基于慕课的机械工程测试技术混合式教学探讨

一 引言

机械工程测试技术是机械类专业本科生必修的一门重要的专业基础课程。通过本课程，学生学习信号分析方法、测量装置基本特性，掌握测量仪器的选用原则；学习传感器原理及应用、调理电路原理及测试系统设计，掌握测试技术的基本技能；通过基础、综合和创新实验，提升自身动手能力和创新能力[1]。本课程对于构筑机械类专业本科生扎实的专业理论基础、拓宽学生研究思路、提高学生分析解决实际工程问题的能力、提升学生创新意识、达到卓越工程师培养目标具有重要意义，是确保机械类专业“卓越工程师教育培养计划”[2]顺利实施，实现该计划培养目标的核心专业基础课程和重要保障。[3]该门课程既有广博的理论性，涉及数学、物理学、力学、电子学、控制理论、精密机械、材料科学和计算机科学等多方面知识，又有丰富的实践性，测试技术贯穿工程技术领域的方方面面；对学生数学、物理学等理论基础要求高，又有较高的动手能力要求；课程知识点内容多、学时少，理论课学时远多于实验实践学时，实践环节少，工程实践内容匮乏。学生普遍反映该门课程深奥抽象、枯燥难懂、与工程实际问题脱节，对课程作用认识不足，学习的积极性和主动性不高，严重影响教学效果。

针对以上问题，国内各高校测试技术课程组开展了各种课程改革探索，取得了良好的效果。华中科技大学的喻红等人[4]以综合性实验为主线，辅之以障碍性实验，采用虚拟仪器技术，设计了十余种测试应用模型，建立了以案例为主线的实验教学体系，很好地丰富了工程测试技术课程的实践环节。哈尔滨工业大学的李跃峰等人[5]通过提炼贯穿课程主要内容的大作业，将自主命题模式引入传统的固定题目大作业中，使得学生能够系统完整地理解课程内容，提升学习兴趣，培养创新精神。西安交通大学的王保建等人[6]面向“卓越工程师教育培养计划”，探讨了测试技术课程的实验教学改革，分别设置了必做实验、CDIO综合设计性实验和开放创新实验的三位一体实验教学体系，有效地强化了课程的工程实践性，有力地保障了“卓工计划”的顺利实施。浙江大学的戴振松等人[7]以LabVIEW为平台，利用其内置的仿真，数据采集，信号处理功能，采用虚拟仪器技术，开发了集虚拟仿真与机械量测试为一体的综合实验平台，为课程增加了综合性、设计性实验的比重，取得了良好的教学效果。本课程组以科研项目和实验项目为平台，借助真实工程案例描述相关知识点在科研生产中的应用，同时利用实验室设备和虚拟仪器引导学生设计完成测试系统搭建，取得了良好的效果。

在本文中，我们基于机械工程测试技术课程的在线慕课建设，开展了课程的混合式教学模式的探索，通过两个学期的应用，取得了良好的教学效果。在此基础上，我们总结分析了混合式教学模式及在线慕课与传统课堂教学相比较的绝对优势，并分析了混合式教学改革下一步工作的需要关注的重点。本文中所述的工作为机械工程类专业基础课的混合式教学改革和在线慕课建设提供了宝贵的经验。

二 已建设在线慕课

在慕课席卷全球高等教育模式改革的浪潮下，本课程组积极响应我校开展混合式教学模式改革的倡议，率先开展机械工程测试技术课程的在线慕课建设，于2017年12月初步完成在线慕课建设，通过超星在我校在线学堂网站和超星学习通APP上线，于2018年春季（暨2017-2018学年第二学期）上线投入使用，辅助课程开展混合式教学，稳定运行两个学期，目前已完成两轮应用，在校内和省内形成一定影响，反馈教学效果良好，并于2019年9月获得了2019年吉林省精品在线开放课程认定。

本课程的在线慕课主要分为课程简介、教师团队、课程资源和教学方法等主要部分，如图1所示。在线慕课主要功能包括：在线学习视频，采用闯关式开放模式，即只有完成前面视频的学习，后面的视频才能逐次开放；课堂活动功能，包括签到、投票、选人、抢答、主题讨论、测验、问卷、分组任务等课堂教学活动，可辅助老师将教学活动线上化，省时高效；课程统计功能，包括学生访问统计、课程任务点发布统计、课程学习进度统计等，可以很好地帮助老师掌握学生在线学习情况；资料库功能，包括课程资料、题作业和试卷库；通知，主要用于发布课程通告；作业功能，用于布置课后作业、学生在线提交作业和老师批阅作业、保存记录作业成绩；讨论功能，即在线论坛，用于学生与老师在线发布讨论议题，老师在线答疑等。

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