基于超星平臺的機電傳動控制在線課程建設

谷明霞 郝妮妮 王淑峰

10.3969/j.issn.1671-489X.2020.21.055

摘? 要 基于超星學習通平臺進行機電傳動控制課程的在線課程建設，從教學內(nèi)容設計、知識點選擇、課件制作、錄制視頻、輔助資源建設、過程監(jiān)管等六個方面，探討在線課程建設要點，為智能化教學模式的推廣應用提供參考和借鑒。

關鍵詞 超星學習通;機電傳動控制;在線課程;互聯(lián)網(wǎng)+教育;混合式教學

中圖分類號：G434? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）21-0055-03

1 引言

機電傳動控制課程是一門基礎性比較強的專業(yè)課程，是機械電子工程專業(yè)的必修專業(yè)核心課，是其他機械工程類專業(yè)的專業(yè)必選課，涉及高等數(shù)學、大學物理、電工學、控制基礎等多方面知識，是將電機學、電力拖動、控制電機等課程有機結(jié)合而成的一門課程，是機電一體化人才所需電知識結(jié)構(gòu)的軀體。機械工程的三大傳動方式包括機電傳動、流體傳動與機械傳動，其中機電傳動是指驅(qū)動生產(chǎn)機械運動部件的各種電動機的總稱，使生產(chǎn)機械設備、車間、生產(chǎn)線乃至整個工廠實現(xiàn)自動化控制，從而滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。課程力求突出機電結(jié)合、電為機用的特點，其理論性和實踐性很強，直接服務于工業(yè)現(xiàn)場和工程實際。通過本課程的學習，可以為學生畢業(yè)后運用所學知識進行生產(chǎn)或從事相關的科研工作打下基礎，對培養(yǎng)機電復合型人才具有重要作用[1]。

在新工科背景下，如何通過有效的課程建設，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，是目前我國高等教育亟待解決的問題。作為“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的產(chǎn)物，在線課程不受時間和空間限制，學習者可以在任何時間、任何地點、從任何章節(jié)開始學習，從而實現(xiàn)從以教為主向以學為主轉(zhuǎn)變、以課堂教學為主向在線教學和課堂教學相結(jié)合轉(zhuǎn)變[2]。尤其是在今年“停課不停學，停課不停教”形勢下，在線課程發(fā)揮了極大的作用，彰顯了其獨特的優(yōu)勢。在今后的教學過程中，學生利用在線課程進行在線學習有可能將成為一種常態(tài)。本文基于超星學習通平臺，研究機電傳動控制課程的在線課程建設，推動課堂教學改革，確保課程教學效果，從而全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

2 基于超星學習通平臺的機電傳動控制在線課程建設

超星學習通平臺介紹? 超星學習通平臺是以在線教學平臺為中心，融合移動端、教室端和管理端各類教學應用于一體的智慧教學系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過靈活的教學模式、多變的互動功能，覆蓋全流程教學環(huán)節(jié)，實現(xiàn)隨時學習、移動學習、師生互動、生生互動、過程跟蹤、大數(shù)據(jù)分析等，可幫助教師提高教學質(zhì)量，幫助學生提高學習效率[2]。根據(jù)超星學習通平臺的設計，每門課程需要進行課程學習資源和課程資料庫的建設[2]。

線上教學內(nèi)容設計? 機電傳動控制課程涉及多方面的知識，合適的教學內(nèi)容的選取是在線課程建設的關鍵[3]。經(jīng)過對課程內(nèi)容的詳細分析，結(jié)合在線課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的要求，本課程線上教學內(nèi)容分六個部分。

第一部分：機電傳動控制的含義和發(fā)展。該部分主要介紹機電傳動控制的定義及發(fā)展歷史、現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢，引導學生明確本課程所涉及的學習內(nèi)容、課程的性質(zhì)以及學習任務。

第二部分：機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎。該部分介紹機電傳動單軸及多軸拖動系統(tǒng)的運動方程式，介紹機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的定義和條件并進行機電傳動系統(tǒng)過渡過程分析。

第三部分：直流電機的工作原理及特性。該部分包括直流電機的結(jié)構(gòu)和工作原理及機械、啟動、調(diào)速、制動等各種特性。

第四部分：交流電機的工作原理及特性。該部分包括三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理及機械、啟動、調(diào)速、制動等特性，還包括單相異步電動機和同步電動機的知識。

第五部分：控制電動機。該部分包括步進電機、伺服電機、直流力矩電機和直線電機等。

第六部分：繼電器—接觸器控制。該部分包括常用控制電器的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、文字和圖形表示符號及三相異步電動機的各種基本控制環(huán)節(jié)。

教學內(nèi)容確定后，要把教學內(nèi)容根據(jù)在線課程建設的要求進行知識點的劃分和重組。

教學內(nèi)容拆分和知識點選擇? 線上教學由于時空的限制，沒有教師和同學的監(jiān)督，學生的注意力就容易分散，所以提高學生的關注度尤為重要。一般來講，如果課程輔以幻燈片的播放，學生的關注度能持續(xù)15～20分鐘，所以，每一個內(nèi)容的講解時間不要超過15分鐘。基于此，根據(jù)在線課程建設的要求，把教學內(nèi)容進行拆分和重組并進行知識點的選擇，該課程共選擇知識點25個。表1為第四部分教學內(nèi)容進行知識點拆分和選擇的結(jié)果。

