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计算机控制系统国家级精品资源共享课建设和实践

于微波,刘克平,张德江,王丽娜

（长春工业大学电气与电子工程学院,吉林长春130012）

摘要：国家级精品资源共享课是对原国家精品课程的转型与升级.资源共享就是通过现代信息技术构建共享网络平台,向高校师生和社会学习者提供优质教育资源服务.本文基于长春工业大学计算机控制系统国家精品课程向国家级精品资源共享课的建设升级实践,探讨了精品资源共享课建设中的“精品”“资源”和“共享”三者间的关系,为我国精品资源共享课的建设提供参考.

关键词：精品资源共享课；计算机控制系统；精品课程

doi:10.16083/j.cnki.1671—1580.2017.01.027

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1671—1580（2017）01—0090—05

收稿日期：2016—10—22

基金项目：1.2015 年教育部自动化专业教指委教育教学改革研究课题；2. 2015 年度吉林省高教学会高教科研课题；3.2014 年度吉林省高等教育教学改革课题.

作者简介：于微波（1970—）,女,山东海阳人,长春工业大学电气与电子工程学院,教授,硕士.研究方向：智能机械与机器人控制；自动化专业教育教学改革.

刘克平（1971—）,男,吉林汪清人,长春工业大学科研处,处长,教授,博士.研究方向：智能机械与机器人控制；自动化专业教育教学改革.

张德江（1955—）,男,吉林长春人,长春工业大学校电气与电子工程学院,学术委员会主任,教授,博士.研究方向：生产过程工艺优化与节能控制；高等教育教学改革.

王丽娜（1973—）,女,吉林长春人,长春工业大学电气与电子工程学院,党委书记,研究员,硕士.研究方向：高校党建工作及高教改革.

引言

2003 年教育部为了解决高校教学质量不理想的现状和提高人才培养质量,提出了建设国家精品课程项目.截止到2013 年,本科教育共建设了将近四千门国家精品课,还有一大批省市级、校级的国家精品课程.据统计本科教育建设的精品课程总数已有数万门,这在很大程度上,对高等学校教育建设有极大的意义.将国家精品课程面向社会大众无偿充分开放,为社会学习者提供了学习的平台,提高了社会人才的综合能力,极大提高了高校教学质量,还在很大程度上推动了高等学校优质课程走向社会大众,为社会学习者提供了学习的平台,大大提高了社会人才的培养质量,在很大程度上,还对建设服务学习型社会起到了重要作用.但是课程资源的推广和共享应用效果却并没有达到预期的目标.为此,2011 年,教育部决定在“十二五”期间,在原国家精品课的基础上,完成其升级并转型为精品资源共享课,不单单实现服务教师,还要实现面向社会大众,为社会学习者提供相应的服务,打破了网络有限开放的局面,从而实现对社会大众的充分开放.

通过对原国家精品课的转型升级,精品资源共享课的服务主体不单单局限于高等教育院校的教师和学生,最主要的还要无偿的面向社会大众,为社会学习者提供服务.精品资源共享课是以网络视频的形式为学习者提供服务的,在课程设置方面,主要包括公开基础课、专业基础课和专业核心课等.近年来,国家教育部研究的热点是建设国家级精品资源共享课,如何完成其转变与升级成为重点.

在高等工科院校自动化专业课程中,计算机控制系统在很大程度上是一门培养了学生利用理论知识解决实际问题的专业核心课,是一门为以后学术研究以及实际工程奠定基础的专业核心课,是长春工业大学重点建设课程.经过30 多年来几代人坚持不懈、持之以恒的建设与改革创新,取得了良好的成绩,在2003 年,被评为校级优秀课,2004 年、2005 年连续两年被评为吉林省精品课,2006 年被评为国家级精品课.根据国家精品资源共享课的建设要求,我们对计算机控制系统这门专业核心课,在原精品课程的建设成果基础上实施了改革创新,完成了其转型和升级.2012 年,被国家教育部确立为第二批国家级精品资源共享课立项建设课程.

一、计算机控制系统国家级精品资源共享课建设

2012 年,教育部颁布的《精品资源共享课建设工作实施办法》（教高厅〔2012〕2 号）,为了更好地提高高校教学质量和学生以及社会学习者培养质量,国家教育部预计将在继承原国家精品课程的基础上,完成对原精品课程的转型与升级,建设五千门国家级精品资源共享课.从该文件我们可以知道精品资源共享课是在继承原精品课程的建设成果基础上,对原精品课程进行转型和升级的,因此,两者之间的关系是继承、转型和升级.

