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摘要：将项目教学的思想和方法引入到“虚拟仪器”课程的教学中，较好地解决了此课程综合性强、学时少的问题。根据项目教学的思想，讨论了项目教学的过程设计以及实施项目教学的课前准备。实践表明，采用项目教学不但有利于提高学生的学习积极性和实际动手能力，而且还能加深学生对理论知识的理解和运用。
关键词：虚拟仪器；项目教学；课程教学
作者简介：李远禄（1973-），男，湖南郴州人，南京信息工程大学信息与控制学院，副教授。（江苏 南京 210044）
基金项目：本文系南京信息工程大学教改提升工程——一般教研课题（课题编号：N1885012046）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）16-0092-02
一、项目教学的内涵
项目教学法是以项目为教学对象，由教师和学生共同确定项目，在教师的指导下对项目进行分解，并作适当的示范，然后让分好组的学生各自围绕自己的项目进行分析、协作学习，最终用共同完成项目来评价学生是否达到了教学目的的一种教学模式。[1，2]它的核心是：在教师的指导下，学生自主学习。在这个自主学习的过程中，使学生学会思考，学会发现问题和解决问题，从而增强学习的积极性。[3]
二、项目教学的优点
由项目教学法的内涵可以看到，项目教学法与传统教学方法相比具有五方面优点。[1]
1.有利于培养学生团队合作精神
学生为了完成项目需要进行分工与合作，包括查阅资料、学习新的知识、制订并实现项目的方案等，这个过程有利于培养学生团队合作精神。
2.有利于实现多层次的学习，便于开展个性化、差异化教学
在一个班级当中，学生是有差异的，常规讲授式教学只能照顾大部分学生，而采用项目教学法就不一样了，在项目教学中，学生是主体，便于开展个性化、差异化教学。
3.有利于多种知识资源的整合
传统教学法主要通过静态教学方式来传授书本知识，而项目教学法则强调教学手段的多元化和教学资源的整合。
4.有利于培养学生自主学习的意识和创新能力
项目学习法不但要用到已有知识和技能，还需要学生运用新学习的知识和技能去解决从未遇到过的新问题，经多方面的调查和分析，设法寻求资源支持，直至最后任务的完成。在这个过程中，学生可以从现实存在的资源和技术中获得启发，并通过自主建立不同观点间的联系来努力消除任务本身所包含的模糊性、复杂性和不确定性，并通过实际校验来获得有研究价值的反馈信息。
5.促进教师的成长和进步
在项目教学中，教师是帮助者、促进者，是负责整个教学的设计和组织者，并参与学生的讨论。因此，需要教师具备敬业精神，要对教材知识进行再加工并将自己的个性、思想、理念和方法融入到教学当中去，这个准备过程能够促进教师的成长与进步。
三、项目教学法的特征
项目教学法主要包括四大要素：内容、活动、情境和结果。[4]其中，内容是来自现实生活或真实情境中的待解决的问题；活动是指学生解决问题时所采取的探究活动；情境指帮助学生进行探究学习的环境；结果指在学习过程中或学习结束时，学生在探究活动过程中所学会的知识或技能。项目的学习的6个特征[4]：有一个能用来组织和激发学习活动的问题，学习活动是项目学习的主体；有一个或一系列能呈现的作品，在完成作品的过程中，学生之间要进行交流和讨论，并在此过程中得出结论并发现一些新的问题；鼓励学生综合运用多种知识来解决所遇到的实际问题；强调学习过程中的合作；在现实生活中进行探究学习；学习过程具有明确的目标性和趣味性。
四、项目教学法在“虚拟仪器”教学中的必要性
“虚拟仪器”是一门理论与实践紧密结合的专业选修课程，课时少、综合性强，传统的“虚拟仪器”教学往往采用讲授法教学，以“教”为中心，即以教师为主体，由教師提供教学资料，组织和控制教学过程，“教法”制约了“学法”，造成学生只能依葫芦画瓢，完全被动，使学生的知识迁移能力大大下降，限制了学生创造性的发挥，不利于培养学生的独立思考和分析问题、解决问题的能力。为此，对“虚拟仪器”的教学方法进行了多种探索，胡乾苗等人[5]对3P教学法进行了有益探索，取得了一定效果。受文献[6-9]的启发，在“虚拟仪器”教学中引入项目教学法，有望适应该课程学时少、实践性和综合性强的特点并调动学生学习的自觉性和主动性，提高学生的自学能力和实践能力，改善教学效果。
五、项目教学的过程设计
项目教学过程主要包括4个环节：项目选取、计划制订、项目的实施、成果演示与评价。[6-10]
