机械控制工程基础的慕课建设探索与实践

罗忠+赵一文+刘艳慧+王菲

[摘要]为适应国家对应用型人才和创新型人才日益增长的需求，课程组建设完成了《机械控制工程基础》慕课课程。总结了该慕课课程的建设探索过程与实践结果，并浅谈了课程建设的思路与实践体会。根据当前国内外现状，阐述了进行本慕课课程建设的意义，并对该课程的知识结构划分和课程设计进行了详细介绍。

[关键词]机械控制工程基础；慕课；网络课程，创新实践

[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]1005-4634（2017）04-0087-04

0引言

随着我国高等教育改革的不断深入，高等教育着力于培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、能适应的创新型人才。网络化辅助课程学习对大学生在校期间知识获得和综合素质提高越来越重要。因此，课程的网络化教学建设对实现高等教育目标有着越来越重要的影响，特别是慕课课程越来越受到重视和欢迎。

本文结合《机械控制工程基础》课程的性质与特点，进行了建设探索和实践研究。基于网络的慕课课程突破了课堂授课的时空限制，以知识点为基本单元，向学生提供更全面、广泛的知识内容，帮助学生更好地理解和吸收新知识，拓展学生的思维空间，激发学生的创新思维和创新能力。东北大学于2008年引入Blackboard网络教学平台之后，2015年重点加强慕课课程建设，让经验丰富的教师通过科学有效的课程教学内容设计、管理、作业布置和加强协作等，达到教学、交流和评价的目标，并根据课程学习需要进行个性化定制，使教与学更富乐趣、更有效果。笔者对《机械工程控制基础》课程进行了慕课课程建设探索与研究。

1课程基本情况

《机械工程控制基础》是机械类专业的专业基础课，课程以控制论为理论基础，主要研究机械工程技术中广义系统的动力学问题[1]。该课程既是1门理论性较强的课程，又是1门紧密联系工程实际的实践性较强的课程。涉及的知识面广，包括的知识信息量大，更新和发展的速度也比较快[2-4]。由于课程内容具有抽象性，学生学习起来常常感到比较吃力，不易理解控制理论的内涵。基于此，课程组必须积极开展课程教育教学改革。在传授理论知识的同时，并行开展网络视频教学和演示教学探索研究，先后完成了基于Blackboard网络教学平台的网络课程建设与慕课课程建设。课程教学改革的方向为提高学生的实践创新能力，学会运用控制论中的基本概念和方法解决机械工程领域中有关自动控制理论及系统动力学方面的问题。

2慕课课程设计

2.1知识结构的划分

本课程重点学习8章内容，结构完整，知识点众多，对知识结构进行划分是慕课建设的第一步，也是关键一步[5]。慕课课程的教学形式主要以视频教学形式为主[6-8]，所以在知识结构的划分上，借鉴微课程理念[9，10]，即以微型教学视频为主要载体，针对一个相对独立的知识点或教學环节而设计开发的一种情境化在线网络视频课程，慕课知识点具有时间短、内容精、模块化、情景化等特点，每节课一般5～15分钟左右。根据这些特点，将《机械工程控制基础》课程内容划分成为72个知识点，每个知识点根据内容的多少从7～18分钟不等，知识点与知识点之间相对独立，学习者无须一定从第一个知识点学起，可根据学习者自己以储备的知识情况进行有针对性的选择学习。

课程呈现形式可按学时划分知识点，也可以按课程章节进行单元划分，以适应大家日常课堂学习的习惯，确保整个课程知识点内容的完整度。

2.2课程设计

本课程属于理论性偏强的专业基础课程，初学者刚开始学习本课程有一定的难度。因此，慕课课程设计必须考虑到课程特点，具体包括如下几点。

1） 课程不能简单地复制传统课堂上的内容，而是要将原课程分解成为若干具有相对独立完整概念的知识点（或模块），并将主要的讲解集中在对课程整体逻辑的建立、各个知识点具有的独立概念以及不同知识点之间的内在联系上，以帮助学生以高屋建瓴的姿态来思考课程的基本原理和工程应用，有利于学生把控课程全局，比较系统的建立本门课程知识体系，使学生掌握知识既具有系统性，也具有可发散性，且能在深入理解课程基本原理的基础上做到灵活运用。

2） 课程知识点组织有序、主次分明，对难理解的知识点适当增长讲述时间。对原本枯燥的概念和原理，都要配有富有启发性的动画，生动形象。既适度地提高了学习者的学习兴趣，也帮助学习者更好地理解本课程的知识难点。

3） 考虑到慕课属于开放式在线课程，其教学资源的获取十分便捷且可以重复利用，便于学习者充分利用课余的零碎时间，在不同时间和不同地点对课程的重难点进行重复的学习。但是，如何提高学习者的学习效率？如何把知识点掌握扎实是课程设计时考虑的重点？除了提供知识点授课视频外，还要设计专门学习指导和知识点测试（或称模块测试），以便学习者对知识薄弱环节进行及时测验和巩固。

4） 在慕课课程教学中，教师可在线获得教学过程中学习者的学习行为数据，借助课程网络平台，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，有利于让教育模式的持续的改进，以适应不同层次的学习者。

