张建化，朱雷平，杜雨馨，王树臣，张 磊

（徐州工程学院电气与控制工程学院 江苏 徐州221018）

2018年9月，教育部印发《关于加快建设高水平本科教育 全面提高人才培养能力的意见》，2019年10月，教育部印发《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》。这两个文件的发布，旨在要求通过淘汰“水课”、打造一流“金课”，强化一流本科课程建设在人才培养中的核心决定因素，树立一流“金课”建设的新理念、新举措、新模式、新效应，完善以培养德智体美劳全面发展、高素质复合型人才为导向的课程建设激励机制。

徐州工程学院是一所地方型全日制普通应用型本科院校，其办学宗旨是为地方区域经济发展培养高素质应用型人才，这就要求工科类学生应具有“大应用观、大工程观”的基本视野和思维模式。“控制工程基础”课程是机器人工程专业、机械电子工程专业一门十分重要的专业课，是研究控制论在机电系统、电气系统中应用的一门技术学科，是实现传统机械工程学科向以机、电、液相结合的现代控制工程学科跨越的主干支撑课程之一。本文以控制工程基础一流课程建设为例，探索课程建设目标、课程建设方案、课程教学内容设计、课程教学模式、课程资源建设等方面内容。

1 课程建设目标

强化课程思政内容：以课程思政理念制定课程教学大纲、新课件、新教案，明确课程思想教育的融入点、教学方法和载体途径，将科学精神、全局意识、理想信念、民族精神、道路自信等思想价值引领贯穿于课程目标、课程内容、课程教学、课程评价等环节中。

更新课程教学资源：紧跟学科专业前沿，将国内外控制工程、机械工程、电气工程、电子科学技术等学科的最新研究成果融入课程，适时更新线上线下课程资源库，完善教案、课件、题库、工程案例等内容；根据线上线下课程资源库内容，进一步完善课程超星网络学习平台、中国MOOC学习平台的建设。

深化教学模式改革：采用线上预习、线上测验、线上讨论、线下案例讨论、线下翻转课堂、线下生讲师评、边讲边练等教学方式，充分发挥线上资源与线下教学模式，使学生牢固掌握课程内容并加以应用。将具有专业背景的教师项目案例、比赛案例、创新创业案例引入课堂教学中，激发学生的学习热情和实践兴趣，调动学生主动学习的积极性，提高学生综合解决实际问题的能力。

2 课程建设方案

2.1 课程建设理念

教育信息化理念：随着中国MOOC、智慧树、学堂在线、EDX、Coursera等在线学习平台的不断发展，基于现代网络技术的在线课程已经成为包括大学生在内的各类人群的主要学习方式，因此本课程以学生发展为中心，打造“学习通+超星课堂+中国MOOC”的现代教育平台。

多学科融合理念：多学科交叉融合升华是知识创新和发展的源泉。由于本课程涉及数学、物理、力学、机械、电子、电机、液压气压等多门课程的知识，按照交叉、简洁、综合、思索等原则教学，避免了学生对某一学科知识的片面理解，调动了学生学习的积极性，为学生将来从事科研工作奠定了良好的方法论基础。

工程应用观理念：知识必须应用到实践中才会有价值。本课程的学习一方面为后续微机原理及应用、电机与拖动、电气控制技术、机器人学导论、机电一体化、工业机器人技术、移动机器人技术等课程服务，另一方面是为学生建立大工程观念、大系统观念、大应用观念做好铺垫。因此，在线教学中，既要通过课件展示、口头讲授、互相讨论等方式呈现大量工程应用实例，也要通过第二课堂、他校课堂等方式扩展学生的知识量，以培养学生的工程观念、系统观念，挖掘学生的内在潜力。

2.2 课程教学目标

课程目标是实现教育目标的重要手段。根据学校办学定位和专业人才培养目标，基于课程建设理念确定融合知识、能力、素质为一体的课程教学目标，学生应掌握课程的基本知识和基本技能，形成良好的学习习惯以及科学的研究方法。

首先，学生应识读理解控制系统原理图，并能查阅国内外文献、数据库，具备建立自动化系统、机电一体化系统数学模型的能力。其次，学生要熟悉控制系统经典分析方法，具有采用不同方法分析系统的能力，具备基本的从事工程应用和科学研究的专业素质和技能。再次，学生要能综合运用所学知识去分析解决控制问题，具有一定的逻辑思维能力和自学能力，具有追求创新的科学态度和全局意识，能够针对复杂工程问题设计解决方案。最后，学生要运用所学控制系统知识，初步具备系统实验设计和验证的基本能力和工程素养。

2.3 课程教学设计

教师应依据感知、思维、重构的学习认知发展规律和学科发展、工程实际、社会需求，及时更新课程知识内容和学习方法，确定课程教学任务和教学方法。学校应进一步完善超星课程网站，更新教学课件、章节视频、章节测验、章节工程案例讨论等内容，将具有专业背景的教师项目案例、比赛案例、创新创业案例引入课堂教学中，激发学生的学习热情和实践兴趣，充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用。

