基于网络平台的“虚拟仪器原理与应用”重点课程建设研究

吉淑娇 雷艳敏

摘   要：随着高校人才培养模式的发展和国家对本科教育发展的重视和投入，各高校大力推行重点课程建设项目。“虚拟仪器原理与应用”课程作为电类专业的必修专业课，是长春大学重点建设课程，该课程在教学团队建设、教材建设，拓展训练建设、网络平台资源建设以及实践环节建设等几个方面进行了重点课程建设，取得了一定的成果。文章将对此展开研究。

关键词：教材建设;拓展训练;网络平台

在全国新工科建设的大背景下，国家对本科教育的重视程度逐渐回归，课程建设对提高本科教育的教学质量以及深化教学改革工程都具有非常重要的意义。“虚拟仪器原理与应用”课程为长春大学电类专业（电子信息工程专业、通信工程专业以及测控与仪器工程专业）的必修课，具有一支师资队伍合理、教学文件完善、课程资料齐全的教学团队。2017年，长春大学将该课程作为校级重点课程进行重点建设。针对和课程建设相关的几个方面，重点加入课程网络资源建设，对学有余力的同学进行拓展训练以及针对长春大学虚拟仪器实验室的特点进行自编教材的建设。

1    教学团队的建设

长春大学培养了多名主讲教师，均具有独立承担该课程理论和实践教学的能力;教师团结协作完成教学任务，已具备培养学生用理论知识解决实际问题的能力[1]。目前教学团队一共有5名教师，两名副教授，两名讲师，一名助教，梯队建设合理，课程组成员一起组织编写教材、参加教学会议、组织学生参加认证考试等。课程组成员对教学大纲进行多次修订，现在教学文件规范。对新进“虚拟仪器原理与应用”课程教师队伍的教师进行辅导，并形成集体听课制度，每次听课都填写听课记录，针对新教师不足的地方提出意见，课后及时与授课教师交换意见，以便总结和改进。课程组所有教师要积极参加院、教研室组织的教学研究工作，特别是专业建设及课程建设工作，承担教研课题，撰写教研论文或总结。

2    教材建设

作者从事“虚拟仪器原理与应用”课程教学十余年，在教学经验积累的过程中，总结了自己的教学心得，积累了大量适合学生学习的例题。之前“虚拟仪器原理与应用”课程的教学内容是依据教学大纲指定的教材，教材是权威学者以及工作室编撰的，书籍较厚，而且LabVIEW版本落后，不能满足长春大学虚拟实验室的硬件设备需求。所以本次重点课程建设在教学内容的更新过程中，充分结合了指定教材和教师教学经验的总结，结合教师专业知识和多年教学经验，按照学生易学易懂、实例充分的原则，编写适合“虚拟仪器原理与应用”课程建设的教材。

2.1  编写与专业课相关的仿真部分

教材编写了一部分和电类专业基础课程相关的仿真内容，如信号处理、通信原理和自动控制原理，这些都是理论性极强的课程，就课程的核心知识点，编写了大部分仿真内容，讲授相关课程理论的教师可以在讲授理论课程的同时结合该仿真，增强学生对理论知识的感性认识。

2.2  教材编写与长春大学虚拟仪器实验室硬件相关的部分

教材的应用篇部分，结合学校虚拟仪器实验室购进的大量硬件设备，编写了相对应的实践课程内容，可作为学生课程设计和毕业设计的参考。通过这部分课程的学习，发挥该软件的自定义功能，激发同学的创造能力，开发其感兴趣的虚拟仪器。

2.3  编写与CLAD相关的例题

学生在学校学习的知识，都希望能得到社会的认可，而不是和社会脱节。因此学习完课程后，鼓励学生参加社会认可的LabVIEW助理工程师认证（Certified LabVIEW Associate Developer，CLAD）考试。为此，教材根据CLAD考试大纲要求，编写大量对应例题，帮助学生取得该认证。

2.4  教材出版

教材经过反复修订，制作了配套的PPT课件，制作了专门的程序光盘，最后所编写教材由清华大学出版社出版，教材名为《LabVIEW程序设计与应用》，一共30.5千字，现教材已经投入使用。

3    拓展训练

3.1  拓展训练的目的

在大众化教育的今天，教师所授课程的学生水平相差很大，有的同学课上内容都跟不上，而不少同学不但能很好地完成课上内容，还学有余力。课程拓展训练针对学有余力的學生，在教师的指导下自愿、主动地开展研究性学习，其学习的深度和宽度超过教学大纲要求，是一种深入学习与复杂训练[2]。

