顧曹陽(yáng) 趙建峰

[摘 要]依托泛雅平臺(tái)，以工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)與應(yīng)用課程為例，探討如何應(yīng)對(duì)高職高專類機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生開展基于線上線下混合式教學(xué)模式。從工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課的課程定位、混合式教學(xué)目標(biāo)、翻轉(zhuǎn)課堂課程開發(fā)、課后拓展等幾個(gè)方面實(shí)施，通過課程教學(xué)效果評(píng)估學(xué)生具體掌握情況，發(fā)現(xiàn)問題并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)方法，逐步完善混合式教學(xué)的改革創(chuàng)新。

[關(guān)鍵詞]工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)與應(yīng)用;混合式教學(xué);翻轉(zhuǎn)課堂;泛雅平臺(tái)

[基金項(xiàng)目]2019年度江蘇省職業(yè)教育教學(xué)改革研究課題“混合式學(xué)習(xí)在中職機(jī)電專業(yè)課教學(xué)中的實(shí)踐研究”（ZYB100）

[作者簡(jiǎn)介]顧曹陽(yáng)（1988—），女，江蘇南通人，碩士，江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院如東分院講師，主要從事自動(dòng)控制、職業(yè)技術(shù)教育研究;趙建峰（1973—），男，江蘇南通人，學(xué)士，江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院如東分院高級(jí)講師，主要從事混合式教學(xué)研究。

[中圖分類號(hào)] G712[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）27-0361-02[收稿日期] 2020-02-17

混合式教學(xué)作為一種新興的教學(xué)模式[1]，其特點(diǎn)是將傳統(tǒng)教學(xué)方式與網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)有機(jī)結(jié)合。優(yōu)勢(shì)在于：一方面教師的主導(dǎo)地位得到強(qiáng)化，教師作為引導(dǎo)者、培養(yǎng)者、促進(jìn)者的角色得到進(jìn)一步體現(xiàn);另一方面凸顯學(xué)生的主體地位，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、創(chuàng)造性得到進(jìn)一步提升。[2]本文以工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)與應(yīng)用課程為例，探討了混合式教學(xué)模式，為廣大教師應(yīng)用新的教學(xué)模式提供了參考。

一、課程概述

（一）課程定位

工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)與應(yīng)用課程是職業(yè)類院校機(jī)電一體化專業(yè)的重要課程。本校每學(xué)期設(shè)置該課程共計(jì)48學(xué)時(shí)、4.5學(xué)分。要求學(xué)生掌握機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)組成、運(yùn)動(dòng)原理、控制原理、ABB示教器編程與軟件離線編程等。[3]本課程將企業(yè)崗位要求納入教學(xué)計(jì)劃，加深課程的專業(yè)性與實(shí)踐性，使學(xué)生在學(xué)校所學(xué)技能完全與企業(yè)崗位要求相吻合，實(shí)現(xiàn)校企的無縫對(duì)接，從而有效解決長(zhǎng)期存在的“學(xué)生畢業(yè)即失業(yè)”的現(xiàn)象，為學(xué)生日后從事與機(jī)器人相關(guān)的工作奠定基礎(chǔ)。

（二）開展混合式教學(xué)的目標(biāo)及支撐平臺(tái)

本課程依托泛雅平臺(tái)開展混合式教學(xué)，其教學(xué)目標(biāo)為：①知識(shí)與技能目標(biāo)，通過教師提前發(fā)布在泛雅平臺(tái)上的教學(xué)資源，學(xué)生實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)和基本概念。②過程與方法目標(biāo)，通過教師講解及與學(xué)生共同討論，引導(dǎo)學(xué)生合作、探究的過程，讓學(xué)生對(duì)工業(yè)機(jī)器人課程建立起基礎(chǔ)的知識(shí)框架，明白主要的組成部分。例如，機(jī)器人的工作站建立與分析、機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)模塊、機(jī)器人的控制系統(tǒng)、示教器編程、離線編程軟件的選擇及特點(diǎn)等。③情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)，通過開展混合式教學(xué)，一方面培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)技能知識(shí)的興趣，從而進(jìn)一步挖掘?qū)W生潛在的創(chuàng)新、實(shí)踐能力;另一方面有助于培養(yǎng)學(xué)生的科技感，從而沉下心來做技能，真正領(lǐng)悟“工匠精神”。[4]（P52）

二、混合式教學(xué)在工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)與應(yīng)用課程中的總體設(shè)計(jì)

作為理論與實(shí)踐一體化的工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)與應(yīng)用課程，本文將從以下四個(gè)層面對(duì)本課程進(jìn)行闡述：首先，認(rèn)識(shí)工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)知識(shí)、發(fā)展、分類、應(yīng)用、技術(shù)參數(shù)、工作站的建立與分析、系統(tǒng)組成。例如，系統(tǒng)組成中包含：操作機(jī)的結(jié)構(gòu)、機(jī)械臂、驅(qū)動(dòng)裝置與傳動(dòng)裝置、內(nèi)部的傳感器、控制器、示教器及相關(guān)輔助系統(tǒng)和作業(yè)系統(tǒng)。其次，掌握工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)原理及控制系統(tǒng)。例如，運(yùn)動(dòng)原理中的平移坐標(biāo)變換、旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換及機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方程。再次，掌握ABB機(jī)器人編程及應(yīng)用。例如，ABB示教器、手動(dòng)操作、工具坐標(biāo)建立和工件坐標(biāo)建立，I/O通信，基本指令及程序編程。最后，能夠操作工業(yè)機(jī)器人，在RobotStudio離線編程軟件環(huán)境下對(duì)輸送帶搬運(yùn)仿真，搭建實(shí)訓(xùn)工作站，創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)、搬運(yùn)程序及對(duì)工作站邏輯設(shè)定。