1.项目选取
项目的选取是实施项目教学的关键，教师除了要考虑实施项目教学所需的实验条件之外，还要充分考虑学生的知识水平和实际动手能力，同时还要包含教学目标所给定的知识点。因此，项目的选择要符合学生的实际情况，并具有启发性、典型性特征。项目的选择包含两类的项目，一种是教师示范项目，一种是学生项目。教师示范项目主要起到教授新知识和示范做项目的作用。学生项目则要做到教师和学生共同参与项目的选取，以便选择难度适合的项目。根据南京信息工程大学的平台，有信号发生器、多通道示波器、直流电机转速控制等项目以供学生选择。鼓励有自己想法的学生自行选择项目，报教师审批即可。
2.计划制订
好的项目计划是实施项目教学的保障。项目教学一开始学生可能不很适应，为了解决这个问题，需要教师做好示范工作，因此，任课教师在选择示范项目时就要兼顾新知识的传授和完成项目过程的示范功能。除此之外，指导教师要给出学生项目的指导性计划，与此同时，学生也要按照教师的指导性计划来制定个人或小组的计划，给出学习、设计与制作的时间安排及其进度，此外，对学习中所涉及的活动需要预先进行计划，包括具体分工、资料获取等细节。学生应根据项目的安排进度认真熟悉项目的内容，查阅相关的参考资料，并对相应的问题进行分解，对每个问题提出相应的解决方案，并写出项目分析报告，为项目的进一步讨论做好充分准备。如果要分小组进行讨论，还要进行集体准备，并进行必要的分工，对困难之处应相互交流，以便调动全体成员的积极性。这个过程很重要，不但可以提高学生对项目内容的理解程度，还可以训练学生的批判性思维。 3.项目实施
项目实施阶段是项目教学的主体，学生在项目中所需的大部分知识和技能是在这个阶段获得的。根据计划，学生查阅书刊、网络等相关资料，提出完成项目的各种想法，然后在教师的指导下根据实验室的硬件设备进行项目方案的论证，包括数据采集卡的选择，信号调理板、传感器、计算机系统等硬件的要求。设计好硬件后，学生应进一步对项目任务进行细化，直到每一个问题都有思路和具体实施方案为止。这个过程需要学生学习和利用该门课的基础知识，甚至还要用到信号与系统、计算机控制、传感器技术等其他相关课程的知识来分析和解决问题。在项目实施过程中，学生要用自我学习所获得的知识和技能来完成项目的任务，同时还需要团队协作。
4.项目评价
项目评价是检验学生学习效果的一个重要环节，学生项目完成之后，各个小组通过制作展板、答辩等手段来展现他们所完成的项目，在答辩中学生可以表现他们在项目学习中获得的知识和技能。评价包括整个项目过程，涉及课题的选择、方案的制订、学生在项目实施中的表现、成果展示、项目分析、团队合作情况和心得体会七大方面。传统教学中更多的是追求学生的学习成果，往往忽略学习的过程。但项目的评价涉及整个项目过程，因此其评价方案的标准并不是“对”与“错”，而是“好”与“更好”。在评价方式上，更多地强调运用所学知识完成项目的方式，重点考核学生应用知识解决实际问题的能力。
六、项目教学法实施时应注意的问题
1.课前准备
对于一门新课，学生不可能完全去自学，因此，教师在项目准备时应做好一些基本的工作。包括制订相应项目教学的目标和要求，搜集相关资料，并对可能出现的问题要事先准备，关键要设计好教学过程。
（1）设计项目的任务书，并有意识地把完成整个项目所需的知识分散在项目的不同阶段，如可分为初次接触、加深印象、深入了解和总结提高四个阶段。
（2）在项目设计时，还应注意与其他专业课程的配套、内容的整合，教师要实时引导。
（3）要引导学生与实践结合。可以组织学生围绕某个具体的问题查阅资料、讨论并进行综合分析，从而充分调动学生的主动性。在“虚拟仪器”课程中实施项目教学法时，教师可以花几个课时对“虚拟仪器”的基本知识进行介绍，然后，选取一个学生容易完成的项目，按照项目实施的过程带着学生走一遍，使学生对如何完成项目有一个整体了解，便于学生开展项目的研究。
2.处理好教师的角色
在项目教学中，教师只应起到“帮传带”的作用，要以学生为主体，教师只是完成项目、解决问题的协助者，而不是主宰者。教师主要负责项目的任务设计，提供指导和建议，促进学生自主完成任务。此外，在项目实践过程中，教师应及时进行相关知识的拓展，避免学生理论学习和动手实践相脱节。相反，当学生对硬件系统有了感性认识之后，如果教师能够实时拓展新知识，就会加强学生对理论学习的兴趣，使学生更容易接受和记住新知识。
参考文献：
[1]冷淑君.关于项目教学法的探索与实践[J].江西教育科研，2007，
（7）：119-120.
