雙驅(qū)動下“教-學(xué)-做-賽四位一體”教學(xué)理念的探索與實踐

吳劍英

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?通過對福建理工學(xué)校工業(yè)機(jī)器人相關(guān)課程的探索與實踐，提出一種任務(wù)和競賽雙驅(qū)動下“教授-學(xué)習(xí)-實踐-競賽四位一體”的教學(xué)理念，它將理論實際有效結(jié)合，以課賽融合的方式，把所教、所學(xué)、所做的專業(yè)知識和技能通過競賽的方式來調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，課堂教學(xué)效果和學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)均得到有效提升。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?任務(wù)驅(qū)動;競賽驅(qū)動;四位一體;工業(yè)機(jī)器人

[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2019）14-0196-02

2015年，李克強(qiáng)總理提出了“中國制造2025”計劃，其中提到的“工業(yè)4.0”將掀起智能制造熱潮，工業(yè)機(jī)器人無疑是改革的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。多年以來，企業(yè)的用工成本不斷上漲，制造業(yè)急需“機(jī)器換人”，因此從2013年起中國成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場。根據(jù)官方公開的數(shù)據(jù)，可以看出全國人口老齡化的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，而青壯年人口越來越萎縮，勞動力的中堅力量在崩塌。另外，“80后”和“90后”已經(jīng)步入社會成為主要勞動力，他們的整體教育水平有所提高，卻不愿從事體力勞動，因此，機(jī)器人和自動化系統(tǒng)將逐漸取代危險、艱苦、單調(diào)的崗位。同時，隨著技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)機(jī)器人的成本在逐漸降低，機(jī)器替換的成本優(yōu)勢也開始體現(xiàn)出來。截至2017年，我國已生產(chǎn)出超過12萬臺的工業(yè)機(jī)器人，生產(chǎn)規(guī)模約占全球產(chǎn)量的1/3，機(jī)器人的安裝總量約為45萬臺。2019年預(yù)計仍將保持快速增長，這些為工業(yè)機(jī)器人的普及奠定了基礎(chǔ)，為了滿足社會和市場的需求，學(xué)校開設(shè)了與工業(yè)機(jī)器人相關(guān)的課程。

一、工業(yè)機(jī)器人教學(xué)現(xiàn)狀

（一）生源質(zhì)量良莠不齊

隨著中職學(xué)校并軌招生改革后，中職院校招收的學(xué)生成績一

般比較差，對在職校學(xué)習(xí)的新知識和新技能掌握得較弱。由于中職學(xué)生的文化水平參差不齊，同時中職學(xué)生入學(xué)目的有所差異，加之個體性格、自身學(xué)習(xí)能力等的不同，以及實踐操作方面的差距，這在專業(yè)課的教學(xué)中都要權(quán)衡，自然困難重重。

（二）教學(xué)方法不夠靈活

工業(yè)機(jī)器人的授課主要應(yīng)用多媒體課件，但所使用的課件又

以文字公式符號為主，并沒有圖文并茂，授課形式簡單抽象，教師機(jī)械“灌輸式”地教，學(xué)生被動式地學(xué)，學(xué)生很難主動積極地投入學(xué)習(xí)。

（三）教學(xué)內(nèi)容散亂不夠系統(tǒng)化

工業(yè)機(jī)器人相關(guān)課程是理論與實踐相結(jié)合的課程，其教學(xué)

內(nèi)容比較綜合、實用，它注重學(xué)生專業(yè)能力、社會能力、方法能力的培養(yǎng)。但實際上是，它的理論內(nèi)容相對枯燥，而實驗步驟又過于死板，不太符合中職生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和規(guī)律，很難激發(fā)學(xué)生對工業(yè)機(jī)器人的學(xué)習(xí)熱情，課程教學(xué)體現(xiàn)不出系統(tǒng)性和理實一

體的要求。

（四）考核方法簡單沒有層次

工業(yè)機(jī)器人常用的考核方式是由“理論知識考試+實驗操作”

