陳法法 陳大偉

摘 要：針對機械電子工程專業(yè)虛擬儀器課程在傳統(tǒng)教學過程中面臨的問題，深入分析了項目式教學改革的必要性，結合我校機械電子工程專業(yè)的實踐教學內(nèi)容，提出了面向機械電子工程專業(yè)的虛擬儀器課程項目式教學方法，包括教學項目設置、教學內(nèi)容制作、教學成果演示以及教學體系評價等內(nèi)容，以期提高機械電子工程專業(yè)虛擬儀器課程的教學效果。

關鍵詞：機械電子工程 虛擬儀器 項目式教學 研究與探索

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）08（c）-0175-02

為了更好的配合機械電子工程專業(yè)機械測試技術、傳感器與檢測技術、機械工程控制技術等課程的理論教學，加強學生對上述專業(yè)課程的感性認識，切實提高學生的創(chuàng)新實踐能力，如今，國內(nèi)幾乎所有開設機械電子工程專業(yè)的高校都開設了《虛擬儀器》課程[1]。《虛擬儀器》本身的理論教學內(nèi)容枯燥繁雜，傳統(tǒng)的教學模式直接導致學生對知識點的領悟不深，應用技能浮于表面，學生學完該門課程以后，如果僅僅局限于理論，而沒有很好的掌握基本的實踐應用技能，就無法達到配合其它專業(yè)課程學習的目的。為了有效解決該問題，提出了面向機械電子工程專業(yè)《虛擬儀器》課程的項目式教學模式。

1 虛擬儀器項目式教學的特點

虛擬儀器技術傳統(tǒng)的教學方式多以課堂講解為主，配以極少量的實驗教學，學生處于被動接受知識而不是主動探求知識。此種教學方式?jīng)]能充分激發(fā)學生的學習興趣，致使學生的自主學習能力差，也沒能有效培養(yǎng)學生的軟件設計、工程實踐等應用技能。因此，急需尋找一種新的教學方法來克服傳統(tǒng)教學方法的不足[2-3]。

項目式教學以學生為中心，以小組成員合作的方式共同解決一個完整的項目為目標，要求學生學會自主學習、合作學習，并將所學知識應用于實踐[4]。面向機械電子工程專業(yè)《虛擬儀器》的項目式教學主要圍繞機械電子工程專業(yè)課程展開，以LabVIEW虛擬儀器程序為開發(fā)工具，以項目的開發(fā)過程為載體，以虛擬儀器的教學大綱內(nèi)容為教學順序，引導學生在項目實踐中去學習[5]。虛擬儀器項目式教學具備以下特點。

（1）前沿性：傳統(tǒng)的教學模式以教材內(nèi)容為綱，多年的教學實踐表明，教材所列的知識點往往滯后于技術應用領域的前沿發(fā)展，這種現(xiàn)象在以虛擬儀器為代表的軟件工程行業(yè)尤為顯著，而項目式教學可以以企業(yè)近期開展的實際項目為依托，采用最新發(fā)展的理論知識和應用技巧去實現(xiàn)，使得學生能夠見識和領悟所學知識的最前沿。

（2）應用型：傳統(tǒng)的教學模式重理論、輕實踐，而對于大多數(shù)應用型本科院校而言，不僅要掌握一定的理論知識，更重要的是要具備較強的應用技能。項目式教學從項目的實際需求出發(fā)，重點在項目的實施策略、實現(xiàn)技巧上，理論知識以夠用為度，很少去追求那些偏僻、怪癖、生僻的算法死角，突破傳統(tǒng)以理論為主線的教學模式，迎合應用型人才的培養(yǎng)需求。

（3）工程化：項目式教學以項目的開發(fā)過程為綱，從規(guī)范化、系統(tǒng)化、程式化的角度出發(fā)，模擬企業(yè)真實的項目開發(fā)流程，學生在完成整個理論學習過程，并按規(guī)范完成多個項目之后，即具備了工程化軟件的設計思想，從而可以即時融入企業(yè)，為企業(yè)服務。

上述這些特點也直接衍射出了傳統(tǒng)教學模式的不足，導致了現(xiàn)如今學校的人才培養(yǎng)與企業(yè)的人才需求沒有很好的對接，學校的畢業(yè)生難以滿足企業(yè)的實際需求，企業(yè)難以尋覓合格的專業(yè)人才，而項目式教學為破解此難題開辟了一個新的途徑。

