機(jī)械控制工程基礎(chǔ)的慕課建設(shè)探索與實(shí)踐

羅忠+趙一文+劉艷慧+王菲

[摘要]為適應(yīng)國家對應(yīng)用型人才和創(chuàng)新型人才日益增長的需求，課程組建設(shè)完成了《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》慕課課程?？偨Y(jié)了該慕課課程的建設(shè)探索過程與實(shí)踐結(jié)果，并淺談了課程建設(shè)的思路與實(shí)踐體會(huì)。根據(jù)當(dāng)前國內(nèi)外現(xiàn)狀，闡述了進(jìn)行本慕課課程建設(shè)的意義，并對該課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)劃分和課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

[關(guān)鍵詞]機(jī)械控制工程基礎(chǔ)；慕課；網(wǎng)絡(luò)課程，創(chuàng)新實(shí)踐

[中圖分類號(hào)]G642.0[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]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(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高、能適應(yīng)的創(chuàng)新型人才。網(wǎng)絡(luò)化輔助課程學(xué)習(xí)對大學(xué)生在校期間知識(shí)獲得和綜合素質(zhì)提高越來越重要。因此，課程的網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)建設(shè)對實(shí)現(xiàn)高等教育目標(biāo)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(jié)合《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》課程的性質(zhì)與特點(diǎn)，進(jìn)行了建設(shè)探索和實(shí)踐研究?；诰W(wǎng)絡(luò)的慕課課程突破了課堂授課的時(shí)空限制，以知識(shí)點(diǎn)為基本單元，向?qū)W生提供更全面、廣泛的知識(shí)內(nèi)容，幫助學(xué)生更好地理解和吸收新知識(shí)，拓展學(xué)生的思維空間，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。東北大學(xué)于2008年引入Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)之后，2015年重點(diǎn)加強(qiáng)慕課課程建設(shè)，讓經(jīng)驗(yàn)豐富的教師通過科學(xué)有效的課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、管理、作業(yè)布置和加強(qiáng)協(xié)作等，達(dá)到教學(xué)、交流和評(píng)價(jià)的目標(biāo)，并根據(jù)課程學(xué)習(xí)需要進(jìn)行個(gè)性化定制，使教與學(xué)更富樂趣、更有效果。筆者對《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)》課程進(jìn)行了慕課課程建設(shè)探索與研究。

1課程基本情況

《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)》是機(jī)械類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，課程以控制論為理論基礎(chǔ)，主要研究機(jī)械工程技術(shù)中廣義系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問題[1]。該課程既是1門理論性較強(qiáng)的課程，又是1門緊密聯(lián)系工程實(shí)際的實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。涉及的知識(shí)面廣，包括的知識(shí)信息量大，更新和發(fā)展的速度也比較快[2-4]。由于課程內(nèi)容具有抽象性，學(xué)生學(xué)習(xí)起來常常感到比較吃力，不易理解控制理論的內(nèi)涵。基于此，課程組必須積極開展課程教育教學(xué)改革。在傳授理論知識(shí)的同時(shí)，并行開展網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)和演示教學(xué)探索研究，先后完成了基于Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)與慕課課程建設(shè)。課程教學(xué)改革的方向?yàn)樘岣邔W(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，學(xué)會(huì)運(yùn)用控制論中的基本概念和方法解決機(jī)械工程領(lǐng)域中有關(guān)自動(dòng)控制理論及系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方面的問題。

2慕課課程設(shè)計(jì)

2.1知識(shí)結(jié)構(gòu)的劃分

本課程重點(diǎn)學(xué)習(xí)8章內(nèi)容，結(jié)構(gòu)完整，知識(shí)點(diǎn)眾多，對知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分是慕課建設(shè)的第一步，也是關(guān)鍵一步[5]。慕課課程的教學(xué)形式主要以視頻教學(xué)形式為主[6-8]，所以在知識(shí)結(jié)構(gòu)的劃分上，借鑒微課程理念[9，10]，即以微型教學(xué)視頻為主要載體，針對一個(gè)相對獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)而設(shè)計(jì)開發(fā)的一種情境化在線網(wǎng)絡(luò)視頻課程，慕課知識(shí)點(diǎn)具有時(shí)間短、內(nèi)容精、模塊化、情景化等特點(diǎn)，每節(jié)課一般5～15分鐘左右。根據(jù)這些特點(diǎn)，將《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)》課程內(nèi)容劃分成為72個(gè)知識(shí)點(diǎn)，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)根據(jù)內(nèi)容的多少從7～18分鐘不等，知識(shí)點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)之間相對獨(dú)立，學(xué)習(xí)者無須一定從第一個(gè)知識(shí)點(diǎn)學(xué)起，可根據(jù)學(xué)習(xí)者自己以儲(chǔ)備的知識(shí)情況進(jìn)行有針對性的選擇學(xué)習(xí)。

