东大金课 |《机械工程控制基础》

导语

课程是人才培养的核心要素。多年来，东北大学始终把本科教育放在核心地位，全力推进“四金一新”建设，高度重视课程建设和课程管理，不断增容“金课”，打造特色一流本科教育课群阵地。在教育部公布的首批国家级一流本科课程中，学校共有39门课程获得认定。为进一步提升课程建设质量，推广分享一流本科课程建设经验，示范带动一流本科课程建设，特开辟东大金课专栏。今天让我们一同走进教育部首批国家级一流本科课程——《机械工程控制基础》。

● 一、课程目标 ●

为响应国家科教兴国人才强国战略，面对新时代的新要求，特别是教育部提出“新工科”建设要求，“机械工程控制基础”课程的目标是培养科学基础厚、工程能力强、综合素质高的人才。本课程以机械工程自动控制理论为基础，同时结合人工智能、智能制造、机器人技术、集成电路等具有“新工科”特色的课程教学集群，有机融合传统的教学理念方式和不断涌现出来的MOOC、PBL、OBE等崭新教学模式，积极探索和培养富有新时代特色的“新工科”人才教学培养体系和方法。

● 二、课程团队情况简介 ●

课程团队承担着机械工程专业和智能制造工程专业的主干课、专业基础课和特色选修课等课程的教学任务。团队教师具有良好师德、强事业心和责任感，教学效果突出、深受师生好评。团队有教师8人，其中教授2人，副教授3人，讲师2人，高级职称占60％以上；具有博士学位6人，硕士学位1人；50岁以上的教师1人，40-50岁3人，30-40岁4人。形成了一支年龄结构和职称结构合理、人员稳定、业务能力强、教学科研素质高、团结协作、梯次合理的精干队伍。课程负责人于2020年被评为辽宁省教学名师。

在教学过程中，教学团队紧紧把握国家科技进步和经济建设对创新型人才和应用型人才的需求，以培养学生的自主学习能力和创新能力为核心和取向，进行教学改革，先后完成了教育部、辽宁省和东北大学等多项教改项目。教学团队提出了一套以数字化、立体化、网络化为导向的教学理念，形成了以理论与实践相结合的教学内容体系、以学生为本的教学方法与思路、具有先进的教育技术和多样的教学过程等基本特色的课程建设方案。

课程负责人被评为辽宁省教学名师

●三、课程建设情况 ●

经过多年来的经验积累和对课程建设的不断改进与完善，“机械工程控制基础课程”取得丰硕成果，具体包括：（1）获评为国家级一流本科课程；（2）获得国家级精品在线开放课程；（3）获得辽宁省教学成果三等奖；（2）获得东北大学教学成果一等奖和二等奖；（3）编写了《机械工程控制基础》系列教材，成为同类教材中的精品，荣获 “十一五”国家级规划教材和辽宁省首批“十二五”规划教材，被多所兄弟院校使用，发行2万余册；（4）在国际教学会议和国内核心期刊发表教改研究论文15篇，课程体系建设受到国内外高度关注；（4）承担教育部、辽宁省和东北大学教改项目8项，为本成果的取得奠定基础；（5）完成课程实验体系与教学课件建设，设计具有自主知识产权的实验系统多套，实现了课程实验系列化建设，设计制作了多媒体双语教学课件，与教材配套在几所兄弟院校已经使用近10年；（6）作为东北大学首批基于Blackboard网络教学平台，完成网络课程建设，已正式使用10年，学生反映良好，使用非常活跃，访问量均在全校前列；（7）制作MOOC课程，并在多家网络开放使用，效果良好，目前选课人数超过1万人等。其中主要成果包括：

（1）国家精品在线开放课程

国家精品在线开放课程证书

（2）优秀课程教学组织奖

优秀课程教学组织奖证书

 （3）辽宁省教学成果三等奖

辽宁省教学成果三等奖证书

 （4）省级教改项目

（左）教育部教改立项通知

（右）辽宁省教改项目结题证书

教育部和辽宁省教改项目

 （5）国家级示范教材

主教材 

学习辅导教材  

实验教程

课程系列化教材

● 四、课程特色与创新 ●

围绕本课程理论与实践并重的教学理念，课程组打造了一套特点鲜明的精品教材，并依据课程不同内容配置了相应的实验系统，创建了实用高效的一流网络教学平台资源。同时， 课程组设计了多层次的实验体系和多形式的课内外实践能力培养模式，开发了自主知识产权的教学课件和实验设备，并且在授课中经常和学生进行互动，采纳学生的意见和建议，将最新科研成果有效合理地转化为教学内容，解决教学中存在的问题，提升教学水平和质量，实现可持续发展。其主要特色和创新点包括：

（1）强调课程思政

教学团队十分重视课程教学过程中对学生思想层面的引领，积极开展课程思政建设。在教学团队师生共同努力下，本门课程被评为东北大学课程思政校级培育课程。团队成员除了传授专业知识外，还在专业课堂上对学生进行价值引领，从心灵层面激发学生的精神动力和思想活力，努力做学生人生观和价值观的指引人，将专业知识中的人文素养和价值观念化作涓涓细流，滋润学生的心田，为他们指引出正确的前进方向，做到“专业课程”与“课程思政”完美结合，发挥协同作用。