2 虛擬儀器項目式教學的構成

面向機械電子工程專業(yè)《虛擬儀器》課程項目式教學模式通過打破原有的教學思路，將課程的基本知識與機械電子工程專業(yè)課程進行結合，生產(chǎn)若干項目，學生通過若干項目掌握虛擬儀器相關知識，鞏固專業(yè)知識，并培養(yǎng)工程實踐思維。為此，將虛擬儀器項目式教學分為三個部分，即：項目的組成、項目的實施和項目的評價。

（1）項目的組成。

項目及其任務的設置很關鍵，項目的設置應具備新穎性、實踐性、關聯(lián)性，既要內(nèi)容全面，又要重點突出，還要具備開發(fā)價值，能充分激發(fā)學生的學習興趣，同時，又要兼顧學生的學習能力，使得學生能夠順利完成。在此，以《虛擬儀器》課程為基礎，以機械測試技術、傳感與檢測技術、機械工程控制技術等專業(yè)課程為項目素材，對《虛擬儀器》教材中的內(nèi)容進行項目化，將教材的基礎理論與原理分析融入到18個任務6個項目中。（如表1所示）

（2）項目的實施。

項目實施的主體是學生，學生以小組為單位，在拿到項目之后，首先進行必要的分工，對疑點難點進行討論交流，提出可行的解決方案，并加深小組成員對項目的系統(tǒng)性認識；其次，小組成員利用圖書館資源、互聯(lián)網(wǎng)資源等查找相關資料，形成項目的初步解決思路；隨后，在教師的引導下，利用實驗室的硬件資源，包括數(shù)據(jù)采集卡、信號調(diào)理板、傳感器、NI公司的AD/DA接口板等，搭建硬件系統(tǒng)；硬件系統(tǒng)搭建完成后，學生將依照課本知識，利用LabVIEW虛擬儀器軟件進行軟件編程，在此階段，學生將結合機械電子工程專業(yè)的相關專業(yè)課程，包括機械測試技術、傳感與檢測技術、機械工程控制技術等課程來解決項目中的實際問題。

（3）項目的評價。

教學模式的優(yōu)劣主要體現(xiàn)在學生對知識的掌握程度以及對具體知識的實際應用能力，學生的學習能力因人而異，在項目評價過程中，學生的努力程度也不同，為此建立以項目的執(zhí)行過程以及項目的最終成果為目標的綜合評價指標，并對完成較好的項目進行展示，以促進學生之間進行經(jīng)驗交流，同時對勤奮刻苦、努力付出的學生進行鼓勵，以激勵學生。其次，對所有學生項目的最終成果，給出優(yōu)、良、中、差的質(zhì)性評價，所有項目的綜合評價結果計入學生在該門課程的最終考試成績。

3 結語

以機械電子工程專業(yè)的機械測試技術、傳感與檢測技術、機械工程控制技術等課程的內(nèi)容為素材，設置虛擬儀器教學中的工程實踐項目，這樣更有助于學生站在機械電子工程專業(yè)的角度理解所學內(nèi)容之間的相互關系。學生完成項目之后，能夠很快融入企業(yè)的工作環(huán)境，使得學校的培養(yǎng)模式與企業(yè)的崗位需求能夠更好的對接。因此，面向機械電子工程專業(yè)虛擬儀器的項目式教學模式不僅僅是針對《虛擬儀器》基礎理論課程教學的一個改革，更是幫助學生適應未來職業(yè)發(fā)展的一個突破。

參考文獻

[1] 李輝，吳偉.一種基于MCS51的低成本LabVIEW實驗教學系統(tǒng)[J].現(xiàn)代電子技術，2013，36（12）：124-126.

[2] 王槐生，李娟娟.項目式教學在“電子測量技術”課程中的教學設計與研究[J].中國電力教育，2011（16）：83-84.

[3] 周小鳳，肖俊生.虛擬儀器課程教學方法探索與實踐[J].中國電力教育，2013（22）：150-151.

[4] 李欣，謝宏.虛擬儀器技術在通信原理教學中的應用[J].實驗室研究與探索，2014，33（5）：155-159.

[5] 戴一平.LabVIEW平臺在教育技術學科實驗教學中的應用分析[J].現(xiàn)代教育技術，2012（8）：113-116.