課件的制作和視頻錄制? 教學內(nèi)容進行拆分和知識點選擇完成后，就要進行PPT的制作和設計。筆者所在的教學團隊沒有使用傳統(tǒng)課堂教學的課件，而是以學生為主體，站在學生的角度，重新思考設計PPT，力求邏輯清晰、結(jié)構(gòu)分明、重點突出;同時凝練教學語言，目的是增強課程的吸引力，提高學生的學習興趣。PPT制作比例為16∶9;標題字號28～32，正文字號22～24;采用微軟雅黑字體，1.5倍行間距，采用藍、黑、深紅三種顏色，配色方案契合主體以符合視覺效果[4]。內(nèi)容盡量采用結(jié)構(gòu)化表達，所謂“一圖值千金”，就是說能用圖表達的內(nèi)容不用表格表達，能用表格表達的內(nèi)容不用文字表達，更要避免大幅文字出現(xiàn)。版式設計明快、簡潔，力求視覺效果和內(nèi)容邏輯高度融合。

教學內(nèi)容的規(guī)劃、知識點的選擇和PPT的制作等這些在線課程建設的前期準備工作，最終都要通過視頻才能夠?qū)⒄n程內(nèi)容完美地呈現(xiàn)出來，因此，錄制視頻是在線課程建設最重要的一個環(huán)節(jié)。由于學生的關注時間一般不超過20分鐘，為確保學生的學習效果，一個視頻的錄制時間以不超過15分鐘為宜，并且一個視頻只能對應一個知識點。每個視頻由導引、教學內(nèi)容、課后思考題和本講小結(jié)四部分組成，這就要求錄制視頻時，教師要控制講授時間，聚集要義，避免那些傳統(tǒng)課堂上經(jīng)常出現(xiàn)的有趣但又無關的知識和語言，否則會分散學生的注意力，占用學生的關注時間。

通常視頻錄制采用兩種方法：一是隨堂錄制;二是單獨錄制，也就是在學校專用的課程拍攝教室進行錄制[5]。為了使錄制的視頻無噪清晰，本文采用單獨錄制的方法，在專用課程拍攝室錄制，PPT屏幕作背景，教師全身出鏡，盡力給學生營造課堂教學的氛圍，提升學生的學習興趣。

視頻錄制結(jié)束后，還需要進行糾錯和剪輯，以達到更好的視聽效果。該課程共錄制25個視頻，總時長326分鐘。

課程輔助資源的建設? 如果說制作課件和錄制視頻是在線課程建設的重頭戲，輔助資源的建設也必不可少。輔助資源主要包括兩部分：一部分是課程簡介、教學大綱、團隊成員介紹等，目的是讓學生對整個課程有個大致的認知;另一部分包括試題庫、在線作業(yè)、隨堂練習、單元檢測和課程的其他公共資源。目前，試題庫包括300多套試題，以供教師進行單元測驗和結(jié)課考試組建試卷用[2]。試題庫包括客觀題和主觀題：客觀題包括填空題、判斷題等;主觀題包括簡答題、計算題、設計題和分析題等多種題型。課程公共資源主要是每章習題的參考答案、有關學科發(fā)展的前沿知識和教師的科研成果，供學生自主學習使用[2]。

3 過程監(jiān)管和成績評定

在傳統(tǒng)的課堂教學模式下，教師可以通過提問等方式督促學生學習，學生不易受外界環(huán)境干擾，教師和學生沒有時間和空間上的距離。在線課程增加了師生的時空距離，由于缺少教師的監(jiān)督，學生的自我約束性受到挑戰(zhàn)。課程上線后，超星學習通平臺可以采取多種措施幫助學生提高自我約束性。如超星學習通平臺設計了圖片、二維碼等不同形式的簽到功能，既監(jiān)督了學生出勤，又節(jié)省了課堂時間。為避免學生倍速播放視頻，超星學習通平臺設置有防拖拽功能。平臺設置有錯題集、學習記錄和課堂筆記等功能，可以全程監(jiān)管學生的在線學習過程。平臺提供的大數(shù)據(jù)分析功能可以幫助教師及時了解學生學習情況、資源建設情況，方便對學生進行細化、量化和客觀公正的考核。

該課程成績的評定主要包括線上、線下和期末考試三部分：線上學習過程評價（30%）包括在線視頻學習時長、線上作業(yè)完成情況等;線下課堂學習評價（20%）包括課堂考勤情況、課堂討論和回答問題情況等;期末考試（50%）包括線下測試和線上測試兩部分，其中線下測試以簡答題、計算題、設計題和分析題等主觀題為主，線上測試以填空題、判斷題和選擇題等客觀題為主[3]。

4 結(jié)語

在線課程是互聯(lián)網(wǎng)和教育領域相結(jié)合而成的一種全新的教育形式，這種教育形式將會帶來教學理念、教學方式、學習方式和人才培養(yǎng)機制等方面的深刻變革。機電傳動控制課程的在線課程建設，將為線上+線下、網(wǎng)絡+課堂有機結(jié)合的混合式教學模式提供豐富的教學資源，以期真正提高學生的學習興趣，培養(yǎng)學生自主學習能力和科技創(chuàng)新能力，從而為社會輸送更多創(chuàng)新型人才。

參考文獻

[1]郝妮妮，楊俊茹.機電傳動控制課程混合式教學模式改革探析[J].中國教育技術裝備，2019（11）：93-95.

[2]姜倩倩，曹慧.基于超星學習通平臺的《植物生理學》在線課程建設及混合式教學模式實踐研究[J].安徽農(nóng)學通報，2019（5）：155-158.

[3]李學慧，李玉善.《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術》在線課程建設探索與實踐[J].教育現(xiàn)代化，2019（44）：105-107.

[4]趙玉文.《傳播學概論》在線課程建設的實踐與思考[J].教育現(xiàn)代化，2019（30）：118-119.

[5]高麗，李永國.基于微課的《工程材料及機械制造基礎》在線課程建設初探[J].教育教學論壇，2018（50）：114-115.