機械控制工程基礎的慕課建設探索與實踐

羅忠+趙一文+劉艷慧+王菲

[摘要]為適應國家對應用型人才和創新型人才日益增長的需求，課程組建設完成了《機械控制工程基礎》慕課課程。總結了該慕課課程的建設探索過程與實踐結果，并淺談了課程建設的思路與實踐體會。根據當前國內外現狀，闡述了進行本慕課課程建設的意義，并對該課程的知識結構劃分和課程設計進行了詳細介紹。

[關鍵詞]機械控制工程基礎；慕課；網絡課程，創新實踐

[中圖分類號]G642.0[文獻標識碼]A[文章編號]1005-4634（2017）04-0087-04

0引言

隨著我國高等教育改革的不斷深入，高等教育著力于培養基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高、能適應的創新型人才。網絡化輔助課程學習對大學生在校期間知識獲得和綜合素質提高越來越重要。因此，課程的網絡化教學建設對實現高等教育目標有著越來越重要的影響，特別是慕課課程越來越受到重視和歡迎。

本文結合《機械控制工程基礎》課程的性質與特點，進行了建設探索和實踐研究。基于網絡的慕課課程突破了課堂授課的時空限制，以知識點為基本單元，向學生提供更全面、廣泛的知識內容，幫助學生更好地理解和吸收新知識，拓展學生的思維空間，激發學生的創新思維和創新能力。東北大學于2008年引入Blackboard網絡教學平臺之后，2015年重點加強慕課課程建設，讓經驗豐富的教師通過科學有效的課程教學內容設計、管理、作業布置和加強協作等，達到教學、交流和評價的目標，并根據課程學習需要進行個性化定制，使教與學更富樂趣、更有效果。筆者對《機械工程控制基礎》課程進行了慕課課程建設探索與研究。

1課程基本情況

《機械工程控制基礎》是機械類專業的專業基礎課，課程以控制論為理論基礎，主要研究機械工程技術中廣義系統的動力學問題[1]。該課程既是1門理論性較強的課程，又是1門緊密聯系工程實際的實踐性較強的課程。涉及的知識面廣，包括的知識信息量大，更新和發展的速度也比較快[2-4]。由于課程內容具有抽象性，學生學習起來常常感到比較吃力，不易理解控制理論的內涵。基于此，課程組必須積極開展課程教育教學改革。在傳授理論知識的同時，并行開展網絡視頻教學和演示教學探索研究，先后完成了基于Blackboard網絡教學平臺的網絡課程建設與慕課課程建設。課程教學改革的方向為提高學生的實踐創新能力，學會運用控制論中的基本概念和方法解決機械工程領域中有關自動控制理論及系統動力學方面的問題。

2慕課課程設計

2.1知識結構的劃分

本課程重點學習8章內容，結構完整，知識點眾多，對知識結構進行劃分是慕課建設的第一步，也是關鍵一步[5]。慕課課程的教學形式主要以視頻教學形式為主[6-8]，所以在知識結構的劃分上，借鑒微課程理念[9，10]，即以微型教學視頻為主要載體，針對一個相對獨立的知識點或教學環節而設計開發的一種情境化在線網絡視頻課程，慕課知識點具有時間短、內容精、模塊化、情景化等特點，每節課一般5～15分鐘左右。根據這些特點，將《機械工程控制基礎》課程內容劃分成為72個知識點，每個知識點根據內容的多少從7～18分鐘不等，知識點與知識點之間相對獨立，學習者無須一定從第一個知識點學起，可根據學習者自己以儲備的知識情況進行有針對性的選擇學習。

課程呈現形式可按學時劃分知識點，也可以按課程章節進行單元劃分，以適應大家日常課堂學習的習慣，確保整個課程知識點內容的完整度。

2.2課程設計

本課程屬于理論性偏強的專業基礎課程，初學者剛開始學習本課程有一定的難度。因此，慕課課程設計必須考慮到課程特點，具體包括如下幾點。

1） 課程不能簡單地復制傳統課堂上的內容，而是要將原課程分解成為若干具有相對獨立完整概念的知識點（或模塊），并將主要的講解集中在對課程整體邏輯的建立、各個知識點具有的獨立概念以及不同知識點之間的內在聯系上，以幫助學生以高屋建瓴的姿態來思考課程的基本原理和工程應用，有利于學生把控課程全局，比較系統的建立本門課程知識體系，使學生掌握知識既具有系統性，也具有可發散性，且能在深入理解課程基本原理的基礎上做到靈活運用。

2） 課程知識點組織有序、主次分明，對難理解的知識點適當增長講述時間。對原本枯燥的概念和原理，都要配有富有啟發性的動畫，生動形象。既適度地提高了學習者的學習興趣，也幫助學習者更好地理解本課程的知識難點。

3） 考慮到慕課屬于開放式在線課程，其教學資源的獲取十分便捷且可以重復利用，便于學習者充分利用課余的零碎時間，在不同時間和不同地點對課程的重難點進行重復的學習。但是，如何提高學習者的學習效率？如何把知識點掌握扎實是課程設計時考慮的重點？除了提供知識點授課視頻外，還要設計專門學習指導和知識點測試（或稱模塊測試），以便學習者對知識薄弱環節進行及時測驗和鞏固。

