“云仿真、互動式”在線教學設(shè)計探索

喬陽 鮑敏

摘?要：“工業(yè)機器人典型應(yīng)用現(xiàn)場編程與調(diào)試”課程教學團隊提出以中國大學MOOC在線課程資源結(jié)合QQ群平臺，以及利用仿真軟件云操作方式開展在線教學和仿真實踐，通過“云仿真、互動式”的線上教學形式，使線上課程也能理實一體教學，突出實踐技能的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：在線教學;工業(yè)機器人;仿真

高職“工業(yè)機器人典型應(yīng)用現(xiàn)場編程與調(diào)試”課程旨在引領(lǐng)學生整合和綜合運用工業(yè)機器人相關(guān)知識，利用現(xiàn)場編程的方式完成典型應(yīng)用的實踐任務(wù)，突出知識的綜合運用和實踐技能的培養(yǎng)。在線授課中我們使用中國大學MOOC平臺和QQ群平臺協(xié)同進行，實現(xiàn)學習資源區(qū)（中國大學MOOC）、加工區(qū)（慕課堂）和互動區(qū)（QQ群）三區(qū)“融合+仿真實踐”的互動式云教學，使在線教學也能實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合。

一、教學內(nèi)容設(shè)計

課程緊扣工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)核心能力，依據(jù)成果導向教學中各教學單元對應(yīng)的教學目標，以工業(yè)機器人典型應(yīng)用實踐操作項目為主線、問題為導向設(shè)計教學內(nèi)容，明確每節(jié)課學習重點和難點，教學內(nèi)容以任務(wù)為驅(qū)動。在中國大學MOOC平臺中，通過SPOC形式開展在線教學，SPOC注重提高校內(nèi)課堂教學質(zhì)量;注重提升教學設(shè)計與學生學習效果，它“創(chuàng)建的混合教學環(huán)境，既融合了MOOC的優(yōu)點，又彌補了傳統(tǒng)教室課程的不足?！?/p>

在線教學中，我們重構(gòu)了SPOC課程素材，在原有知識內(nèi)容基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)定的工業(yè)機器人典型應(yīng)用項目，調(diào)整在線教學內(nèi)容，使內(nèi)容與項目需求的知識點對應(yīng)，在線上資源中添加了教師自己制作的關(guān)鍵點講解視頻和課件、增加在線學習過程中的問答和在線作業(yè)的內(nèi)容;在慕課堂中設(shè)置完成任務(wù)對應(yīng)關(guān)鍵知識點的練習題、討論素材、問卷;在QQ群中上傳知識點學習資料供學生預習，使得教學內(nèi)容按知識的邏輯結(jié)構(gòu)和學生的認知次序來排列，將教學項目中選擇的授課資源按知識點從簡單到復雜順序構(gòu)建。

在線授課時，學生無法用真實設(shè)備操作訓練，但課程需要操作訓練的學習。為了使在線學習也能培養(yǎng)實操能力，我們根據(jù)教學項目內(nèi)容，使用仿真教學軟件搭建工業(yè)機器人對應(yīng)典型任務(wù)的仿真工作站環(huán)境，方便學生通過仿真軟件開展貼近真實環(huán)境的仿真實操訓練。在教學內(nèi)容中，增加了仿真工作站中機器人部分的編程、仿真示教和運行調(diào)試的環(huán)節(jié)，學生在課堂中能夠?qū)崿F(xiàn)分析問題、解決問題，仿真地完成應(yīng)用任務(wù)，實現(xiàn)了線上理實一體形式的教學。

二、教學形式設(shè)計

教學形式注重互動交流、仿真實踐，以操作任務(wù)為主線，以學生為中心，探究式學習。將在線教學分為三個區(qū)：學習資源區(qū)、加工區(qū)和互動區(qū)，通過優(yōu)化教學流程，實現(xiàn)三區(qū)融合、順暢銜接，并結(jié)合虛擬仿真云操作完成理實一體的學習任務(wù)。

在線學習資源區(qū)，借助中國大學MOOC平臺，通過異步SPOC課程的形式，將原有的優(yōu)質(zhì)課程學習內(nèi)容，根據(jù)本課程需求經(jīng)過刪減、增補的形式搭建資源學習平臺，實現(xiàn)利用現(xiàn)有在線課程快速構(gòu)建在線學習資源。在資源區(qū)中，學生進行線上視頻、文檔和課件的學習，作答練習題和線上作業(yè)。

加工區(qū)，借助中國大學MOOC提供的慕課堂功能，實現(xiàn)簽到、在線討論、在線作答練習題、問卷調(diào)查、在線評分等功能，督促學習的同時能夠?qū)崿F(xiàn)學生對知識進行加工、理解和整理，還能夠有效檢驗學習成效。