[2]徐涵.项目教学的理论基础、基本特征及对教师的要求[J].职教论坛，2007，（6）：9-12.
[3]尹健华，李苏明.浅谈项目教学法在电子技术课程教学中的应用[J].中国科教创新导刊，2008，（20）：153-155.
[4]刘景福，钟志贤.基于项目的学习（PBL）模式研究[J].外国教育研究，2002，（11）：18-22.
[5]胡乾苗，励金祥，林剑辉.“虚拟仪器”课程“3P”教学方法探讨.中国电力教育，2012，（22）：66-67.
[6]向学军，刘平，夏昌浩.基于项目的学习模式在“虚拟仪器技术”课程的应用[J].电气电子教学学报，2006，（3）：18-20.
[7]郭杰，周祥才，张美凤.项目教学法在“虚拟仪器技术”课程教学中的应用研究[J].科技信息，2011，（18）：130-133.
[8]栾好利，李卓玲.“项目教学”研究及在计算机课程中的应用实践[J].学科建设与教学改革，2008，（13）：106-108.
[9]刘科，宋秦中.以实践为中心的“虚拟仪器”教学研究[J].中国电力教育，2011，（19）：97-98.
[10]肖胜阳.在计算机课程教学中开展项目教学法的研究[J].电化教育研究，2003，（10）：72-76.
（責任编辑：刘辉）
关键词：虚拟仪器；项目教学；课程教学
作者简介：李远禄（1973-），男，湖南郴州人，南京信息工程大学信息与控制学院，副教授。（江苏 南京 210044）
基金项目：本文系南京信息工程大学教改提升工程——一般教研课题（课题编号：N1885012046）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）16-0092-02
一、项目教学的内涵
项目教学法是以项目为教学对象，由教师和学生共同确定项目，在教师的指导下对项目进行分解，并作适当的示范，然后让分好组的学生各自围绕自己的项目进行分析、协作学习，最终用共同完成项目来评价学生是否达到了教学目的的一种教学模式。[1，2]它的核心是：在教师的指导下，学生自主学习。在这个自主学习的过程中，使学生学会思考，学会发现问题和解决问题，从而增强学习的积极性。[3]
二、项目教学的优点
由项目教学法的内涵可以看到，项目教学法与传统教学方法相比具有五方面优点。[1]
1.有利于培养学生团队合作精神
学生为了完成项目需要进行分工与合作，包括查阅资料、学习新的知识、制订并实现项目的方案等，这个过程有利于培养学生团队合作精神。
2.有利于实现多层次的学习，便于开展个性化、差异化教学
在一个班级当中，学生是有差异的，常规讲授式教学只能照顾大部分学生，而采用项目教学法就不一样了，在项目教学中，学生是主体，便于开展个性化、差异化教学。
3.有利于多种知识资源的整合
传统教学法主要通过静态教学方式来传授书本知识，而项目教学法则强调教学手段的多元化和教学资源的整合。
4.有利于培养学生自主学习的意识和创新能力
项目学习法不但要用到已有知识和技能，还需要学生运用新学习的知识和技能去解决从未遇到过的新问题，经多方面的调查和分析，设法寻求资源支持，直至最后任务的完成。在这个过程中，学生可以从现实存在的资源和技术中获得启发，并通过自主建立不同观点间的联系来努力消除任务本身所包含的模糊性、复杂性和不确定性，并通过实际校验来获得有研究价值的反馈信息。
5.促进教师的成长和进步
在项目教学中，教师是帮助者、促进者，是负责整个教学的设计和组织者，并参与学生的讨论。因此，需要教师具备敬业精神，要对教材知识进行再加工并将自己的个性、思想、理念和方法融入到教学当中去，这个准备过程能够促进教师的成长与进步。
三、项目教学法的特征