（一）与原精品课程的衔接

在建设精品资源共享课程过程中,需要格外注意的是与原有精品课程的衔接,不能脱离原精品课程,要建设好精品共享课,就需要做好以下几个方面的继承.

1.一流教学团队的继承

原精品课程的建设团队,是根据“一流的教师队伍”的相关要求来组建的,这支队伍有着先进的教学理念,深厚的学术造诣,丰富的教学经验,能够及时的更新教学内容和改革教学方法,对课程建设有着极其丰富的经验,在精品资源共享课建设过程中发挥着重大的作用,仍然是精品资源共享课建设的中流砥柱.保留原课程组的4 名主讲教师,新增3名年轻教师做教学辅导,此外配有一名专业技术老师负责课程网站建设与维护以及课程的全程视频录制.经过对教师年龄结构、职称结构以及学历层次结构的调整,教学团队结构显得更加合理.其中中青年教师占60%,博士占40%,在国内其他院校获得学士、硕士、博士的教师占60%.

2.一流教学内容的继承

通过查阅《2012 年国家级精品资源共享课评审指标体系（本科）》及相关资料,可以知道在建设精品资源共享课时,继承了原精品课程的建设成果,仍然是按照原精品课程“一流的教学内容”的规定来建设资源共享的.因此,在资源共享课建设过程中,我们首先需要从学生培养质量和培养学生综合应用能力出发,然后结合学校人才培养目标以及本课程的特点,确定本课程的教学目标和方案,最后通过重组计算机控制系统的课程体结构.为了提高学生的应用能力培养,我们重新对教学方案内容和方法进行了编排和革新.在对课程内容设计时,需要特别注意以下三点：一是以基本理论和基本方法为主；二是跟踪学科的发展,及时更新新技术、新方法,使得课程资源更完整；三是加入工程事例和教师的科研成果.

3.一流的教学方法和手段的继承

精品资源共享课是在原精品课程的基础上创新的,是根据精品课程要有“一流的教学方法和手段”的要求来建设的.计算机控制系统是一门着重培养学生实践动手能力的课程,其教学规律是：从内容的角度考虑,内容不能单一,不然容易造成空泛,需要综合物理概念、数学概念和工程概念等；从方法的角度考虑,不能单一的靠理论教学,必须设置实验设计和课程设计,从而增加学生的动手能力,极大地培养了学生的创新意识,提高了学生培养的质量.为了提高学生的综合能力,我们需要改革传统教学方法和方案,理论讲授、系统设计与综合实验相贯穿,激发教育与引导学习相互补等新的教学模式和措施,实现从培养知识型到能力型的转化.

（二）原精品课程的转型与升级

我们不仅要注重与原精品课程衔接,不能脱离原精品课程,还需要格外关注原精品课程的转型与升级,这是现在高等教育的研究热点.

精品课程侧重于课程的“展示”,不能真正保证学习者掌握知识,没有实现教学功能.通过精品课程,教师或许可以学会如何很好地教授一门课程,但对于学生和其他社会学习者来说,只能简单地看到精品课程展示的基本内容,不能达到掌握该课程的目的.精品课程显然没有达到原先预定的期望,因此需要将工作重心放在原精品课程的转型与升级上.

通过查阅2011 年,教育部颁布《教育部关于国家精品开放课程建设的实施意见》,可以知道课程建设的重点是将主体由单一的学生转变为学生以及社会学习者,其中能不能保证课程资源面向社会大众充分开放直接关系到整个课程建设的成功与否.由此可知,要完成精品课程的转型升级,需要完成以下几个方面：（1）在建设模式方面,将资源开放型转变升级为服务型；（2）在建设服务主体方面,面向对象的主体不再局限于高等教育院校的教师和学生,最重要的是还向社会大众充分开放；（3）在建设主体方面,由单个的高等院校教师转变为师生共建；（4）在资源内容方面,由基本资源为主转变为拓展特色资源.在原精品课程转型与升级过程中,需要格外注意的是服务面向的转变,因为它是整个转型与升级建设的核心.服务面向的转变程度直接关系到整个精品课程转型与升级的成败,因此,在建设课程时,需要课程建设者能够真正站在学习者的立场,从学生的角度出发,从根本上完成对原精品课程的转型与升级,为学生提供一个良好的学习环境,使学生通过新的升级的精品课程提高自己的综合能力,从而提高学生的培养质量.