4） 在慕課課程教學中，教師可在線獲得教學過程中學習者的學習行為數據，借助課程網絡平臺，收集和統計學生在課程中的觀看學習情況，以分析、理解學生的學習方式，同時提供視頻講解所獲得效果的反饋，便于課程組有針對性地改善講解的方式和內容。另外，對于分析學習者的學習方式和思維習慣有重要參考價值，有利于讓教育模式的持續的改進，以適應不同層次的學習者。

3慕課課程運行

3.1慕課在線內容

《機械工程控制基礎》慕課課程共72個知識點，每個知識點有一個獨立的教學視頻，共計72個教學視頻。2016年4月，在北京奧鵬遠程教育中心有限公司網絡平臺正式開課，平臺網址為http：//mooc2u.com。課程平臺上列有很多課程，其中，本慕課課程在平臺主頁上的界面如圖1所示，點擊圖標便可以進入課程開始學習使用。endprint

點擊圖標進入《機械工程控制基礎》慕課課程，其界面如圖2所示，主界面包括課程簡介、課程大綱、教師團隊等內容。界面右上角還包括課程的基本信息，如課程院校、開課周期、課程周數、每周學習時間以及報名學習人數等。

本課程包括課程學習、課程公告、課程內容、課程設置、問題回答、討論、作業、學習進度、模擬測試等9部分，按章節內容分，8個模塊，課程模塊劃分如圖3所示，其中模塊0是本課程授課形式說明。

以每1章節內容為1個模塊，每個模塊包括學習指導、知識點單元視頻和模塊測試3部分，如以“模塊一”為例，如圖4所示，除了單元1～6是6個知識點講授視頻之外，還包括學習指導和模塊測試。根據對各知識點的不同掌握程度要求，對需要重點掌握的知識點都會標出，如單元三、單元四、單元五和單元六都有“（重點）”字樣，表示是需要重點學習的知識點。

根據學習者的學習需要，點擊要學習的授課視頻，其中1個教學視頻如圖5所示，可以選擇視頻畫質為標清或者高清。

本課程自從2016年4月開放運行以來，有1 200余人選學本課程，除了正常學習之外，學習者對不理解內容可通過課程討論區相互討論，課程組老師也會定期參與討論輔導。另外，學習者也會在討論區提出對課程的建設意見，對慕課課程建設和改進很有幫助。

本課程的學分認定初步計劃由單元測試、單元作業、考試、課程討論4部分成績組成，其中單元測試和單元作業各占30%；考試占35%；課程討論占5%。學習者最終得分高于60分可獲得合格證書，高于85分可獲得優秀證書，但最終實施要與學校的相關政策一致。

3.2網絡調查分析

為了充分了解國內各個高校的學生和教師對本慕課課程的認識及期望，不斷提高課程質量，課程組設計了網絡調查問卷，對全國20余所高校的本科生、研究生和教師等共計278人進行了問卷調查和建議征集。調查問卷共12個問題，比較全面地包含了本慕課課程的各個方面的問題。網絡調查結果對課程改進起著非常重要的作用。下文列舉2個問題的調查結果（如圖6和圖7所示），更詳細的網絡調查結果本文不再贅述。

問題1：您對我們目前《機械工程控制基礎》的慕課授課形式是否滿意？

問題2：您認為安排《機械工程控制基礎》慕課課程開放順序如何更合適？

4結論

近幾年，課程組以培養具有創新和實踐能力的人才為導向，以提高課程教學質量為動力，從實驗系統建立、教材建設、多媒體雙語課程設計、Blackboard 網絡平臺建設和慕課網絡課程建設等5個方面入手，建立了較為完整的課程資源體系，為促進學習者掌握知識、提高能力、拓展素質等協調發展奠定了基礎。

《機械工程控制基礎》慕課課程集知識點視頻講解、隨堂測試、課后練習于一體，以富有啟發性、解析巧妙的動畫為特色，已全面開放使用。本慕課課程的建設和推廣，既起到了將本門學科知識以及相關應用原理普及大眾的作用，同時也為課程進一步建設發展起到了良好導向和促進作用。

在新型網絡化時代，學習者正在接受并適應這種先進的教學方法和模式。慕課培養了學習者主動學習的習慣，對提高學習效率作用明顯。另外，新形勢下對教師也提出了新的要求，要不斷探索、不斷創新、不斷實踐、不斷發展。因此，本課程的建設對教師自身也是一種提高和進步。

參考文獻

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[2] 羅忠，郝麗娜，劉士卿，等.以 Blackboard 為平臺的機械工程控制基礎網絡課程建設與實踐[J].教學研究，2010，33（3）：51-54.

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[10] 胡鐵生.高校微課建設的現狀分析與發展對策研究[J].現代教育技術，2014（2）：12.

AbstractIn order to meet the growing state′s educational demands of applied talents and innovative talents，the course group has completed construction of the MOOC of "mechanical engineering control basis".Based on this，the MOOC curriculum′s construction and exploration process and practice results are introduced，and then some ideas and practice experience about construction of the MOOC are discussed.Firstly，based on the current status at home and abroad，the significance of MOOC course construction of "mechanical engineering control basis" is expounded.Secondly，the divisions of knowledge structure and course design of the course are introduced in details.Finally，the outcome of MOOC construction and the result of investigation on internet are summarized.

Keywordsbasic mechanic engineering control；MOOC；network course；innovative practiceendprint