兩部分組成。理論考試部分側(cè)重于考核知識性內(nèi)容，只要記性好肯下功夫記憶還是比較容易通過的;實操部分則側(cè)重動手實踐，學(xué)生只要按照指導(dǎo)書上的操作步驟進(jìn)行電路和機(jī)械部分的連接、下載和運(yùn)行參考程序就可以完成。但是學(xué)生類型各有不同，有些學(xué)生擅長理論性知識，有些學(xué)生更愿意動手實踐，而有些學(xué)生“文武雙全”。如何針對各個層次學(xué)生的能力特征，進(jìn)行有效考核是本課題要解決的問題。

二、“雙驅(qū)動”教學(xué)理念的提出

（一）任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法

目前的課堂教學(xué)大多高估了學(xué)生的知識水平，所教內(nèi)容又

與工業(yè)機(jī)器人的實際生產(chǎn)線上的應(yīng)用相去甚遠(yuǎn)，經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)生

埋頭苦讀，教師卻教得費(fèi)勁，學(xué)校投入的教學(xué)資源也不少，但現(xiàn)實狀況是教師花費(fèi)的時間精力多而實際有用的少，最終浪費(fèi)了大量的教育資源?！叭蝿?wù)驅(qū)動”教學(xué)法就是在課堂中實行“教、學(xué)、做”一體，實現(xiàn)理論與實踐相融合的教學(xué)模式，它遵循了“從實踐到理論，再從理論到實踐”的認(rèn)知規(guī)律。在任務(wù)驅(qū)動的課堂教學(xué)中，教師講解基礎(chǔ)知識及其注意事項后展示課程實例的教學(xué)資源，給出項目任務(wù)的控制要求，再由學(xué)生根據(jù)教師的引導(dǎo)進(jìn)行安裝、調(diào)試，實現(xiàn)讓學(xué)生“教中學(xué)，學(xué)中做，做中學(xué)”，使學(xué)生能在學(xué)習(xí)過程中充滿熱情地探索實踐。這樣，學(xué)生聽教師介紹任務(wù)，在教師指導(dǎo)下編寫方案書，并立即安裝調(diào)試，查驗自己所寫的方案是否合適，師生的互動能讓學(xué)生更積極主動地投入學(xué)習(xí)。在完成自己比較感興趣的任務(wù)時，學(xué)生同時也掌握了工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)知識，能夠使用示教盒和離線編程軟件進(jìn)行編程操作，對工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用更加了如指掌。

（二）競賽驅(qū)動教學(xué)法

不同學(xué)校具有不一樣的教學(xué)資源，不同的學(xué)生同樣具有不一

樣的能力特征，因此可以采用不同的教學(xué)方法來進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人教學(xué)?？梢圆捎萌蝿?wù)驅(qū)動的教學(xué)方式進(jìn)行常規(guī)性教學(xué)，也可以采用競賽驅(qū)動的方法來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)。對一些動手實踐能力較強(qiáng)、理論知識較扎實的全面型學(xué)生，課堂上的知識無法滿足他們的需求，有必要通過競賽平臺增強(qiáng)學(xué)生動手的欲望，提高學(xué)習(xí)的成就感。所謂“賽”是指通過參加各種類別的競賽活動，包括課堂子任務(wù)階段的個人賽、小組賽和校級技能節(jié)比賽，鼓勵學(xué)生積極參加省屬賽、省級甚至國家級的機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用技能大賽項目，不斷鍛煉并拓展自己的能力。參加職業(yè)技能大賽后，應(yīng)該總結(jié)反饋、研討和交流，把大賽傳遞的工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢和應(yīng)用方向以及行企業(yè)對專業(yè)技術(shù)人才的需求變化等信息運(yùn)用到教學(xué)計劃的制定和教學(xué)過程中。專業(yè)技能課時參照競賽標(biāo)準(zhǔn)來要求學(xué)生，使學(xué)生獲得相關(guān)的專業(yè)知識和技能，養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣，具備較強(qiáng)的社會適應(yīng)性和市場競爭力。

