“虚拟仪器技术”课程建设探讨

第２０卷第１期　２０１７年３月　沙洲职业工学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｈａｚｈｏｕ　Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　、，ｏ１．２Ｏ．Ｎｏ．１　Ｍａｒｃｈ．２０１７　

“虚拟仪器技术’’课程建设探讨　

汤晓燕　

（沙洲职业工学院，江苏张家港２１５６００）　

摘要：作为首轮讲授“虚拟仪器技术”课程的教师，针对该课程的特点，结合专业的实际情况，从合理定位课程、实施　分层教学、在理实一体实训室组织教学、结合实践环节拓展课程应用、采用综合成绩评定等多方面对该课程的建设进行探　讨。同时，也提出了该课程的建设规划，实验室建设、拓展第二课堂、教师团队建设等，融“工匠精神”的培育于课程建　

设中，提高学生的职业素质与职业能力，以适应现阶段企业对学生的综合能力要求。　

关键词：高职；虚拟仪器；课程建设　中图分类号：Ｇ７１２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—８４２９（２０１７）０１—００４６—０４　

Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｏｕｒｓｅ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ：Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

ＴＡＮＧ　Ｘｉａｏ—ｙａｎ　

（Ｓｈａｚｈｏｕ　Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈａｎｇｆｉａｇａｎｇ　２１５６００，Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ　ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｒｏｕｎｄ　ｏｆ　ｔｅａｃｈｅｒｓ　ｗｈｏ　ｔａｕｇｈｔ　ｔｈｅ　ｃｏｕｒｓｅ　ｏｆ　Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｕｒｓｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　

ｃｏｕｒｓｅ　ｆｒｏｍ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｏｒｉｅｎｔａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｕｒｓｅ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｙ，ｃａｒｒｙｉｎｇ　ｏｕｔ　ｓｔｒａｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｔｅａｃｈｉｎｇ，　ｈａｖｉｎｇ　ｃｌａｓｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｔｒａｉｎｉｎｇ　ｒｏｏｍ，ｅｘｐａｎｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｕｒｓｅ　ｗｉｔｈ　ｐｒａｃｔｉｃｅ，ａｎｄ　ａｐｐｌｙｉｎｇ　ｔｈｅ　

ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｌｓｏ　ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｈｅ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　ｏｆ　ｃｏｕｒｓｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄ　ｃｌａｓｓｒｏｏｍ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｔｅａｍ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｉｔ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｓ　ｔｈｅ　

ｓｐｉｒｉｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｒａｆｔｓｍａｎ　ｉｎ　ｃｏｕｒｓｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｉｎｔｏ　ｃｕｌｔｉｖａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ｑｕａｌｉｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ａｄａｐｔ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　

ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈｅｒ　ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　ｅｄｕｃａｔｉｏｎ；ｖｉｒｔｕａｌ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ；ｃｏｕｒｓｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　

引言　

国务院总理李克强在２０１６年３月５日的《政府工作报告》中明确提到：要鼓励企业开展个性化定制、　柔性化生产，培育精益求精的工匠精神，增品种、提品质、创品牌。“工匠精神”成为当下的一个热门词　

汇。“工匠精神”是从业人员在从业过程中对职业的一种态度和精神理念，是对产品精益求精的执着追求，　是不断改善产品工艺、提升产品品质、打造精品品牌的持续过程。“工匠精神”的核心是对产品品质的高　

标准、严要求。　

高职毕业生将来是面向生产第一线的生产者，是“工匠精神”最直接的体现与执行者，如何用“工　

匠精神”来约束自己的行为，身体力行地传播“工匠精神”是新时期赋予高职学生的新使命，也是高职　毕业生健康就业与顺利创业的必经之路。高职生作为社会发展的主力军，其职业素质中的“工匠精神”　