2006 年计算机控制系统被评为国家精品课程之后,随着时间的更迭,为了适应社会的需求,课程教学不断地改变更新.根据新形势下大学生的特点,以激发教育为核心,实施了多种教学方法改革,并融入了新的教学成果；精品课程的目的是帮助教师更好地教学,辅助学生学习,这就保证我们教学资源的完整性.网站建设中以学生及其他学习者为主体,要从学习者的角度出发,能够更有利于学习者的学习,而不是更有利于教师的授课.网站的拓扑结构更方便学生利用网络平台,更及时快捷地查找自己感兴趣的内容,使精品课程网站不仅利于高校教师授课,还更加利于实现学习者的自主学习.

二、计算机控制系统课程共享资源的建设

精品资源共享课是面向在校师生以及广大社会学习者而建设的,建设精品资源共享课的目的是实现资源共享,保证每个学习者能够更加便利地学习.根据《精品资源共享课建设工作实施办法》和《国家级精品资源共享课建设技术要求》,要想建设好精品资源共享课程就必须完成以下几点：在资源共享课程建设的过程中,必须确保符合实际教学的需求,不脱离实际教学；资源共享课程建设的重点是为了完成课程教与学,确保学生能掌握相关知识；资源共享课程建设的基本要求是确保课程资源的系统化和完整化,丰富的课程资源是建设共享课程的关键环节；资源共享课程建设的基本目标是确保资源丰富和充分开放共享,其中充分开放共享,对加快建设服务型社会有着重大的影响.

基本资源在精品资源共享课程中占重要的地位,是课程建设的基础,主要反映课程教学的基本信息,是反映教学活动必需的资源.拓展资源是为了帮助学习者更快捷地查找到自己感兴趣的课程,更好地帮助学习者掌握相关内容.在建设拓展资源时,需要根据所建设的教学课程自身的特点,不仅要有利于教师的授课,还要在很大程度上调动学习者的积极性,提高自主学习能力,拓展知识面,使得精品课程实现一定的教学功能.

（一）基本资源的建设

基本资源建设主要反映课程教学的一些基本信息,比如：作业、教学思想、教学内容以及方法、教学大纲和方案、参考资料目录等一些能够反映教学活动必需的资源,这是精品资源共享课建设的核心.

上面所述的基本资源在精品课程中已经建设较为齐全,但是,依然存在一些问题,比如：结构设计是否不合理、能否保证学习者及时快捷地查找出所需要的资源、是否便于学习者的学习、能否及时对资源进行更新等问题.因此,精品资源共享课实际上是将前面提到的能反映教学活动必需的资源重新进行了编排和组织.为了更好地解决上面所述的问题,在评审指标中专门提出了下面几点要求：构建完整的课程模块结构,合理地设计教学结构和教学单元,这是资源组织的重点,直接影响到整个基本资源的建设；要保证每个资源都与知识点、技能点实现一一对应,只有这样,才能让学习者更加快捷地查找出自己感兴趣的课程,实现导航简明,便于学习者的学习.具体基本资源结构如图1所示.

按照计算机控制系统的课程定位和对学生能力培养的需求,针对本课程特点以及精品资源共享课模块化的结构要求,我们对计算机控制系统课程的全部教学内容重新进行了组合设计.根据各部分知识点的分布以及它们之间的逻辑关系,形成了如表1所示的12个教学单元.

为了让学生以及其他社会学习者更方便快捷地找到感兴趣的学习内容,完成原精品课程的转型和升级,计算机控制系统精品资源共享课增加更人性化的设计,主要包括对每个教学单元内容都进行了相应的拓展；并提供了详细的相关知识点；对知识点以及重点难点标注.

（二）视频资源的制作

视频授课的主体是学生以及社会学习者.他们通过网络视频不仅可以更加便捷地找到自己感兴趣的课程,提高自己的综合能力,还可以让社会学习者利用网络感受课堂教学的氛围.为了让网络视频的学习者更好地感受到课堂的氛围,我们对课程组负责人张德江校长的全程授课过程进行随堂实时录像.