项目教学法主要包括四大要素：内容、活动、情境和结果。[4]其中，内容是来自现实生活或真实情境中的待解决的问题；活动是指学生解决问题时所采取的探究活动；情境指帮助学生进行探究学习的环境；结果指在学习过程中或学习结束时，学生在探究活动过程中所学会的知识或技能。项目的学习的6个特征[4]：有一个能用来组织和激发学习活动的问题，学习活动是项目学习的主体；有一个或一系列能呈现的作品，在完成作品的过程中，学生之间要进行交流和讨论，并在此过程中得出结论并发现一些新的问题；鼓励学生综合运用多种知识来解决所遇到的实际问题；强调学习过程中的合作；在现实生活中进行探究学习；学习过程具有明确的目标性和趣味性。
四、项目教学法在“虚拟仪器”教学中的必要性
“虚拟仪器”是一门理论与实践紧密结合的专业选修课程，课时少、综合性强，传统的“虚拟仪器”教学往往采用讲授法教学，以“教”为中心，即以教师为主体，由教師提供教学资料，组织和控制教学过程，“教法”制约了“学法”，造成学生只能依葫芦画瓢，完全被动，使学生的知识迁移能力大大下降，限制了学生创造性的发挥，不利于培养学生的独立思考和分析问题、解决问题的能力。为此，对“虚拟仪器”的教学方法进行了多种探索，胡乾苗等人[5]对3P教学法进行了有益探索，取得了一定效果。受文献[6-9]的启发，在“虚拟仪器”教学中引入项目教学法，有望适应该课程学时少、实践性和综合性强的特点并调动学生学习的自觉性和主动性，提高学生的自学能力和实践能力，改善教学效果。
五、项目教学的过程设计
项目教学过程主要包括4个环节：项目选取、计划制订、项目的实施、成果演示与评价。[6-10]
1.项目选取
项目的选取是实施项目教学的关键，教师除了要考虑实施项目教学所需的实验条件之外，还要充分考虑学生的知识水平和实际动手能力，同时还要包含教学目标所给定的知识点。因此，项目的选择要符合学生的实际情况，并具有启发性、典型性特征。项目的选择包含两类的项目，一种是教师示范项目，一种是学生项目。教师示范项目主要起到教授新知识和示范做项目的作用。学生项目则要做到教师和学生共同参与项目的选取，以便选择难度适合的项目。根据南京信息工程大学的平台，有信号发生器、多通道示波器、直流电机转速控制等项目以供学生选择。鼓励有自己想法的学生自行选择项目，报教师审批即可。
2.计划制订
好的项目计划是实施项目教学的保障。项目教学一开始学生可能不很适应，为了解决这个问题，需要教师做好示范工作，因此，任课教师在选择示范项目时就要兼顾新知识的传授和完成项目过程的示范功能。除此之外，指导教师要给出学生项目的指导性计划，与此同时，学生也要按照教师的指导性计划来制定个人或小组的计划，给出学习、设计与制作的时间安排及其进度，此外，对学习中所涉及的活动需要预先进行计划，包括具体分工、资料获取等细节。学生应根据项目的安排进度认真熟悉项目的内容，查阅相关的参考资料，并对相应的问题进行分解，对每个问题提出相应的解决方案，并写出项目分析报告，为项目的进一步讨论做好充分准备。如果要分小组进行讨论，还要进行集体准备，并进行必要的分工，对困难之处应相互交流，以便调动全体成员的积极性。这个过程很重要，不但可以提高学生对项目内容的理解程度，还可以训练学生的批判性思维。 3.项目实施
项目实施阶段是项目教学的主体，学生在项目中所需的大部分知识和技能是在这个阶段获得的。根据计划，学生查阅书刊、网络等相关资料，提出完成项目的各种想法，然后在教师的指导下根据实验室的硬件设备进行项目方案的论证，包括数据采集卡的选择，信号调理板、传感器、计算机系统等硬件的要求。设计好硬件后，学生应进一步对项目任务进行细化，直到每一个问题都有思路和具体实施方案为止。这个过程需要学生学习和利用该门课的基础知识，甚至还要用到信号与系统、计算机控制、传感器技术等其他相关课程的知识来分析和解决问题。在项目实施过程中，学生要用自我学习所获得的知识和技能来完成项目的任务，同时还需要团队协作。