将直接影响到未来创业、科技创新、转型升级的进程…。　

近几年，江苏省高考政策在不断变化，高职学校面临同应用型本科毕业生的层次区分，同时高职院　

校的生源也呈现提前录取、高考普招、中高职３＋３、中职对口单招、注册入学等多种层次。如何针对目前　

高职学生的具体生源情况，将弘扬“工匠精神”的主线贯穿在教育教学体系中，形成一套有可操作性的、　

收稿日期：２０１７—０１—０５　基金项目：２０１６年沙洲职业工学院教育科学研究重点课题（２０１６ＳＧＪＫ１０１）　作者简介：汤晓燕（ｔ９７１一），女，沙洲职业工学院电子信息丁程系副教授。

　汤晓燕：“虚拟仪器技术”课程建设探讨　

有针对ｌ生的教育方案，让高职生能克服自身不足，主动向身边人传播“工匠精神”，从而使其成为弘扬当　代“工匠精神”的主力军，．是我们每一个高职教职员工都面临的一个亟待解决的课题。　

１　“虚拟仪器技术”课程建设的背景　

虚拟仪器是在２０世纪８０年代由美国首先提出的，随着计算机技术、网络技术以及测试技术的发展，　

虚拟仪器技术成为了当下的热点技术，它代表了未来仪器技术的发展方向。其应用已遍及工控、通信、　

电子、生物医疗及教学科研等多个领域，越来越多的院校开设虚拟仪器课程并构建虚拟仪器实验室。　

从２０１４年开始，沙洲职业工学院电子信息工程技术专业将虚拟仪器技术的相关知识纳入到了课程知　识体系中，并从２０１６年开始，单独开设“虚拟仪器技术”课程，作为电子信息工程技术专业的必修课。　

根据专业人才培养方案，将“虚拟仪器技术”课程定位为一门专业的通识课程，安排在第四学期开设。　

前面已经先修了“电路与电工技术”、“模拟电路分析与实践”、“数字电路分析与实践”、“单片机应用技　

术”等基础课程，具备了基本的专业知识，并可作为后续的“ＰＬＣ应用技术”、“研华测控技术”、“物联网　

技术与应用”等课程的工具课。　

在该课程的教学过程中，笔者发现教学效果与预期目标存在一定差距。究其原因主要有以下几方面：　（１）高职院校新生人学时越来越体现出巨大的差异，单一化的教学设计往往不能满足各个不同层次学生　

的需求。（２）学生对课程学习目的不够明确，没有认识到所学知识对培养职业能力的重要作用。（３）学　

习内容偏重软件知识，在完整系统构建上有所欠缺。（４）在教学内容的组织上，注重知识的严谨和系统　

性，趣味性稍显不足，学生的学习积极性没有得到充分调动。（５）在教学的实施过程中，部分学生只是　

盲目地完成教师布置的学习任务，不能主动去举一反三，遇到问题时不能依靠自己找到解决方案；更有　

部分学生在面对新知识时无从下手，甚至畏难放弃。　

２“虚拟仪器技术”课程建设的探讨　

２．１合理定位课程　

“虚拟仪器技术”是一门工具课，其内容涉及到很多不同的专业领域。按照由简单到复杂的认知规　

律，该课程的教学目标可以大致分为三层：（１）能够看懂ＬａｂＶＩＥＷ程序，掌握常用的编程方法，建立数　

据流的概念；（２）根据项目的功能要求，完成软件和硬件的选型、设计及调试等工作；（３）根据任务要　求，搭建小型的测控系统，并完成系统设计、系统调试及系统集成等工作。教学过程中，以达到前两个　