互動區(qū)，借助QQ平臺中的群功能，在群中發(fā)布學習引導、參考資料，實現(xiàn)交流互動以及學生上交作品、作業(yè)和學習筆記。QQ平臺中可以進行語音聊天或文字加圖片形式講解，查看聊天記錄易于課后回顧課程內(nèi)容，鞏固學習，也可以語音直播和視頻直播講解，學生能夠直觀地聽到、看到教師的講解，并且隨時可以提出問題，開展師生交流互動，對學生提出的疑問進行答疑解惑以及學習檢查和督促。

實踐學習采用虛擬仿真云操作，學生使用電腦仿真軟件或者手機遠程桌面APP借助互聯(lián)網(wǎng)訪問仿真資源，在虛擬環(huán)境中仿真地完成面向工業(yè)機器人典型應(yīng)用的編程實踐任務(wù)，包括點位示教和調(diào)試運行，貼近真實操作過程，彌補在線學習不能在真實環(huán)境下實踐操作的不足，助力理實一體化課程實踐學習，使得學生的學習與真實環(huán)境做到有效銜接。

三、在線教學過程設(shè)計

（一）課前準備

在QQ群中下發(fā)學習指南，讓大家知曉學習流程及學習重點，明確課堂流程和階段任務(wù)時間節(jié)點，提前做好預習。提前5分鐘開始在慕課堂簽到，避免網(wǎng)絡(luò)問題影響簽到、延誤學習，同時也能提醒學生提前做好學習平臺和環(huán)境的準備。

（二）課中學習

在上課中，首先，采用多種形式對上節(jié)課學習內(nèi)容或預習內(nèi)容的學習成效進行檢查和總結(jié)。可選擇在慕課堂中設(shè)計上節(jié)內(nèi)容回顧練習題，學生簽到后首先對回顧內(nèi)容開展在線做答并自動評分顯示結(jié)果;也可根據(jù)學習內(nèi)容的不同，選擇讓學生自制總結(jié)視頻，上傳至QQ群中展示，既有娛樂性，也能夠?qū)ι瞎?jié)知識的學習成效做一個檢驗，且起到了督促學習的作用;也可選擇讓學生在QQ群中對預習情況做匯報，可采用學生播放錄制視頻或在線直播形式進行。

針對大家的作答情況或預習情況，教師在QQ群中給予總結(jié)并引出新學習任務(wù)，提出任務(wù)要求，讓學生帶著問題學習，探究解決問題方法，云仿真方式完成虛擬的操作實踐任務(wù)，教師通過平臺的監(jiān)控功能，監(jiān)控學生在線學習時長、練習題作答情況，隨時督促學生學習，給與適當討論評價，鼓勵學生提出自己的觀點，主動去解決和完成工業(yè)機器人典型應(yīng)用任務(wù)，構(gòu)思、設(shè)計機器人工作流程，分組完成任務(wù)中模塊編程設(shè)計、點位示教和仿真運行，實現(xiàn)理實一體學習。

教師通過QQ群發(fā)布學習引導、講解關(guān)鍵知識點、互動交流，指引學生完成對應(yīng)內(nèi)容的學習，在慕課堂中設(shè)置搶答討論、隨機點答、做答隨堂練習、上傳學習筆記照片的環(huán)節(jié)，在QQ群中設(shè)置上傳仿真實踐錄像或照片并給與及時的評分等互動環(huán)節(jié)，逐步引導學生完成實踐任務(wù)，開展多元評價，調(diào)動學生積極性、提高學生課堂參與度，防止學生脫離在線課堂，督促和激勵學生學習的同時檢驗學習成果，獲得教學效果反饋。

（三）課后作業(yè)與輔導

課后作業(yè)選擇線上答題，實現(xiàn)自動評分云評價，同時要求學生整理并上傳學習筆記，在督促學生主動學習的同時也檢查了學習情況。每個教學單元留有模擬實踐操作的仿真任務(wù)作業(yè)，學生通過仿真的形式，訓練貼近實際實操的編程方法、調(diào)試方法。課余時間學生還可利用QQ群隨時交流，對學習效果差的學生開展在線云輔導，保證教學質(zhì)量不打折扣。

四、結(jié)語

教學環(huán)節(jié)設(shè)計緊湊，直播或語音講解與小視頻、PPT及截圖結(jié)合使用，做到互相補充。授課過程包含回顧復習、學生上傳自己錄制的總結(jié)視頻、教師點評總結(jié)、給出重點、提出問題后交互式教學和云仿真實踐，一環(huán)扣一環(huán)，帶著學生探究式學習解決問題的方法。通過多種手段評價學生和督促學生學習，保證學習質(zhì)量。在線教學中難免存在一些不足，未來還有很多路要走，需要繼續(xù)探尋更適合新方法、新形勢，更好的為教育教學服務(wù)。

參考文獻

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[2]?薛云，鄭麗.基于SPOC翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的探索與反思[J].中國電化教育，2016（5）132-137.