课堂讲授应将板书、多媒体课件、视频资料相结合，讲重点、讲难点、讲思路、讲方法。讨论式教学即学生自由发言讨论对控制系统的认识；翻转课堂式即由学生自主选择实际机电设备控制系统分析；案例式教学即教师选择多种实际控制系统进行时域分析，以典型机电控制系统为例、讲解讨论PID控制的基本原理和实现方法。同时，为强化信息技术在课堂教学中的深度应用，教师要以学生为中心开展教学，完善线上线下混合式教学内容，将在线教学和传统教学结合起来。

线上教学：主要内容包括课程大纲、章节PPT、章节测验、案例讨论、作业提交、课外阅读材料、重难点和案例视频讲解等。课程大纲帮助学生掌握课程学习内容；章节PPT引导学生在线下课程前做好课前预习；章节测验是作为线下随堂测验；案例讨论帮助学生了解与专业结合的工程案例、竞赛案例并学以致用；重难点和案例视频讲解则将每一节难点知识、特色工程案例做深入分析讲解。

线下教学：主要以重难点讨论、案例小组讨论、翻转课堂、生讲师评形式开展教学。重难点讨论、案例小组讨论要求学生提前在线上观看视频查阅资料，线下课堂则重点围绕学不明白的、应用不清楚的问题引导学生展开小组讨论，主要包括瓦特蒸汽机、智能车视觉寻迹、汽车悬挂系统建模、直流电机建模、英吉利海峡或火星漫游车例稳态误差求解等。翻转课堂则挑选典型环节传递函数、稳定性判据、广义根轨迹、伯德图等内容，让学生在课下提前准备，课堂上自己讲解，课堂上共同练习，学生和教师共同点评以巩固所学知识。

2.4 课程教学组织与实施

针对应用型本科人才培养目标，以应用观、系统观和创新意识为驱动，该课程深度融合“线上线下”教学资源，将课程思政融入核心知识点，将具有专业背景的教师项目案例、竞赛案例等引入课堂教学中，积极推行专业控制类教材内容改革，利用在线课程、学习通APP、智慧教室等现代信息化教学工具，实施线上基础学习、“线下案例讨论+翻转课堂”的混合式教学，开展当堂测验、案例讨论、项目学习等多种形式的教学活动。

自主学习模式：自主学习是学生通过自学、探索、发现来获得知识的最好途径。一方面，教师在超星学习通平台上提前上传课件、大纲、参考书、视频等资料供学生提前学习，另一方面，教师利用中国MOOC名校课程学习平台，让学生参与名校该课程的同步学习测验。

翻转课堂、开放讨论模式：翻转课堂是教师和学生之间答疑解惑、合作探究的新模式。一方面，每节课程教师快速梳理本节知识点后，教师利用余下时间，让学生当堂讨论预习时的疑惑疑难和工程案例；另一方面，教师在学习通上布置开放性讨论题目，让学生查阅资料，拓展知识面。

节节测验模式：为了检验和督促学生打好基础，每节课最后10分钟左右，教师在学习通上进行当堂测验，公布学生成绩排名，以形成你争我赶的学习氛围。

工程案例引导模式：在课程学习中，教师引入与课程相关的竞赛题目、科研案例、工程案例等，将教学与工程实际紧密联系在一起，使学生明确理论教学中的问题来源及其成果的目的性，以提高教学效果。

2.5 课程管理与评价

学校要改进课程成绩评定方法，注重学生过程性评价，做到多元并重，实行全过程、引导性评价。通过线上学习、线上测验、线上讨论、章节测验、MOOC学习等方式，教师采用全过程、多元并重的平时成绩评价方式，结合期末适量综合性考核方式，创新性地评价学生。

自主学习情况：根据线上登录次数、线上签到、线上讨论、视频学习、课堂学习等方面，教师按照比例分配综合评价。

章节单元测验情况：计算分析作图题，每完成一个章节教学单元开展一次单元测验，教师评分得出学生每次成绩，取平均值按百分制得出单元测验成绩。

作业完成情况：教师从作业完成态度、作业完成质量等方面评分，取各次作业成绩的平均值按百分制得出平时作业成绩。

实验完成情况：教师从实验态度、实验操作、实验数据和实验报告等方面评分，取各次实验成绩的平均值作为实验成绩。此外，教师还可引入与课程相关的竞赛题目、科研案例、工程案例等，将教学与工程实际紧密联系在一起，使学生明确理论教学中的问题来源及其成果的目标性，以提高教学效果。

3 结论

“控制工程基础”是自动化类、机械类专业的专业必修课，任务是使学生分析已有的各种机器人、机电系统的工作原理和运行品质，培养学生的工程意识、大系统观念和抽象思维能力。在教育信息化、多学科融合、工程应用理念的指导下，学校通过线上线下混合式教学、翻转课堂式教学，以应用观、系统观和创新意识为驱动，将具有专业背景的教师项目案例、竞赛案例等引入课堂教学中。学校应注重过程性评价，采取多元并重、全过程、引导性评价机制，使课程教学内容具有前沿性、应用性、工程性，使学生具备良好的专业知识、能力和科学素养，形成综合运用所学知识和合作解决实际问题的能力，能在实践中发现问题、分析问题、解决问题。