3慕课课程运行

3.1慕课在线内容

《机械工程控制基础》慕课课程共72个知识点，每个知识点有一个独立的教学视频，共计72个教学视频。2016年4月，在北京奥鹏远程教育中心有限公司网络平台正式开课，平台网址为http：//mooc2u.com。课程平台上列有很多课程，其中，本慕课课程在平台主页上的界面如图1所示，点击图标便可以进入课程开始学习使用。endprint

点击图标进入《机械工程控制基础》慕课课程，其界面如图2所示，主界面包括课程简介、课程大纲、教师团队等内容。界面右上角还包括课程的基本信息，如课程院校、开课周期、课程周数、每周学习时间以及报名学习人数等。

本课程包括课程学习、课程公告、课程内容、课程设置、问题回答、讨论、作业、学习进度、模拟测试等9部分，按章节内容分，8个模块，课程模块划分如图3所示，其中模块0是本课程授课形式说明。

以每1章节内容为1个模块，每个模块包括学习指导、知识点单元视频和模块测试3部分，如以“模块一”为例，如图4所示，除了单元1～6是6个知识点讲授视频之外，还包括学习指导和模块测试。根据对各知识点的不同掌握程度要求，对需要重点掌握的知识点都会标出，如单元三、单元四、单元五和单元六都有“（重点）”字样，表示是需要重点学习的知识点。

根据学习者的学习需要，点击要学习的授课视频，其中1个教学视频如图5所示，可以选择视频画质为标清或者高清。

本课程自从2016年4月开放运行以来，有1 200余人选学本课程，除了正常学习之外，学习者对不理解内容可通过课程讨论区相互讨论，课程组老师也会定期参与讨论辅导。另外，学习者也会在讨论区提出对课程的建设意见，对慕课课程建设和改进很有帮助。

本课程的学分认定初步计划由单元测试、单元作业、考试、课程讨论4部分成绩组成，其中单元测试和单元作业各占30%；考试占35%；课程讨论占5%。学习者最终得分高于60分可获得合格证书，高于85分可获得优秀证书，但最终实施要与学校的相关政策一致。

3.2网络调查分析

为了充分了解国内各个高校的学生和教师对本慕课课程的认识及期望，不断提高课程质量，课程组设计了网络调查问卷，对全国20余所高校的本科生、研究生和教师等共计278人进行了问卷调查和建议征集。调查问卷共12个问题，比较全面地包含了本慕课课程的各个方面的问题。网络调查结果对课程改进起着非常重要的作用。下文列举2个问题的调查结果（如图6和图7所示），更详细的网络调查结果本文不再赘述。

问题1：您对我们目前《机械工程控制基础》的慕课授课形式是否满意？

问题2：您认为安排《机械工程控制基础》慕课课程开放顺序如何更合适？

4结论

近几年，课程组以培养具有创新和实践能力的人才为导向，以提高课程教学质量为动力，从实验系统建立、教材建设、多媒体双语课程设计、Blackboard 网络平台建设和慕课网络课程建设等5个方面入手，建立了较为完整的课程资源体系，为促进学习者掌握知识、提高能力、拓展素质等协调发展奠定了基础。

《机械工程控制基础》慕课课程集知识点视频讲解、随堂测试、课后练习于一体，以富有启发性、解析巧妙的动画为特色，已全面开放使用。本慕课课程的建设和推广，既起到了将本门学科知识以及相关应用原理普及大众的作用，同时也为课程进一步建设发展起到了良好导向和促进作用。

在新型网络化时代，学习者正在接受并适应这种先进的教学方法和模式。慕课培养了学习者主动学习的习惯，对提高学习效率作用明显。另外，新形势下对教师也提出了新的要求，要不断探索、不断创新、不断实践、不断发展。因此，本课程的建设对教师自身也是一种提高和进步。

参考文献

[1] 柳洪义，罗忠，宋伟刚，等.机械工程控制基础（第二版）[M].北京：科學出版社， 2011：1-70.

[2] 罗忠，郝丽娜，刘士卿，等.以 Blackboard 为平台的机械工程控制基础网络课程建设与实践[J].教学研究，2010，33（3）：51-54.

[3] 李娜，韩清恩，王日升.微课与MOOC在高等教育中的结合应用探究[J]. 山东工会论坛，2015 （3）：117-121.

[4] 范崇源.MOOC发展中的挑战与对策[J].信息技术与信息化，2014 （9）：9-10.

[5] 曹文.MOOC对推进终身教育体系升级的意义[J].中国成人教育，2015 （6）：5-7.

[6] 余新科.适应开放式教学需要改革实践教学管理模式 [J].高等工程教育研究，2004（5）：60-62.

[7] 王一兵.MOOCs 的灵魂.启示与对策[J].高等教育研究，2014（1）：57-60.

[8] 殷丙山，李玉.MOOC发展及其对开放大学的启示[J].北京广播电视大学学报，2013 （5）：29-34.

[9] 李晓东.“MOOC” 对高校教师教学能力的挑战与对策[J].南京理工大学学报：社会科学版，2014，27（2）：89-92.

[10] 胡铁生.高校微课建设的现状分析与发展对策研究[J].现代教育技术，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