“双微”模式在教学中的应用和实践

朱慧博 李海霞 石鲁生

摘要：为充分发挥大学生课余时间学习潜力和效力，作者结合“虚拟仪器技术”课程的特点，采用微课和微项目相结合的方式进行改革与实践。实践结果表明，该模式在专业学习方面能夠有效提升学生课余时间的利用率，激发学生的学习兴趣，也促进了学生综合实践能力的培养。

关键词：“双微”模式;微课;微项目;虚拟仪器;LabVIEW

中图分类号：G424.1  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2022）07-0000-03

● 研究背景

互联网时代，越来越多的大学生将大量的课余时间浪费在网络短视频、新闻以及手机游戏上[1-2]，面对这种情况，如何有效利用互联网技术将这些大量存在的、容易被碎片化的课余时间利用起来，深化学生的专业知识学习、拓宽专业知识结构就成为关注重点。笔者发现，在线上教学的大背景下，有针对性地开展“双微”模式教学改革是一种有益的尝试。

“双微”特指微课和微项目。“微课”作为一种新的教学手段，呈现了“碎片化学习内容和过程”的特点[3]，这种教学方法打破了传统教学的时空界限，非常适合学生课余时间进行自我学习;而“微项目”主要指在教师指导下，由学生独立完成某个小型实用项目的任务分析、方案设计以及实施的全过程。[4]该模式适合对实践操作要求较高的课程，对学生的专业综合能力有一定的要求。

“虚拟仪器技术”课程需要学生在有限的学时内掌握软件的使用方法和编程技巧，并能结合实际加以应用。该课程一般在大三年级开设，处于这一阶段的学生已经具备了一定的专业基础，符合“‘课余时间’+‘专业综合能力’”的基本要求，因此笔者在“虚拟仪器技术”课程中采用了“双微”模式进行改革与实践。

● 当前教学中存在的主要问题

虚拟仪器是美国国家仪器公司（National Instruments，NI）提出的概念，虚拟仪器技术结合了现代仪器与计算机技术，“软件即是仪器”是其开发理念，采用图形化的编程语言，具有丰富、可互动的仪器面板和直观的数据流语言编程特点，工程师可以利用通用的软件、硬件资源快速地开发本领域的专业仪器。[5]该仪器现已应用于航空航天、工业控制和汽车电子等泛物联网领域，笔者所在学校也开设了“虚拟仪器技术”课程，课程以教授LabVIEW软件的使用方法和应用案例为主要内容，目的是让学生掌握虚拟仪器的基本概念、原理和方法，初步具备结合传感器技术、数据采集技术和虚拟仪器技术进行与实际应用相关的虚拟仪器设计和调试能力。

作为软件操作类课程，其教学地点虽然都在实验室，具备了教师可以随时演示、学生可以随时演练的条件优势，但在课程教学过程中，仍然存在不少问题，主要表现在四个方面：第一，教材内容体系虽然完整，但涉及的细节操作繁多。从学生角度来看，教材信息量太大，很难抓住重点;从教师角度来看，每次课都有“时间紧、任务重”的紧迫感。第二，在教师授课过程中，若个别学生某一步操作未能及时跟上，就很容易掉队，导致学习效果大打折扣。第三，实践环节多以孤立的知识单元内容为主，缺乏系统化训练，模仿性操作偏多，无法激发学生创新意识。第四，课程所用的通用模块化硬件价格昂贵，在缺乏测试环境的条件下，很难开展硬件相关实验，而缺少硬件内容支撑的教学使学生无法构建完整测试系统的概念，不利于综合能力的培养。

● “双微”模式设计

1.微课设计

作为线下课堂教学的补充，微课设计并不需要包含完整的教学过程，且不一定要设计教学互动和反馈，其重点是教学时间短、教学内容精和教学重点突出。另外，教师还可以利用线下教学面对面互动的优势，在思维碰撞中，及时搜集学生遇到的问题和创造出的最优解，课后经整理汇总，录制典型问题的微课。

2.微项目设计

微项目在“双微”模式中包含两种含义，一种是在课堂讲解某个知识点时所用的微项目（以下简称课堂微项目），另一种则是某个综合性项目分解后的子项目（以下简称综合微项目）。

课堂微项目主要是通过教师对教材的分析，在教学内容基础上设计短小精悍的案例，侧重于训练学生对软件的功能性操作。课堂微项目在设计过程中虽然仍以各单元内容为主，但在实际教学过程中，随着学生所掌握的知识越来越丰富，软件操作越来越熟练，思维也越来越开阔，各种解决方案层出不穷，在无形中锻炼了创新思维能力。总之，通过线下课堂教学微项目与线上微课自学相结合，学生可以由浅入深、由点到面地掌握教学内容，逐步达成教学目标。“虚拟仪器技术”课程的线上微课、线下课堂微项目以及线上线下结合点的部分设计如下表所示。