层次教学目标为对大多数学生的教学要求；对于注册入学等层次的学生以达到第一层基本要求为度；对　于学有余力的学生，适当增加第三层次的要求，并给予加分鼓励。　

“虚拟仪器技术”的编程方式同其他的传统编程语言有很大不同，如果从传授知识的角度、只单纯　

介绍“虚拟仪器技术”本身的内容，可能会把这门课程变成编程课，容易割裂与其它专业课之间的关联。　

在课程建设的过程中，将“工匠精神”的职业素质培养贯穿始终，注重各专业课程间的内在联系，帮助　

学生理解“虚拟仪器技术”在其他课程中的应用以及在培养专业能力中的作用，给学生展示较为明晰的　

专业整体知识框架。并在教学过程中加强对虚拟仪器新技术、新系统、新应用的介绍，让学生认识到该　

课程的未来发展潜力，从而激发学生的学习积极性。此外，还注意对虚拟仪器技术在专业任职岗位中应　

用的介绍，帮助学生迅速明确学习目的。在实际教学中，尽量把虚拟仪器技术同相关专业课程进行融合　教学。一方面可以将各门相关专业课的常用技能融会贯通于一个相对完整的小型虚拟系统中；另一方面　

教师也可以言传身教“工匠精神”，做到对于每一项技能、每一个知识细节都精益求精，在课程的教学中　

不断强化专业基础知识，并持续培养学生耐心细致的职业态度和严谨务实的职业素质。　

２．２精选教学内容　

ＬａｂＶＩＥＷ是一款图形化的编程工具一Ｇ语言，是优秀的虚拟仪器软件开发平台，是一个工业标准　

的图形化开发环境。它结合了图形化编程方式的高性能与灵活性以及专为测试、测量与自动化控制应用　设计的高端性能与配置性能，为数据采集、仪器控制、测量分析与数据显示等各种应用提供必要的开发　

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　汤晓燕：“虚拟仪器技术”课程建设探讨　

工具。在ＬａｂＶＩＥＷ环境下可高效地进行数据管理、科学计算等方面应用程序的开发　。　“虚拟仪器技术”课程的教学内容具体可以分为基础篇和应用篇。基础篇先简单介绍了ＬａｂＶＩＥＷ的　

相关概念、特点及安装步骤；然后详细介绍了ＬａｂＶＩＥＷ编程的基本操作，包括：ＬａｂＶＩＥＷ的数据类型及　

相互转换，ＬａｂＶＩＥＷ的程序结构，ＬａｂＶＩＥＷ的数据表达、显示和ＬａｂＶＩＥＷ的文件Ｉ／Ｏ。应用篇详细介绍　

了ＬａｂＶＩＥＷ在工程领域的一些应用、相关实例和调试技巧等，包括：ＬａｂＶＩＥＷ在数学分析中的应用，　

ＬａｂＶＩＥＷ在信号处理中的应用，ＬａｂＶＩＥＷ与外部程序的接口，ＬａｂＶＩＥＷ在数据采集与仪器控制中的应用　

和ＬａｂＶＩＥＷ的界面设计与美化。　在现有的计划学时内，依据在校高职学生的接受和理解能力，未将ＬａｂＶＩＥＷ在网络和串口通信中的　

应用、ＬａｂＶＩＥＷ的项目管理与报表生成、ＬａｂＶＩＥＷ的应用程序发布等内容安排在课程的课堂教学中。　

２３理实一体教学　

“虚拟仪器技术”课程计划总学时为５６学时，全部实施理实一体化教学。在讲解每个重要的知识点　

时，都从实例演示开始，先引起学生的兴趣，再逐步展开相关的理论知识；课程以边讲边练为主要教学　

形式，强调学生亲自动手练习，能够解决在练习过程中出现的问题。例如：在讲移位寄存器的时候，先　演示一个跑马灯的实例，移位的效果比较直观；在讲布尔量的时候，先演示一个简易交通灯控制；在讲　

ＡｃｔｉｖｅＸ控件时，先演示ＭＰ３播放器，增加教学内容的趣味陛和实用性，让学生高效地掌握所学内容。　

在一体化教学中，即使是同一班级里的不同学生，其理解能力和操作水平也会体现出很大的差异。　

针对现阶段生源多样化的具体情况，结合该课程的三个层次教学目标要求，任课教师在备课时就要以“ｌＴ