課程呈現(xiàn)形式可按學(xué)時(shí)劃分知識(shí)點(diǎn)，也可以按課程章節(jié)進(jìn)行單元?jiǎng)澐?，以適應(yīng)大家日常課堂學(xué)習(xí)的習(xí)慣，確保整個(gè)課程知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容的完整度。

2.2課程設(shè)計(jì)

本課程屬于理論性偏強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，初學(xué)者剛開始學(xué)習(xí)本課程有一定的難度。因此，慕課課程設(shè)計(jì)必須考慮到課程特點(diǎn)，具體包括如下幾點(diǎn)。

1） 課程不能簡單地復(fù)制傳統(tǒng)課堂上的內(nèi)容，而是要將原課程分解成為若干具有相對獨(dú)立完整概念的知識(shí)點(diǎn)（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(gè)知識(shí)點(diǎn)具有的獨(dú)立概念以及不同知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系上，以幫助學(xué)生以高屋建瓴的姿態(tài)來思考課程的基本原理和工程應(yīng)用，有利于學(xué)生把控課程全局，比較系統(tǒng)的建立本門課程知識(shí)體系，使學(xué)生掌握知識(shí)既具有系統(tǒng)性，也具有可發(fā)散性，且能在深入理解課程基本原理的基礎(chǔ)上做到靈活運(yùn)用。

2） 課程知識(shí)點(diǎn)組織有序、主次分明，對難理解的知識(shí)點(diǎn)適當(dāng)增長講述時(shí)間。對原本枯燥的概念和原理，都要配有富有啟發(fā)性的動(dòng)畫，生動(dòng)形象。既適度地提高了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，也幫助學(xué)習(xí)者更好地理解本課程的知識(shí)難點(diǎn)。

3） 考慮到慕課屬于開放式在線課程，其教學(xué)資源的獲取十分便捷且可以重復(fù)利用，便于學(xué)習(xí)者充分利用課余的零碎時(shí)間，在不同時(shí)間和不同地點(diǎn)對課程的重難點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)的學(xué)習(xí)。但是，如何提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率？如何把知識(shí)點(diǎn)掌握扎實(shí)是課程設(shè)計(jì)時(shí)考慮的重點(diǎn)？除了提供知識(shí)點(diǎn)授課視頻外，還要設(shè)計(jì)專門學(xué)習(xí)指導(dǎo)和知識(shí)點(diǎn)測試（或稱模塊測試），以便學(xué)習(xí)者對知識(shí)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行及時(shí)測驗(yàn)和鞏固。

4） 在慕課課程教學(xué)中，教師可在線獲得教學(xué)過程中學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，借助課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，收集和統(tǒng)計(jì)學(xué)生在課程中的觀看學(xué)習(xí)情況，以分析、理解學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，同時(shí)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(nèi)容。另外，對于分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)方式和思維習(xí)慣有重要參考價(jià)值，有利于讓教育模式的持續(xù)的改進(jìn)，以適應(yīng)不同層次的學(xué)習(xí)者。

3慕課課程運(yùn)行

3.1慕課在線內(nèi)容

《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)》慕課課程共72個(gè)知識(shí)點(diǎn)，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)有一個(gè)獨(dú)立的教學(xué)視頻，共計(jì)72個(gè)教學(xué)視頻。2016年4月，在北京奧鵬遠(yuǎn)程教育中心有限公司網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)正式開課，平臺(tái)網(wǎng)址為http：//mooc2u.com。課程平臺(tái)上列有很多課程，其中，本慕課課程在平臺(tái)主頁上的界面如圖1所示，點(diǎn)擊圖標(biāo)便可以進(jìn)入課程開始學(xué)習(xí)使用。endprint

點(diǎn)擊圖標(biāo)進(jìn)入《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)》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(tuán)隊(duì)等內(nèi)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(shù)、每周學(xué)習(xí)時(shí)間以及報(bào)名學(xué)習(xí)人數(shù)等。