（一）在線教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

第一，教學(xué)資源整合。教師依托泛雅平臺(tái)，結(jié)合教學(xué)目標(biāo)，針對(duì)教學(xué)內(nèi)容重難點(diǎn)，將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分塊，并將電子教學(xué)資源發(fā)布至泛雅平臺(tái)，提出學(xué)習(xí)任務(wù)。結(jié)合課件內(nèi)容、微視頻內(nèi)容，在線布置作業(yè)或測(cè)試題，檢查學(xué)生課前學(xué)習(xí)情況。同時(shí)，教師可以發(fā)起相關(guān)話題供學(xué)生們?cè)谟懻搮^(qū)討論，以便幫助學(xué)生更好把握重難點(diǎn)知識(shí)。

第二，完成在線學(xué)習(xí)。學(xué)生可以利用自己的手機(jī)或者電腦等移動(dòng)終端登錄自己的學(xué)習(xí)平臺(tái)，完成教師下發(fā)的學(xué)習(xí)任務(wù)及教學(xué)資源的學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)過程中存在的疑問，師生、生生可以在線交流、探討，也可以借助網(wǎng)絡(luò)搜索查找相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

第三，設(shè)置在線學(xué)習(xí)積分。教師在平臺(tái)統(tǒng)計(jì)區(qū)可以根據(jù)學(xué)生完成相關(guān)教學(xué)資源的學(xué)習(xí)情況、在線作業(yè)情況、在線測(cè)試情況等進(jìn)行積分排名，為下一步課堂的深度學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

（二）線下教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

第一，知識(shí)梳理，整合問題。依據(jù)本次課教學(xué)內(nèi)容，教師需對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一梳理，其中重難點(diǎn)內(nèi)容要詳細(xì)講解。對(duì)學(xué)生在線學(xué)習(xí)時(shí)提出的問題、在線測(cè)試時(shí)給出的反饋所投射出來的共性問題進(jìn)行探究、分析。

第二，小組合作學(xué)習(xí)。針對(duì)學(xué)生普遍不理解的問題進(jìn)行任務(wù)化設(shè)置，使其成為課堂探討的主題。將學(xué)生分成各小組，例如，陽(yáng)光組、希望組等，在學(xué)生討論的過程中，適時(shí)給予正確的引導(dǎo)，使課堂討論有目的、有計(jì)劃、有組織地進(jìn)行。同時(shí)，教師要尊重每一位學(xué)生的發(fā)言。適時(shí)給予學(xué)生激勵(lì)和贊賞，可以增強(qiáng)學(xué)生的自我效能，增添課堂的活力。

第三，反饋評(píng)價(jià)。在討論即將進(jìn)入尾聲時(shí)，教師需要對(duì)討論結(jié)果進(jìn)行指點(diǎn)和評(píng)價(jià)，目的是及時(shí)給學(xué)生反饋，讓學(xué)生們清楚各自做得好的地方和尚有欠缺的地方，為學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)指明方向。教師還可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行互評(píng)和自評(píng)，目的是增強(qiáng)學(xué)生的自我認(rèn)知及自我評(píng)價(jià)能力。

（三）課后拓展環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

課后拓展學(xué)習(xí)的目的是拓展學(xué)生思維。對(duì)動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生，可以引導(dǎo)他們?cè)谡n后繼續(xù)完成泛雅平臺(tái)上的拓展教學(xué)項(xiàng)目。以“離線編程軟件RobotStudio”為例，學(xué)生可以交流探討RobotStudio的特點(diǎn)，例如該軟件自帶虛擬示教器，可以通過圖形或者仿真呈現(xiàn)給學(xué)生實(shí)景狀態(tài)下的體驗(yàn)。目前一些主流機(jī)器人采用的常用編程軟件，例如：RobotMaster、RobotArt、DELMIA等相關(guān)資料發(fā)布至平臺(tái)[5]（P22），供學(xué)生參考完成拓展訓(xùn)練，增加學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的進(jìn)一步內(nèi)化。

三、工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)與應(yīng)用課程教學(xué)效果評(píng)估

工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)與應(yīng)用課程的混合式教學(xué)主要在機(jī)電系機(jī)電一體化專業(yè)2018級(jí)的1801班、1802班、1803班中應(yīng)用和實(shí)施。課題組選取了本校機(jī)電系機(jī)電一體化專業(yè)2017級(jí)3個(gè)普通教學(xué)班級(jí)—1701班、1702班、1703班與2018級(jí)3個(gè)混合式教學(xué)班級(jí)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)實(shí)施混合式教學(xué)班級(jí)的整體成績(jī)高于普通教學(xué)班，成績(jī)優(yōu)良的學(xué)生人數(shù)大幅增加，取得了較好的教學(xué)效果。

四、結(jié)語(yǔ)

工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)與應(yīng)用課程采用混合式教學(xué)模式，結(jié)合了線上教學(xué)與線下教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮創(chuàng)新性，依托泛雅平臺(tái)將手機(jī)等移動(dòng)終端引入教學(xué)之中，使學(xué)生的碎片化時(shí)間得到了充分利用，更符合當(dāng)下學(xué)生的個(gè)性需求，使傳統(tǒng)課堂在時(shí)間與空間上都得到了延展，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，學(xué)習(xí)成績(jī)也普遍提高，課堂的學(xué)習(xí)效率、教學(xué)效果顯著提升。

參考文獻(xiàn)

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