《控制工程基础》慕课建设与实践

董海棠

【摘要】在线教学平台利用网络资源连接学生和教师，教师通过网络向学生传递教学信息，学生通过网络获得学习的知识。通过分析控制工程基础课程的现状以及网络课程的建设与实践，从教与学两方面阐述网络课程（慕课）在高等教育教学中的优势。教师要更新教育理念，采用线上线下的混合教学模式。

【关键词】网络教学 慕课 控制工程基础 混合教学

一、引言

“慕课”MOOC（massive open online courses），是近几年涌现出来的一种在线课程模式，它是基于网络技术和智能技术发布课程资源，将学习管理系统与更多的开放网络资源综合起来的课程模式。简言之，“慕课”是一种新型网络课程。2010年教育部《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010～2020年）》指出：信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视。把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，超前部署教育信息网络。开发网络学习课程。创新网络教学模式，开展高质量高水平远程学历教育。2012年是世界慕课元年，作为互联网和高等教育结合的产物，大规模在线开放课程（慕课）迅速在世界范围兴起，这种新型课程及教学模式打破了教育的时空界限、学校的围墙，颠覆传统大学课堂教与学的方式。以美国、英国等为代表的发达国家大力推进慕课建设，慕课资源竞争日益激烈。2013年是中国慕课元年，在线开放课程是中国版的慕课。教育部《2016年教育信息化工作要点》指出：继续建设800门左右优质在线开放课程，鼓励高校广泛共享;指导高校利用在线开放课程探索翻转课堂、混合式教学等教学方式改革;推动中国优质在线开放课程走向世界。2018年年初，教育部推出首批国家精品在线开放课程。教育部高教司吴岩司长关于高度重视和大力推进在线开放课程的重大意义概括为一句话：教育改变人生、网络改变教育。

二、《控制工程基础》课程的现状

《控制工程基础》是控制论与机械工程技术理论之间的边缘学科，向机械大类专业开设的一门技术基础课。它是自动控制技术的基础理论，是一门理论性较强的工程科学。该课程一直是兰州交通大学机械大类专业重点建设的一门专业基础平台课程。目前，该课程在教学中的特点是理论教学内容丰富，涉及专业多，学生数学基础薄弱。具体情况是：课程开设在各专业的大三第一学期，计划学时48学时，理论课44学时，课内实验4学时;课程的主要内容包括控制系统的概念、系统的数学模型、时域响应分析、频率特性分析及系统的综合与校正;大部分专业在低年级时没有学习拉斯变换以及复变函数等课程;教学班级较多，每个班级每周安排一次课外辅导答疑。综合而言，课时不足，实验偏少，并且没有MATLAB仿真实验，教学沟通受限，教师无法及时跟踪学生的学习情况和存在的问题。针对上述情况，2017～2018学年我们通过网上教学（慕课）（校内实施），对《控制工程基础》课程开展了线下为主、线上为辅的线上线下的混合教学模式的探索与实践。

三、慕课教学在《控制工程基础》课程中的应用

在《控制工程基础》教学中引入慕课教学方式，改变传统的单一的课堂讲授为主的教学方式，形成了线上教学、线上和线下混合教学模式。由于慕课采用模块化管理及设计，克服了过去通过QQ交流的杂乱无序，使得线上教学更加灵活有条理。

1.资料管理模块

通过网络教学平台，可以做到教学资源的管理和调度，学生学习情况的管理。教师可以将各个知识点的讲解、习题课、实验的讲解、MATLAB仿真软件的应用等等做成10分钟左右的视频发布在网上，方便学生不受时空的限制，利用业余的零碎时间提前预习以及重复利用复习。

2.作业管理模块

在《控制工程基础》慕课教学实施过程中，师生之间的答疑、讨论和互动以及作业的互评对于提升学生的学习效果、加强师生互动、生生互动和改进教师的教学质量都有着很大帮助。对于在线作业进度滞后的同学，通过督学模块督促其加快进度，努力完成任务。对于主观题型的作业，通过教师批改、生生互动、互评模式，使得每个同学有机会及时了解其他同学的作业情况，从而发现自己作业中的问题所在。

3.考试管理模块

为了提高学生的学习效率，扎实掌握各个知识点，通过慕课，在网络上进行单元测验以及其中考试，使学生可以自主灵活的分配自己的时间，完成各项测试及时巩固所学基础知识。对于在线单元测试可以设置为完成单元练习后方可进行，而在线期末考试可以设置为完成每个单元测试方可进行，并且未达到及格分数线的同学可以进行多次考试。同时，对于在线考试进度滞后的同学，可以通过督学模块单独提醒，以便学生在规定时间内完成任务。

4.统计模块

在慕课教学中，教师可以在线获得学生的学习行为数据，借助网络平台，收集和统计学生在课程中的观看学习情况，以分析、理解学生的学习方式，同时提供视频讲解所获得效果的反馈，便于课程组有针对性地改善讲解的方式和内容。另外，对于分析学习者的学习方式和思维习惯有重要参考价值，有利于教育模式的持续的改进，以适应不同层次的学习者。

5.讨论模块

通过统计模块分析在线“教”与“学”的统计，可以发现，以往线下不愿提问交流的同学在线上主动提出，和老师交流，和同学互动。学生的提问导致师生互动增多，学生的主动性明显增加。但在解答问题的过程中，有些问题可以线上解释清楚，有些问题面对面交流讨论更好。所以在学生提出问题的基础上，教师针对問题组织课堂教学，师生之间再次碰撞出火花，双方成就感满满。

总之，慕课创新了课堂教学模式，它是传统课堂教学的重要补充，将教育信息技术与教学有机融合，激发了教师的教学热情和课堂活力。教师根据线上学情统计分析，针对学生对课程的学习能力，实现了教师“教”是为了学生更好的“学”，注重师生互动及学生自身的学习体验，还原了“学”的本质。

四、总结

《控制工程基础》课程的线上线下混合式教学模式，打破了教育的时空界限，真正实现不受空间、时间的限制，随时随地教学的体验模式，为传统教学提供了合理补充。通过慕课等网络课程的教学形式鼓励学生利用信息手段主动学习、自主学习，增强运用信息技术分析解决问题能力。在慕课教育模式之下，和以往大学生为毕业而学习、职场人士为就业和提升自我价值而学习不同，慕课让人自由地依兴趣选课，让学习远离枯燥并回归求知爱真的本质。慕课学习可以让任何有兴趣学习、愿意学习的人，把学习当成一种新的生活方式，让“终身学习”成为现实。

参考文献：

[1]魏英玲，何高大.欧盟高校“慕课”（MOOCs）的现状与发展及对我国高校“慕课”的启示[J].远程教育杂志，2015，（05）：30.

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[3]罗忠，赵一文，刘艳慧，王菲.机械控制工程基础的慕课建设探索与实践[J].教学研究，2017，（04）：87.

[4]赵丽娅，赵美玉，吴丹妮，朱晓宇，张晓雨.《环境生态学》慕课教学实践与探索[J].高教学刊，2018，（21）：79.

基金项目：兰州交通大学第五批网络课程（慕课）建设项目（兰州交通大学教务处发（2017）15号）。