3.2  拓展训练的内容

“虚拟仪器原理与应用”课程开展了拓展训练，带领参加拓展训练学生学习课上不能充分练习到的各知识点，给大家额外布置作业，并带领同学参加CLAD认证考试。这要求学生对LabVIEW开发系统中很多核心功能具备灵活而全面、深刻的理解，并且能够应用这些知识开发、调试和维护一些简单的LabVIEW系统。教师建立QQ群随时给同学答疑，同学们也在群里积极讨论，教师根据情况安排学生进行面对面集中辅导，经过近十周的拓展训练，学生们收获了很多。参加拓展训练的同学一共参加了两次CLAD考试，21名同学里有11名同学取得该认证，通过率超过52%。

4    网络平台建设

课题组成员进行了“虚拟仪器原理与应用”教学的私播课（Small Private Online Course，SPOC）平台完整建设，包括课程的PPT、参考视频[3-5]等，使课程向翻转课堂方向努力。鼓励学生课前自学老师上传的资料，在课上有针对性地进行答疑，使知识内化，在课后通过平台讨论和课后作业形式进行知识检测以及巩固拓展。老师课下给学生布置作业，学生可以和老师通过微信、QQ以及电话随时联系，进行沟通和指导。

在网络平台上，按照章节目录形成课程的授课目录，每章节里包括的学习资源有课件PPT、参照的书籍PDF电子版、相关视频资料和一些针对某节课内容的小问题，帮助同学们课前预习。平台建设投入使用后，有效地弥补了在课上因教师只传授一遍，学生不能完全捕捉到有用信息的缺憾，学生可以随时选择自己舒适的地点和时间反复学习。

SPOC平台还进行了试题库的建设，根据课上内容变换题型，每道题都对应某个知识点，并且区分难易程度，丰富因上课学时有限练习不到的知识点内容。题库有近400道选择题以及100余道设计和填空等题型。

5    实践环节建设

在应用型人才培養模式的大环境下，课程建设的一个特色是通过将“虚拟仪器原理与应用”课程内容辐射到课程设计、毕业设计、大学生创新创业项目等实践环节中[6]，有意识地培养学生的综合能力和实际动手能力。

5.1  课程设计

近年来，关于“虚拟仪器原理与应用”课程的8个学时设计每年都在电信专业、通信专业学生内进行，尤其在学校成立了虚拟仪器实验室之后，课程设计内容主要将课上内容和硬件设备相结合，培养学生实际动手能力。

5.2  大学生创新创业项目

关于“虚拟仪器原理与应用”课程内容的大学生创新创业项目每年都有进行，学生们在指导教师的带领下设计出诸多功能各异的虚拟仪器，充分发挥创新精神。

5.3  毕业设计

历年来主讲教师都有指导和“虚拟仪器原理与应用”课程相关的毕业设计，从纯软件仿真到结合硬件的系统设计，有做得特别好的设计取得了校级优秀的成绩。

6    结语

“虚拟仪器原理与应用”课程建设取得了一定的成效，结合线上、线下教学，有效地提高了学生学习的积极性。结合拓展训练项目，使对本课程学有余力同学充分发挥学习能力，获得CLAD认证，增加了就业的含金量。自编教材的投入使用，使学校虚拟仪器实验室的设备得以充分使用，使学生获益。学生进行和课程相关的实践活动，在毕业设计和大学生创新创业中更好、更深入地运用该课程的知识，毕竟课堂学时有限。但是在整体建设过程中还存在一些问题：部分同学对网络资源的重视程度不够，对网络课程的宣传和使用推广力度还应该加大。拓展训练有人数限制，以后应该精编考试模拟题，紧跟题型变化，确保学生考取CLAD认证之前充分复习，使得更多学生获得认证。

[参考文献]

[1]马静.重点课程建设的研究与探索—以《自动化生产线安装调试与检修》为例[J].教育教学论坛，2016（27）：146-147.

[2]南丽军，赵滨.线上线下课堂有效契合研究[J].教育探索，2018（5）：82-85.

[3]方江雄，刘花香，刘军，等.SPOC翻转课堂模式在虚拟仪器课程中的应用研究[J].中国教育信息化，2016（24）：20-23.

[4]王译畦.基于SPOC平台的翻转课堂教学模式的应用研究[D].南京：南京邮电大学，2018.

[5]胡瑞娟.SPOC+翻转课堂在计算机课程教学中的应用研究[J].软件导刊（教育技术），2017（6）：43-45.

[6]关丽红，陈锋.浅谈普通高校高等数学分级教学基础上的拓展训练[J].长春大学学报，2018（8）：90-93.

Abstract：With the development of talent training mode in colleges and universities， with the emphasis and input of the state on the development of undergraduate education， universities have vigorously promoted key curriculum construction projects. “Virtual Instrument Principle and Application” course is a compulsory professional course for electrical majors. It is a key construction course for Changchun University. The course has been constructed in key areas such as teaching team building， teaching materials construction， development training construction， network platform resource construction and practice link construction. This paper will study on this.

Key words：teaching materials construction; expand training; network resource construction