三、“四位一體”的設(shè)計思路

“教—學(xué)—做—賽”是在“教學(xué)做”基礎(chǔ)上進(jìn)行了拓延，是集“教授、學(xué)習(xí)、實踐、競賽”四位于一體的教學(xué)模式。所謂“教-學(xué)-做-賽”一體化教學(xué)就是改革以前機(jī)械“灌輸式”的教學(xué)方法，將理論實際有效結(jié)合，以課賽融合的方式，把所教、所學(xué)、所做的專業(yè)知識和技能通過競賽的方式來調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的能動性、參與性和競爭性?！八奈灰惑w”的設(shè)計理念中，最重要的就是選擇教學(xué)載體和制定項目任務(wù)。因此，在教學(xué)開始之初，就參照工業(yè)機(jī)器人企業(yè)的實際生產(chǎn)情境設(shè)計具體的項目任務(wù)，使學(xué)生在“生產(chǎn)”過程中邊學(xué)、邊做，在學(xué)中賽、在賽中教、在賽中學(xué)，形成“教學(xué)做賽一體”的“單項技能（初級工）—綜合技能（中級工）—拓展技能（高級工）”遞進(jìn)式培養(yǎng)。具體設(shè)計思路如下圖所示。

四、“四位一體”的實施及效果

“教學(xué)做賽四位一體”教學(xué)模式主要由五個環(huán)節(jié)組成：理論講解、創(chuàng)設(shè)任務(wù)、動手實踐、競技比賽和能力考評。整個教學(xué)活動以任務(wù)驅(qū)動和競賽驅(qū)動的方式展開，每個項目通過任務(wù)引領(lǐng)，內(nèi)容由淺入深，由基本技能到專項技能再到綜合技能，階梯漸進(jìn)實施。在教學(xué)實施時采用分組教學(xué)，通過小組競技和個人競技相結(jié)合的考評方式激勵學(xué)生。以ABB IRB 120型工業(yè)機(jī)器人為載體，對“工業(yè)機(jī)器人編程與調(diào)試”的知識內(nèi)容進(jìn)行項目細(xì)分，重新構(gòu)思專業(yè)課程，具體實施如下表所示。

隨著“教-學(xué)-做-賽四位一體”教學(xué)模式的實施，學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)更加明確、學(xué)習(xí)意愿更加強(qiáng)烈，能夠積極主動地參與課堂學(xué)習(xí)和實踐操作，學(xué)生技能水平和綜合職業(yè)能力大幅提高。課余之外鼓勵學(xué)生積極參與各級包括校級、省市級和國家性的技能大賽，提高競技能力。在政策鼓勵下，學(xué)生也愿意向各類技能賽靠攏，并在工業(yè)機(jī)器人相關(guān)比賽中成績斐然。自2012年以來，在各級技能競賽中累計獲得省級以上獎項14人次，其中國家級獎項6人次，省級獎項8人次。由于教學(xué)成效顯著，相關(guān)企業(yè)爭先到學(xué)校與畢業(yè)生簽約，學(xué)生就業(yè)后也獲得了接收單位的普遍好評。

五、結(jié)束語

“教-學(xué)-做-賽四位一體”教學(xué)理念將理論與實踐相結(jié)合，以課賽融合的方式，把所教、所學(xué)、所做的專業(yè)知識和技能通過競賽的方式來調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的能動性、參與性和競爭性。這種模式解決了理論和實踐互相獨(dú)立的狀況以及“教學(xué)做”一體化不足的問題，同時，教師的授課模式也進(jìn)一步得到了豐富，但對教師業(yè)務(wù)水平的拓展和課程團(tuán)隊的建設(shè)也提出了更高的要求。

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編輯 陳鮮艷