本課程包括課程學(xué)習(xí)、課程公告、課程內(nèi)容、課程設(shè)置、問題回答、討論、作業(yè)、學(xué)習(xí)進(jìn)度、模擬測試等9部分，按章節(jié)內(nèi)容分，8個(gè)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(jié)內(nèi)容為1個(gè)模塊，每個(gè)模塊包括學(xué)習(xí)指導(dǎo)、知識(shí)點(diǎn)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(gè)知識(shí)點(diǎn)講授視頻之外，還包括學(xué)習(xí)指導(dǎo)和模塊測試。根據(jù)對各知識(shí)點(diǎn)的不同掌握程度要求，對需要重點(diǎn)掌握的知識(shí)點(diǎn)都會(huì)標(biāo)出，如單元三、單元四、單元五和單元六都有“（重點(diǎn)）”字樣，表示是需要重點(diǎn)學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)。

根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需要，點(diǎn)擊要學(xué)習(xí)的授課視頻，其中1個(gè)教學(xué)視頻如圖5所示，可以選擇視頻畫質(zhì)為標(biāo)清或者高清。

本課程自從2016年4月開放運(yùn)行以來，有1 200余人選學(xué)本課程，除了正常學(xué)習(xí)之外，學(xué)習(xí)者對不理解內(nèi)容可通過課程討論區(qū)相互討論，課程組老師也會(huì)定期參與討論輔導(dǎo)。另外，學(xué)習(xí)者也會(huì)在討論區(qū)提出對課程的建設(shè)意見，對慕課課程建設(shè)和改進(jìn)很有幫助。

本課程的學(xué)分認(rèn)定初步計(jì)劃由單元測試、單元作業(yè)、考試、課程討論4部分成績組成，其中單元測試和單元作業(yè)各占30%；考試占35%；課程討論占5%。學(xué)習(xí)者最終得分高于60分可獲得合格證書，高于85分可獲得優(yōu)秀證書，但最終實(shí)施要與學(xué)校的相關(guān)政策一致。

3.2網(wǎng)絡(luò)調(diào)查分析

為了充分了解國內(nèi)各個(gè)高校的學(xué)生和教師對本慕課課程的認(rèn)識(shí)及期望，不斷提高課程質(zhì)量，課程組設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)調(diào)查問卷，對全國20余所高校的本科生、研究生和教師等共計(jì)278人進(jìn)行了問卷調(diào)查和建議征集。調(diào)查問卷共12個(gè)問題，比較全面地包含了本慕課課程的各個(gè)方面的問題。網(wǎng)絡(luò)調(diào)查結(jié)果對課程改進(jìn)起著非常重要的作用。下文列舉2個(gè)問題的調(diào)查結(jié)果（如圖6和圖7所示），更詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)查結(jié)果本文不再贅述。

問題1：您對我們目前《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)》的慕課授課形式是否滿意？

問題2：您認(rèn)為安排《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)》慕課課程開放順序如何更合適？

4結(jié)論

近幾年，課程組以培養(yǎng)具有創(chuàng)新和實(shí)踐能力的人才為導(dǎo)向，以提高課程教學(xué)質(zhì)量為動(dòng)力，從實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)建立、教材建設(shè)、多媒體雙語課程設(shè)計(jì)、Blackboard 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)和慕課網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)等5個(gè)方面入手，建立了較為完整的課程資源體系，為促進(jìn)學(xué)習(xí)者掌握知識(shí)、提高能力、拓展素質(zhì)等協(xié)調(diào)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)》慕課課程集知識(shí)點(diǎn)視頻講解、隨堂測試、課后練習(xí)于一體，以富有啟發(fā)性、解析巧妙的動(dòng)畫為特色，已全面開放使用。本慕課課程的建設(shè)和推廣，既起到了將本門學(xué)科知識(shí)以及相關(guān)應(yīng)用原理普及大眾的作用，同時(shí)也為課程進(jìn)一步建設(shè)發(fā)展起到了良好導(dǎo)向和促進(jìn)作用。

在新型網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代，學(xué)習(xí)者正在接受并適應(yīng)這種先進(jìn)的教學(xué)方法和模式。慕課培養(yǎng)了學(xué)習(xí)者主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣，對提高學(xué)習(xí)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(chuàng)新、不斷實(shí)踐、不斷發(fā)展。因此，本課程的建設(shè)對教師自身也是一種提高和進(jìn)步。

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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