4.项目评价
项目评价是检验学生学习效果的一个重要环节，学生项目完成之后，各个小组通过制作展板、答辩等手段来展现他们所完成的项目，在答辩中学生可以表现他们在项目学习中获得的知识和技能。评价包括整个项目过程，涉及课题的选择、方案的制订、学生在项目实施中的表现、成果展示、项目分析、团队合作情况和心得体会七大方面。传统教学中更多的是追求学生的学习成果，往往忽略学习的过程。但项目的评价涉及整个项目过程，因此其评价方案的标准并不是“对”与“错”，而是“好”与“更好”。在评价方式上，更多地强调运用所学知识完成项目的方式，重点考核学生应用知识解决实际问题的能力。
六、项目教学法实施时应注意的问题
1.课前准备
对于一门新课，学生不可能完全去自学，因此，教师在项目准备时应做好一些基本的工作。包括制订相应项目教学的目标和要求，搜集相关资料，并对可能出现的问题要事先准备，关键要设计好教学过程。
（1）设计项目的任务书，并有意识地把完成整个项目所需的知识分散在项目的不同阶段，如可分为初次接触、加深印象、深入了解和总结提高四个阶段。
（2）在项目设计时，还应注意与其他专业课程的配套、内容的整合，教师要实时引导。
（3）要引导学生与实践结合。可以组织学生围绕某个具体的问题查阅资料、讨论并进行综合分析，从而充分调动学生的主动性。在“虚拟仪器”课程中实施项目教学法时，教师可以花几个课时对“虚拟仪器”的基本知识进行介绍，然后，选取一个学生容易完成的项目，按照项目实施的过程带着学生走一遍，使学生对如何完成项目有一个整体了解，便于学生开展项目的研究。
2.处理好教师的角色
在项目教学中，教师只应起到“帮传带”的作用，要以学生为主体，教师只是完成项目、解决问题的协助者，而不是主宰者。教师主要负责项目的任务设计，提供指导和建议，促进学生自主完成任务。此外，在项目实践过程中，教师应及时进行相关知识的拓展，避免学生理论学习和动手实践相脱节。相反，当学生对硬件系统有了感性认识之后，如果教师能够实时拓展新知识，就会加强学生对理论学习的兴趣，使学生更容易接受和记住新知识。
参考文献：
[1]冷淑君.关于项目教学法的探索与实践[J].江西教育科研，2007，
（7）：119-120.
[2]徐涵.项目教学的理论基础、基本特征及对教师的要求[J].职教论坛，2007，（6）：9-12.
[3]尹健华，李苏明.浅谈项目教学法在电子技术课程教学中的应用[J].中国科教创新导刊，2008，（20）：153-155.
[4]刘景福，钟志贤.基于项目的学习（PBL）模式研究[J].外国教育研究，2002，（11）：18-22.
[5]胡乾苗，励金祥，林剑辉.“虚拟仪器”课程“3P”教学方法探讨.中国电力教育，2012，（22）：66-67.
[6]向学军，刘平，夏昌浩.基于项目的学习模式在“虚拟仪器技术”课程的应用[J].电气电子教学学报，2006，（3）：18-20.
[7]郭杰，周祥才，张美凤.项目教学法在“虚拟仪器技术”课程教学中的应用研究[J].科技信息，2011，（18）：130-133.
[8]栾好利，李卓玲.“项目教学”研究及在计算机课程中的应用实践[J].学科建设与教学改革，2008，（13）：106-108.
[9]刘科，宋秦中.以实践为中心的“虚拟仪器”教学研究[J].中国电力教育，2011，（19）：97-98.
[10]肖胜阳.在计算机课程教学中开展项目教学法的研究[J].电化教育研究，2003，（10）：72-76.
（責任编辑：刘辉）