（2）以学生为本的教学方法与思路

结合当前信息时代的发展对学生综合素质的要求，本门课程践行以学生为本的教学理念，以期通过此门课程的学习培养学生的综合素质。

基于此，课程组针对“机械工程控制基础”课程的教学过程进行数字化改革，制作了相应的网络双语教学课件，并建立了服务于学生的Blackboard网络教学平台，让学生能够在课后便捷地获取学习资源，并在平台上自由地提出学习本门课程的问题，和同学、老师进行学习问题的探讨，同时也便于老师通过教学平台及时获取学生学习情况的反馈和本门课程教授方法的改进意见，使本门课程教学过程通过老师讲授、实验操作、学生学习、问题讨论、意见反馈这五个环节形成一个良性循环的教学整体，以期获得持续改进。

（3）以理论与实践相结合的教学内容体系

近年来，教学团队根据所授课程的特点，提出内容与方法并重，理论与实践并重的课程建设理念，强调课程对于机械工程类专业人才的培养，不仅仅在于它是系统理论基础课程，使学生掌握控制论的基础知识，而且可以解决机械工程中的控制问题。基于这种理念，确立了所授课程教学改革的基本思路，进行了课程实验系统系列化建设，打造了特点鲜明的精品教材。针对课程不同内容配置多种实验系统，创建实用高效的一流网络教学平台资源，建设多层次的实验体系和多形式的课内外实践能力培养模式，开发自主知识产权的教学课件和实验设备。通过学生的意见反馈，用科研成果解决教学中存在的问题，提升教学水平和质量，实现可持续发展。

（4）先进的教育技术和多样的教学过程

本课程基于校内BB平台和中国大学MOOC平台的建设，极大地拓展了学生获取课程相关知识的渠道，进一步提升了学生利用课余时间进行学习的自由。其中，BB平台丰富的教学资源方便了学生的课程学习，在课程教学中发挥了有效的作用。MOOC课程在知识结构划分、教学周例设计、学习单元设计、教学案例设计四个方面也均有创新。使学生能够充分利用课余的零碎时间，在不同时间和不同地点对课程的重难点进行重复的学习，以及对知识薄弱环节进行及时的理解和巩固。从而使学生掌握的知识既具有系统性，也具有可发散性和综合性，使学生能在深入理解课程重要原理的基础上对学到的控制原理进行灵活地运用和再创新。

● 五、学生评价 ●

自2017年开课以来，该慕课课程深受全国学生和学者们的喜欢和支持，如图10所示，八次开课共计选课人数超过5万余人次，平均每次开课人数超过7000人次。

“机械工程控制基础课程”是理论性偏强的、且与实践紧密结合的基础类课程，与传统机械类课程体系结构有较大区别，大部分学生入门时较为困难，其根本原因在于对本课程的课程体系、学习目标以及基本原理把握不准，本课程正是抓住这一根本要点，从单元知识点出发，由浅入深地进行讲解，使学生很容易入门，直至精通。基于此，本课程深受学生的欢迎和好评，从选课人数的变化规律可以发现，课程中间偏后时间段选课人数急剧增加，原因在于本课程可以帮助同学们解决在学习过程中遇到的难点和困惑。例如，在线选课学生的评价：

卢梦浩:“通过该课程我们可以深刻的学习到机械控制工程基础的重点以及难点，通过课堂讨论我们也可以将自己的理解与同学进行分享，加深对知识的记忆及全面理解”；格子的格:“讲解顺畅清晰，帮助很大”;崔阔98mooc15958210043951134:“授课内容很好 理解很快”；冬丿涉川:“老师讲的非常好，结合教材学习效果更棒”；机设1803张森茂:“老师讲的真的很好很详细，也非常有趣，收益匪浅！”；留不住年華:“课程讲解详细，理论与实际实例结合”等。

教学团队将基础知识、科技前沿和个人科研成果融入课堂教学和课程建设中，使“机械工程控制基础课程”具有鲜明的前沿性和创新性特色，对学生进行个性化培养、激发学生学习热情，受到学生的好评。学生在课堂上表现了浓厚的兴趣和积极性，收益颇丰。据学生反馈，在本课程的辅助下，学生在全国大学生课外科技竞赛活动中屡创佳绩，包括2020 机甲大师RoboMaster全国总冠军（线上）；2019 机甲大师RoboMaster全球总决赛冠军；2017 IEEE ICRA 国际移动搬运机器人技术挑战赛世界冠军、特别大奖；2015 中国首届互联网+大学生创新创业竞赛金奖；第五届全国“Triz”杯大学生创新方法大赛三等奖；第五届辽宁省“互联网+”大学生创新创业大奖赛银奖等。

素材提供 | 机械工程控制基础课程团队

编辑 | 方圆

美编 | 董禹潼

运维 | 汤春仁

责编 | 姚艾君 

主审 | 刘维