基于MOOC的“三閉環三收放”混合式教學設計

王曉飛 潘志康 曹 陽 劉國忠

（北京信息科技大學儀器科學與光電工程學院 北京 100192）

0 引言

我校測控技術與儀器專業是國家級一流建設專業，兩次順利通過工程教育專業認證。傳感器課程是測控專業的核心專業基礎課及很多理工科專業的重要專業基礎課，理論性和實踐性都很強。課程組秉承“學生中心，輸出導向，持續改進”的教育理念，在大綱中明確了課程目標對工程教育認證畢業要求的支撐，并在教學內容、教學方法、教材建設、在線開放課程建設、實驗室建設等方面，結合新工科人才培養要求，進行持續迭代，目前為北京市本科優質課。

傳感器技術是信息技術的三大支柱之一，是“中國制造2025”“互聯網+”等國家重大戰略實施的科學基礎，而專業人才的培養是關鍵。傳感器課程具有承前啟后的作用，是綜合運用多學科原理和技術，同時也直接為各專業學科服務的一門綜合型密集型技術學科，在信息獲取與處理方面，對培養學生分析問題和解決問題的能力具有重要作用。

1 “三閉環三收放”教學思維模式

在教學設計上，首先明確課程定位。面向新一代信息技術產業和高質量制造業的建設和發展需求，課程定位于高素質應用型和工程型人才的培養。基于“重視基礎、體現現代、趨向前沿、交叉綜合”的課程建設原則，提出“三閉環三收放”的教學思維模式。

圖1：“三閉環三收放”教學思維模式

教學內容閉環——傳感器是信息的源頭，是準確獲取可靠信息的主要途徑和手段，教學內容源于工程實際，反過來解決工程實際問題。理論實踐閉環——理論實踐并重，理論指導實踐，實踐豐富理論。教學過程閉環——根據課程目標開展教學，重視多維過程性評價，反思與提升，持續改進。教學內容收放——緊貼教材體系，理清知識脈絡，聚焦問題本質；同時也密切關注科技發展前沿，并及時將科技發展最新成果引入教學。教學方法收放——聚焦教學目標，而實現目標的手段多種多樣，既有常規課堂，也有討論課；既有線上討論與答疑，也有線下辯論和點評。實驗設計收放——實驗分層設計，包括驗證性實驗、綜合性實驗、自主設計性實驗和科研探究性實驗，既有規定動作，更鼓勵同學們大膽嘗試，勇于創新（見圖2）。

圖2：多維過程性評價

2 教學環境與教學方法

在教學環境和教學方法方面，積極建設在線開放課程，完成了近50個知識點視頻的錄制，目前在“中國大學MOOC”平臺進入第4輪運行，在“一帶一路”政策背景下服務于更多人群。

采用線上線下混合式教學模式，首先進行開課準備：建立課程微信群；致同學們一封公開信，介紹課程的目標和學習方法；同學們在中國大學MOOC網完成實名注冊及選課。課前，教師發布本周學習指導，對于基礎性知識，同學們利用慕課進行線上自學并完成自測。課中，教師線下梳理重點難點，并針對工程實際案例展開研討，讓學生成為課堂的主角。課后，同學們完成線上思考題，深化知識點的理解；線上展開研討，提升學以致用的能力；閱讀教材上的數字化資源，拓展提高。

實驗教學體系已形成多層次、立體化、開放式結構，實驗分層設計，循序漸進，符合學生的認知規律，滿足了不同層次學生的需求，體現了以學生為中心，因材施教的原則，達到學以致用的目的，為促進學生的可持續發展奠定了基礎。

新工科背景下的課思政建設是立德樹人的根本，堅持“價值塑造、能力培養、知識傳授”相統一，結合我國傳感器技術和產業從落后到國家頂層規劃，5大工程10個重點領域的高質量發展需求，挖掘其中的德育元素，幫助學生專業成才和“精神成人”。

3 特色創新

3.1 教材建設

不忘初心，注重知識的傳承和發展，十年來不斷進行教材建設。《傳感器原理及檢測技術》獲批“十二五”國家級規劃教材并獲中南地區優秀教材獎。由中國工程院院士作序力薦的第三版教材剛剛面世，與在線課程的網絡資源相結合，并進一步配備了數字化拓展資源。

全國2000多所高校中，90%以上是地方院校，主要培養應用型和工程型人才，教材面向這一廣大群體，在理論上注重結合實踐，在數學推導中注重結合物理意義，并配套出版了《傳感器原理及檢測技術學習與實踐指導》，使學習者能夠高效掌握傳感器核心知識并應用于實踐。

3.2 實驗設備建設

產學研深度融合，將教師科研成果轉化為傳感器綜合性實驗平臺，并完成了基礎性和通用設計性實驗平臺的研制。

圖3：實驗設備研制

3.3 考教分離，樹立嚴謹求實的教風學風

由央屬高校課程教學團隊進行試卷命題，課程組采取流水作業方式集體閱卷，嚴格評分標準，縱向通過試卷分析總結存在的問題，探索解決方法；橫向對連續三年的課程目標達成度進行比較，持續改進，樹立嚴謹求實的教風學風。

3.4 教學內容與時俱進

將傳感理論和新一代信息技術的發展與應用聯系起來，在教學內容中，引入國內外傳感器技術的最新研究進展和發展趨勢分析，關鍵技術的解析等。科研反哺教學，教師通過分享前沿課題的研究過程或工程項目的應用情況，引導學生對相關課題開展調研和討論，提升學生的自主探究能力和創新性思維。

4 結論

基于MOOC的“三閉環三收放”混合式教學設計，使學生體驗了“踮腳才夠得著”的學習挑戰，增強了學生經過刻苦學習收獲能力和素質提高的成就感，進行科研探究的意愿明顯增強。該課程教學方法可直接應用于大學生電子設計競賽、機器人比賽、國際互聯網+創新創業大賽等，教書育人效果顯著。