疫情防控特殊時期“自動控制原理”線上教學模式的實踐與思考

趙月容

摘要：在新冠肺炎疫情防控的特殊時期，按照教育部“停課不停教，停課不停學”的要求，全國所有學校都開啟了在線教學模式。文章以“自動控制原理”課程為例，介紹了從課前設計與準備、線上教學的實施、線上線下考核相結合的評價體系的整個教學過程，并對線上教學的實際教學效果進行了深入分析。

關鍵詞：線上教學;教學模式重構;多平臺交互教學;混合式教學

2020年寒假隨著一場突如其來的新冠肺炎疫情而成為了一個與眾不同的寒假。而新學期伊始，根據疫情防控的要求，學生無法及時返校復課，按照教育部“停課不停教，停課不停學”的要求，全國所有高校和中小學都改變了以往傳統的線下教學模式，開啟了全面網絡授課。“自動控制原理”課程采用全新的線上教學模式，打破原有的教學思路，重構教學程序，采用多平臺交互教學的方式，有效地提高了教學效果，也為后疫情時期推進“線上線下相結合”的混合式教學的育人體系提供了參考與借鑒。

“自動控制原理”是電氣工程及其自動化專業以及相關專業的一門重要的專業必修課程，在課程體系中具有重要作用。常規的線下教學比較枯燥，教師多采用“滿堂灌”的填鴨式教學，學生學習的積極性不高。疫情防控的特殊時期，線上教學成為了教師和學生的唯一選擇。面對這種情況，課程組精心準備，對教學模式、線上授課及評價體系進行了全面的創新與嘗試，保證了線上教學的順利進行，取得了較好的教學效果，線上教學的實施方案如圖1所示。

一、重構教學設計

疫情期間，由于受到客觀條件的限制，原有的教學模式被打破，因此需要設計一種全新的教學模式。經過前期的調研，再根據學生的實際情況，制訂了理論教學與虛擬仿真相結合，基于任務驅動的知識點教學模式，多種教學手段并用，加強師生互動，保證云端授課的教學質量。同時，也將課程思政的內容融入到教學過程中，在疫情防控的特殊時期，幫助學生疏導心理，勇于面對各種突發狀況，提高學生的抗挫能力，樹立正確的人生觀和價值觀。

二、重組教學過程

（一）課前準備

組建學生QQ教學群，熟悉各大教學平臺的特點，確定了以QQ群電話直播為主，中國大學慕課平臺和學習通軟件為輔的教學方式，打造全方位、立體化的云端教學模式。由于學生無法及時返校取得教材，為了保證學生能夠順利進行預習，課程組將電子版教材以及相關課件提前通過學習通軟件上傳到云端，以方便學生隨時下載，同時要求學生登陸中國大學MOOC平臺，提前進行課程相關章節的預習。在課余時間，也會鼓勵學生收看《錢學森》等具有愛國主義情懷的電影，豐富學習生活的同時，也在潤物無聲地育人。

（二）任務發布

“自動控制原理”這門課程的理論性較強，同時又要與實際系統進行緊密的結合，這就要求學生對于前續課程如高等數學、復變函數與積分變換、線性代數和電路等課程非常熟悉，又要掌握力學、電學和磁學等多學科的知識，因此，學生學習起來有些吃力。為了幫助學生更好地理解課程內容，課程組將每節課的知識點分解為具體的任務點，提前一周將任務發給學生，讓學生帶著任務去預習，在預習的過程中，將任務消化吸收。如果不能完成任務，就要帶著任務去聽課。例如，我們在講授根軌跡的繪制法則時，通常會著重講解180度根軌跡的繪制，而發布給學生的任務則是如何根據根軌跡方程進行零度根軌跡的繪制，讓學生能夠體會到二者之間存在的不同，加深對知識點的理解。

（三）直播授課

為了避免交流與授課平臺過多，給學生帶來太多困擾，本著以大多數學生的交流工具為主的想法，課程組采用了以QQ群直播授課為主，超星學習通平臺互動為輔的授課模式開展線上教學。QQ群既能實現文字、語音的即時交流，也能夠進行直播教學，教師可以通過屏幕共享的方式進行PPT和視頻的播放，而超星學習通軟件可以實現發布通知、上傳資料、學生簽到、課堂討論、章節測驗、作業批改和期末考試等多項功能，并能夠實時統計各種數據。在線教學能夠更好地將控制理念與系統虛擬仿真有機地結合在一起。課程組選擇科學出版社胡壽松教授主編的《自動控制原理》一書作為教材，書中每一章的最后一節都介紹了相關的MATLAB命令與實例，通過教師的演示，能夠更好地幫助學生理解所學知識。例如，在講授控制系統的時域分析、頻域分析和系統的綜合校正等內容時，我們會引導學生自己搭建系統模型，通過設置不同的參數，得到不同的響應曲線和性能指標，讓枯燥的內容直觀生動起來，使學生更有興趣參與到自動控制原理的學習中去，激發學生的學習潛能。

（四）課后反饋

學生的學習情況反饋主要是通過章節測驗、學習積分和課后討論等環節來實現。所有這些環節都能夠在超星學習通平臺上實現。教師既能夠在這些環節中發現學生學習過程中存在的共性問題，以便于在后續的教學中進一步強化知識點，也能夠發現每個學生的個性問題，針對學生的不同情況，很方便地進行個性化的答疑與指導。學習通的學情統計功能非常強大，能夠讓教師擺脫重復性的工作，有更多的精力投入到教學中去，極大地提高了教學效率和質量。教師可以通過多種形式與學生進行互動，引導學生開展更加深入的線上討論，營造自由、寬松、積極和良性的學習環境，真正實現翻轉課堂，讓學生成為線上教學的主導者。

三、重建考核體系

為彌補線下教學評價方式的不足，基于網絡教學的考核體系更加完善。課程組將學生參與“自動控制原理”學習的所有學術活動都納入到考核評價體系當中，既注重理論知識的學習，又體現實踐能力的培養。學術活動既有線下評價，又有線上考核，囊括了課堂簽到、互動討論、章節測驗、平時作業、視頻學習和期末考試等多個環節。針對疫情防控的特殊時期，以公平、公正為準則，合理設置各環節的權重，對學生的“自動控制原理”學習進行全面的、統合的評價考核，“自動控制原理”線上教學評價考核體系如圖2所示。

四、線上教學模式的反思

教育部在《關于狠抓新時代全國高等學校本科教育工作會議精神落實的通知》中要求各高校重視課程建設，推動教師全員參與課程理念創新、內容創新和模式創新，提高高等教育教學質量。而重塑教育價值觀，重構教學程序，重建考核評價體系正是理念創新、模式創新的重要內容。

經過師生的共同努力，“自動控制原理”的線上教學取得了良好的效果，但是仍然存在著許多有待提升的空間。如何打破“在線容易，在學難”的問題;如何制作靜動結合、生動活潑的多媒體課件;如何調動每一位學生的學習積極性，讓學生成為線上教學的主導者;如何進一步加強師生之間的教學互動，打破網絡教學的瓶頸，所有的這些問題都將在今后的教學工作中不斷得到完善與發展。

開展和嘗試基于多平臺交互的線上線下混合式教學模式的“自動控制原理”課程教學，有助于培養更有創新能力、更具動手能力的綜合性人才，有效提高了教學質量，對于下一步后疫情時期的教學工作具有較好的指導作用。

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編輯∕陳晶