上讨论交流等形式对学习效果的提升表达了认可与肯定。

5 结论

虚拟仪器技术的课程从大纲设计，到授课方式与评价方式的改革，实现了学生能力质变，通过授课环节、项目训练及实验，学生不断进行课程的参与及实战演练，能够结合所学内容完成知识点问题分析测试，能够依据项目要求，运用所学知识点进行方案设计、评价、模拟、实现及验证;在课程中细化目标，并具备可操作性，更好地支撑了毕业要求，并且更契合认证理念与认证要求，更好地实现了学生实践能力培养，解决复杂工程问题的能力培养，使学生综合能力得以提高。

参考文献

[1]张冬梅，苏晶，巩秀钢.工程教育专业认证下课程达成度评价的思考[J].科技视界，2018.31：70-71.

[2]周红坊，朱正伟，李茂国.工程教育谁的发展与创新及其对我国工程教育的启示—2016年工程教育认证国际研讨会综述[J].中国大学教学，2017（01）：88-95

[3]徐彬，刘志军.指向核心素养的课程评价探析[J].课程.教材.教法，2019.07：21-26.