在综合微项目设计中，教师挑选典型综合性案例，将其分解为多个子项目任务，设定子目标，然后以项目为主线，遵循以学生为主体、教师为辅助的基本原则，引导学生利用上机时间或课余时间，综合其他课程知识，充分发挥自主能动性，实现项目的最终设计。在笔者所在学校开设的“虚拟仪器技术”课程中，教师根据专业特点，选择了与智能家居相关的“温度测控系统”和与汽车电子相关的“车速测控系统”两个项目作为综合项目。在项目完成过程中，考虑到学生通过前期课程学习已经掌握了数据采集、单片机应用等相关知识，而LabVIEW软件也提供了丰富的、针对不同硬件的多种通信标准接口函数，教师在设计项目的时候，引导学生结合“单片机原理”“传感器测量”等其他相关课程，构建完整的软硬结合的测试系统，做到软件学习有出处、能落地，在提高学生学习兴趣的同时，进一步锻炼学生的工程实践能力和专业综合能力。

● “双微”模式实践

“双微”模式在“虚拟仪器技术”课程教学中的实施过程如下图所示。教师提前将微课发布至网络教学平台，并布置任务要求，学生通过自学线上微课，完成练习题，掌握基本的软件操作。教师在线下课堂主要讲解重要知识点的细节性问题，帮助学生进一步熟悉vi操作。线下教学时，教师发布课堂微项目，主要由学生自主练习，自行设计项目代码并随堂提交，教师进行评判和总结。

在综合微项目中，学生设计的项目所实现的功能不限于指定的范围，教师要鼓励学生在基本要求的基础上，增添新的特色功能。所有项目经过评阅后，由教师总结反馈，将典型问题及优秀解决方案归纳整理，再录制成微课，供学生学习观看，使其更加深入地认识问题，寻找最优解，提升综合能力，并形成闭环。

● “双微”模式的教学反馈

“双微”模式目前已在“虚拟仪器技术”课程教学中实施，通过发放调查问卷，发现学生总体上对“双微”模式持肯定和支持的态度。综合来看，“双微”模式在教学实施过程中的主要优势体现在四个方面：①网络教学平台上的微课能在智能手机、平板电脑等移动终端播放，学生可以利用碎片化时间，选择合适的方式随时观看，提升了課余时间的利用率。②微课教学虽然增加了教师前期的精力投入，但整体来看，能够减轻教师课堂教学的授课压力，增加学生实践动手机会，也让教师有更多的时间和精力进行过程性指导，提升学生学习效率。③微项目的实施，让学生拥有更多参与工程项目实训的代入感，且由于项目设计采取目标导向，只求目标达成不论设计过程，因此学生项目设计的个性化特征较为明显，创新意识显著增强。④在微项目的教师讲评环节，帮助学生之间实现互学互促，提高了学生的参与度和积极性，也促进了教师对教学的投入。同时，在微项目的选择和设计上要做到专业性和实用性结合，既保证匹配学生的学习能力，又具备一定趣味性和挑战性。

● 结语

“双微”模式让学生主观能动性得以发挥，逐步构建了系统性知识体系，强化了工程实践能力和创新意识。但后续还需要不断丰富和优化课程的微课库、微项目库，进一步提升“双微”模式教学效率，逐步完善“双微”模式实施方案，以适应更多类似的课程，扩大“双微”模式应用范围。

参考文献：

[1]李小龙，高晓红，李俊文.互联网时代下大学生时间管理的现状与研究——以三峡大学学生为例[J].教育现代化，2019（41）：189-190+205.

[2]张东亮.利用新媒体提升大学生时间管理能力[J].新闻战线，2019（06）：139-140.

[3]李辉，邱雄迩，刘新波，等.基于微课的虚拟仪器课程混合式教学模式研究[J].当代教育理论与实践，2016（10）：103-105.

[4]黄淑芬，朱颖，朱宏林.微课与项目式教学法结合的虚拟仪器技术课程改革研究[J].中国现代教育装备，2020（13）：78-80.

[5]郝丽，赵伟.LabVIEW虚拟仪器设计及应用[M].北京：清华大学出版，2019：3-5.

作者简介：朱慧博（1979—），女，汉族，江苏泗洪人，副教授，硕士，主要从事教学研究、智能测量技术研究;李海霞（1983—），女，汉族，山东潍坊人，讲师，博士在读，主要从事教学研究、半导体器件研究;石鲁生（1978—），男，汉族，江苏宿迁人，副教授，硕士，主要从事教学研究、安全数据库研究。

基金项目：江苏省高等教育科学研究“十三五”规划课题“基于OBE理念的TBL合作式教学在信息技术类教学中的创新研究与实践”（C-c/2020/01/17）;2021年宿迁学院一流课程建设项目（2021ylkc11）。