在控制工程課程教學中建立慕課網絡平臺的應用與展望

鄭雪飛　歐陽八生　鄧 健

南華大學機械工程學院　湖南衡陽　421001

在控制工程課程教學中建立慕課網絡平臺的應用與展望

鄭雪飛歐陽八生鄧 健

南華大學機械工程學院湖南衡陽421001

針對控制工程課程傳統教學方法中出現的不足，通過實例設計分析每個章節在慕課中是如何設計的，體現了慕課課程的優勢。分析慕課在教學環節的作用，既發揮了教師的主體作用，又促進了學習過程中師生的交流，激發了學生的主動性和創造性，彌補了傳統教學方法的不足。

慕課；控制工程；傳統教學

控制工程是機械專業開設的一門專業基礎課。它以控制論為理論基礎，涉及的先修課程較多，包含大量的抽象概念，如頻率特性等，需要結合實例進行深入講解。傳統授課方法是：課堂上以教師教授為主，學生接受知識[1]。

1　控制工程課程傳統教學模式中出現的問題

1.1學生在學習過程中主體作用沒有發揮

教師在課程中擔當的是傳授知識的角色，沒有很好發揮學生在這門課程的主體作用，由于控制工程這門課程章節和內容較多，總課時量 40學時左右，每周安排4學時，時間緊湊，在遇到難點問題時，學生很少有時間問問題，師生之間缺乏溝通和交流。學生一般只學會運用教師傳授的方法作答，遇到同類型題目有時做不出，每節課的內容學習不到位，導致學習興趣逐漸減少。

1.2師生之間的交流機會比較少

由于課程所涉及的先修課程比較多，每一章的重點和難點多，而課程一般安排在大三上半學期，與其他專業課程一起，難度大，時間緊湊，學生學習壓力大，課下復習時間偏少，受到時間和地域的限制。學生很難利用課余時間，在短時間內跟上課程的安排進度，師生之間的交流也因為時間的限制受到影響。

2　慕課在控制工程課程教學中的應用設計

慕課(簡稱MOOC)是新近涌現出來的一種在線課程開發模式[2]。它整合了書本知識，并且可以根據課程的教學要求和內容，自主開發網絡學習平臺，建立學生學習管理系統，另外還能利用其他開放網絡資源促進課程的開發[3]。

傳統的教學方法已經難以達到良好的教學效果，下面將以本課程中，系統的數學模型這一章為例[4]，設計相應的慕課課程。首先確定本周內容和目標以及學習指南，例如要求學生掌握拉普拉斯變換及其性質,掌握系統微分方程式的建立，熟悉傳遞函數的概念及其求法等。第二步將其分解為多個知識點，分別為系統的微分方程，系統的拉普拉斯變換，拉普拉斯反變換的數學方法；系統的傳遞函數，相似理論，考慮擾動的反饋控制系統的傳遞函數。第三步，列出各個知識點主要內容。從第四步開始將根據本章教學目標以及學習指南針，對上述知識點，制作網上資源。第四步確定視頻錄制形式，由于本章內容涉及的理論知識比較多，所以利用手寫與PPT錄屏方法，將上述知識點制作成錄像，每個10分鐘左右。第五步確定在線學習資源，上傳錄制好的視頻和相關知識點的外部網站鏈接，以及其他課外學習資源。第六步確定在線學習活動，包括針對各個知識點開展的在線活動，如虛擬實驗：測量典型時間函數。第七步網上評價包括網上布置習題，確定習題類型、數量及提交次數、分數等，讓學生在線完成各個知識點的復習題目的測試，并且可以及時看到正確答案和最終成績，最后設定截止日期即完成每個知識點的在線學習任務的截止日期。

3　慕課在控制工程課程教學中的優勢

通過慕課在控制工程課程第二章《系統的數學模型應用》設計過程，可以發現慕課有如下優勢。

3.1克服了時間和地域的限制學生可以隨時學習

慕課強調人機交互的學習模式，課堂上學生由于沒有預習或者其他原因造成的沒有學好的部分，課下可以通過慕課網絡平臺，學習視頻，及時補習課程，不受時間和地域的限制。并且通過每個知識點的網上習題，鞏固這一知識點內容。另外慕課課程的每一章節的內容經過細化，學生更容易深入學習，把握重點和難點。

3.2學生在慕課學習過程中能發揮的主體作用

由于慕課的視頻制作與傳統教學不一樣，它是將一門課程按章節分解，又以知識點為基礎進行編制的，所以錄制時間通常控制在10分鐘左右，這樣學生可以有針對性地選擇自己在課上沒有學好的部分，重新學習，學生有自主選擇的過程，可以根據知識點去選擇視頻和在線活動。此外在制作視頻的過程中，可以利用各種動畫制作手段，內容更加直觀和生動，能增加學生的學習興趣。

3.3師生之間、學生之間的交流增多

學生能及時通過慕課課程的習題，與教師交流。學生之間可以結成學習小組進行在線活動，如虛擬實驗：測量典型時間函數。教師可以在線指導實驗過程，學生之間可以相互學習，相互討論，共同學習，大大提高每位學生學習的積極性，在短時間內鞏固了知識。教師也通過指導，了解了同學的學習情況，增強了師生的交流，便于安排進一步的教學內容。

4　總結和展望

通過慕課在控制工程課程第二章的應用設計舉例，可以發現慕課，發揮了教師和學生的雙主體作用，激發學生的主動性和創造性，彌補了傳統教學方法的不足，在未來的教學過程中將會有更多的應用，對于同類型的專業課程的學習將會有很大的幫助[5]。

[1] 師會超,梁永政.控制工程基礎課程教學改革與實踐[J].機械管理開發,2010(5)164-167

[2] 陸賽茜.慕課的發展現狀與前景[J].新媒體與社會:第八輯,2014(7):309-315.

[3] 何國平,楊云帆,陳嘉,王媛媛,王瑤.“慕課”在護理教學中的應用與展望[J].中華護理雜志,2014(9):1095-1098.

[4] 楊叔子,楊克沖.機械工程控制基礎[M].第六版.武漢:華中科技大學出版社,2016:29-35.

[5] 鐘亞妮.美英兩國慕課的發展與展望[J].世界教育信息,2014(2):20-23.

Application and Prospect of the Network Platform of MOOCs in the Teaching of Control Engineering Course

Zheng Xuefei, Ouyang Basheng, Deng Jian
School of Mechanical Engineering, South China University, Hengyang, 421001, China

This paper aiming at resolving the defciency of the traditional teaching method of " control engineering"class . Itrefects the advantages of MOOCs course through an example of the design and analysis of a chapter in the course of the MOOCs . Analysis of MOOCs in the role of teaching, not only teachers play important role, but also to promote the communication between teachers and students in learning. It stimulates the initiative and creativity of students and avoids the shortcomings of traditional teaching methods.

MOOCs; control engineering; traditional teaching

2016-03-23

鄭雪飛，碩士，講師。

湖南省教改項目(湘教通〔2014〕247號)：機械類卓越計劃實施專業企業學習階段的重點難點問題研究。