智能装备学院《过程控制工程》课程教学团队经过多年的不断探索与积淀,从早期课程获批为山东省精品课程,到2018年立项为山东科技大学在线开放课程,到2019年实现在超星、智慧树课程平台上线运行,到2019年底被评选为“山东省一流课程”,目前已作为完全开放的线上课程在“中国大学MOOC”平台线上运行。在疫情突然来袭和学校延期开学,“停课不停教、停课不停学”的大背景下,教学模式的被迫突然转变让大多数教师措手不及,《过程控制工程》课程MOOC平台为我校及同类专业师生该课程开设提供了优质资源,截止2月27日,总在线选课人数达1077人,充分发挥了网络教学优势,保障了课程开设效果。
一、完善线上资源,保障准时开课
智能装备学院平行班级较多,本学期有自动化、电气工程与智能控制六个班同时开设《过程控制工程》课程,分别自动化、电气工程与智能控制各三个班合堂。由于合堂授课不方便实行“线下翻转课堂”教学模式,课程团队建立MOOC的初衷,一开始并没有立足于全部依赖线上教学,但面对新冠肺炎发展态势,团队预判开学时间会推迟,春节刚过的大年初三即利用团队微信群紧急讨论,确定线上课程开学前实现独立运行目标,分工协作尽快完善课程线上资源,对课程讲解视频、视频中间弹题、单元作业、单元测验等逐一完善,经过半个月的努力,保证了开课第一周线上课程的正常使用。
二、聚焦课程培养目标,精雕线上资源,打造课程特色
《过程控制工程》课程是自动化、电气工程与智能控制、电气工程及其自动化、过程装备与控制工程专业开设的一门综合性专业必修课,主要内容为过程控制对象的动态特性、PID 控制及参数整定、调节阀、串级控制与比值控制等复杂控制系统、基于补偿原理的控制系统等,为石油、化工、电力、冶金等典型工业生产过程提供综合自动化解决方案,实现工业生产过程的“环保、安全、经济、稳定”全自动化运行。结合学校应用基础型人才培养定位和课程性质,课程坚持控制理论、控制系统分析设计、工程实践有机融合,培养学生解决复杂过程控制工程问题的专业知识运用和综合创新实践能力。
在课件制作和课程讲解中,针对课程及行业领域广泛涉及自动控制理论、计算机、通讯、电力电子、仪器仪表、工业互联网等技术,以及自动控制理论与装置、人工智能技术等相互渗透交叉迅速发展的特点,反思“《过程控制工程》课程发展落后于行业领域技术发展、课程体系数十年基本不变以及知识更新慢”,因此导致的“教材及课堂内容落后于工业现场应用,先进自动控制技术得不到及时传授,学生就业适应期过长”等事实,通过深入石油、化工、电力、冶金、轻工等典型行业领域,广泛调研自动控制理论与装置在用前沿技术及发展趋势,通过利用Simulink软件建设过程控制仿真子系统、增加工业现场实际运行先进控制系统视频动画资料,以及结合本学科领域出现的新技术、新成果、新装置、新工艺,精心筛选、组织和编写相关内容和参考文献,更进一步引导学生开展个性化、自主性学习,在拓展学生知识面的基础上贯彻工程教育理念,促进学生理论知识、实践应用能力与素质的协调发展,培养学生获取知识和创新研究能力。
丰富、生动、优质、前沿的线上课件、视频等学习资源激发了学生的学习兴趣和学习热情,在满足《过程控制工程》课程正常教学的同时,立足于贯彻工程教育理念,促进学生理论知识、实践应用能力与创新研究能力协调发展的《过程控制工程》MOOC资源,同时吸引了国内十几所高校1000多人同时参与课程的学习,这更加激发了课程团队的工作热情。课程团队将积极跟踪人工智能等新兴技术的发展,努力适应典型行业工业生产过程先进控制技术的不断推陈出新,不断更新课程资源,进一步打造国内一流MOOC课程。
三、针对课程特点综合研判MOOC效果,有效弥补线下翻转课堂缺失不足
MOOC线上教学可以集中优势师资分工协作、取长补短,具有海量教学资源和教学回放特性,适合基本理论知识及重点、难点的分析,但信息单向传播、对学生不具备约束力,学生自身学习态度显得尤为重要。线下教学不止是面对面传授知识,也是传递讲师对所讲知识的深度理解和心灵体会,学生能够有立体的感知,且对学生会有约束,教学过程具有灵活的互动性,讲师会根据学员的表情调整讲课进度和讲课方法,便于让学生能够理解和吸收,尤其答疑和讨论更为便捷。
对面向工程应用、实践能力强的《过程控制工程》课程而言,既需要线上的海量资源引导学生开展个性化、自主性学习,也需要小班化开展线下工程案例分析、研讨,举一反三加深学生理解,真正做到“学以致用”,缩短学生就业适应期。
面对疫情,团队采取多项措施弥补“翻转课堂”缺失。一是从MOOC平台下工夫,包括通过单元作业了解学生学习和掌握情况、每一单元对敏感问题或作业测验易出错问题发布讨论课题展开线上讨论等;二是同步建立班级QQ群、课程微信群、课程专用邮箱,拍摄发电、钢铁等典型行业运行现场实况录像供学生下载观看,针对普遍存在的问题在线上资源之外重新拍摄微课作为补充等。
四、畅通沟通渠道,急学生之所急
疫情暂时隔开了师生的距离,却不能阻拦爱和知识的传递。通过班级QQ群、课程微信群、课程专用邮箱,团队教师与学生间及时沟通,保证了课程的顺利进行。考虑到大部分学生在家没有课本,李莉娜老师扫描自己的课本制作电子版提供给学生使用;QQ群、微信群、MOOC平台,每天8:00、10:00、12:00、14:00、16:00、18:00、20:00、22:00,无论周末还是晚上,为方便学生错峰学习,每间隔2小时都要及时查看学生有无新的需求信息,及时答疑,及时解决使用MOOC平台过程中遇到的问题,确保将课程资源、课程通知发送到每一位学生。
“停课不停教,停课不停学”,在这段受疫情影响的特殊时期,智能装备学院响起了“云开学”的铃声。全新的授课方式,全新的学习内容,不变的是科大教师的全情投入和对学生们的殷切期望。不同专业、不同高校、远隔千里的学子们相约《过程控制工程》MOOC平台,“虽然停课了,但是学习没有停。特殊时期用这种特殊方式在家上课,还能和各大高校的同学们一起探讨智能控制前沿技术,是一种既兴奋又新奇的感觉,这也是对我们自我管理能力的挑战,一起加油!在这里,我真心地道一声:老师,您辛苦了!” 同学们如是说。