在完成视频的录制之后,就需要对视频进行编辑和剪接处理,需要格外注意的是要保证与教学内容的子题目相对应.同时,为了保证课程的整体协调性,需要针对课程自身的特点,合理地调整课程,防止一些教学视频过长现象的出现,如对于需讲授时间较长的知识点“数字PID 控制算法”“计算机控制系统设计方法”等,都进行了合理的拆分.

（三）拓展资源的建设

拓展资源是根据课程的特点,不仅能帮着教师实现教学,还能实现学习者的自主学习的交互性辅助资源.扩展资源主要包括专题讲座库、素材资源库,学科专业知识检索系统、在线自测/考试系统及综合应用多媒体技术建设的网络课程等.

为了扩展实验教学内容,更好地帮助学习者学习,我们自主研发了“计算机控制系统”实验预习与演示系统,如图2 所示.该系统包括实验课程简介、实验教学大纲、实验仪器设备简介、实验指导书等.

该系统具有实验教学在线预习功能.利用网络资源,可以帮助学生提前进行实验预习.

此外,计算机控制系统精品课网站还提供了部分实验教学视频录像.通过实验教师的演示实验教学,让学生提前对实验内容有所了解,极大地调动了学生学习的积极性,引导学生从被动学习向主动学习过渡,将实践能力的培养在空间和时间上进行了扩展,实现了学生的泛在学习.

共享课网站还为学习者提供了“计算机控制系统多媒体教学课件”.该软件包括本课程的全部教学内容,以动画形式对步进电机控制原理进行了讲解.该软件已获得了吉林省教育技术二等奖.

三、计算机控制系统课程资源的共享实现

建设精品资源共享课的主要目标就是实现资源丰富和充分开放共享.提升课程资源的易用性、适用性和开放性,是建设精品资源共享课的主要内容和关键环节.“易用性”就是指学习者在通过网络平台查阅课程资源时,便于学习者快速准确地查找出自己感兴趣的课程.“适用性”是指每个学习者可以通过课程资源真正地学会这门课程,而不是简单地了解,这就要求课程资源要按照课程教学目标来修订,要保证课程资源具备教学功能.“开放性”是整个精品课程共享课程建设的关键环节,能不能完全向社会大众开放直接影响到整个共享课的建设质量.这就必须保证每个社会学习者都可以通过网络平台在课程资源里面选择自己感兴趣的课程,极大便利了社会学习者的学习.

教育部颁布的《国家级精品资源共享课建设技术要求》,在资源建设方面,主要针对基本资源和拓展资源的建设提出具体的要求,规范了国家级精品资源共享的建设,极大地利于国家级精品资源共享课的普及共享.

本课程已经按照这些技术要求将课程基本资源和拓展资源上传到国家提供的“爱课程”网站平台,确保了课程教学资源能够无偿面向社会大众,实现充分开放,让社会学习者能够通过网络平台共享共用课程资源.

四、结论

精品资源共享课的建设任重而道远,需要长期的投入,不是短期就能够完成的,同时,要保证课程建设随着时间的更迭不断地更新和完善.我校计算机控制系统课程组严格按照共享课的建设要求,将其转型升级为精品资源共享课.

（一）为了方便学习者的学习,就需要根据学习者的具体需求,更新原精品课程的教学资源.所提供的教学资源覆盖课程的全部内容,包括全程实时课堂教学视频录像、多媒体教学课件以及实验预习与演示系统.

（二）在进行课程建设时,需要根据共享课建设技术要求规范课程建设.需要特别注意的是一定要确保“开放性”,使每个学习者都可以通过网络平台学习共享共用课程资源.

（三）从精品资源共享课建设1 年的使用效果可以看出,网络学习和资源库拓展了教学“时空”,有效解决了教学内容量大与学时不足之间的矛盾.通过课堂教学与资源共享网络化学习的有机结合,培养了学生学习的自主意识,使学生从被动学习转化为自主学习,提高了学生学习的质量,收到了良好的效果.

［参考文献］

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［3］蒋宗礼.建设国家精品资源共享课,提高人才培养质量［J］.中国大学教学,2013（01）：13-16.

［4］邓云川.精品课程转型升级为精品资源共享课的认识与思考［J］.中国教育技术设备,2015（04）：46-48.