基于雨課堂的“工業(yè)機器人”課程線上教學的設(shè)計與實施

劉國華 王天琪

摘要：本文分析了信息化教學的應(yīng)用現(xiàn)狀，介紹了雨課堂平臺的基本功能，利用雨課堂與工業(yè)機器人課程教學融合創(chuàng)新，設(shè)計了基于雨課堂的工業(yè)機器人課程混合式教學模式，并應(yīng)用于具體的教學實踐。教學實踐結(jié)果表明，經(jīng)過混合式教學的實踐后，學生的學習習慣、自主學習能力、學習興趣和學習積極性，與之前相比都有了較大提高。

關(guān)鍵詞：雨課堂;混合式教學;融合;工業(yè)機器人

2020年春學期，因為疫情，學校推遲了開學時間。為了最大程度的降低本次疫情對新學期教學進度的影響，各級教育部門號召開展“停課不停學”的方案。網(wǎng)上教學是“停課不停學”的方式之一，是利用信息化手段實施教學的一種探索。基于這樣的認識，本文在“工業(yè)機器人”課程教學實踐和理論學習的基礎(chǔ)上設(shè)計并實施線上教學案例，基于“雨課堂”開展線上混合式教學模式，增加信息技術(shù)與教學的融合深度，提高教學質(zhì)量。

1、基于雨課堂的“工業(yè)機器人”教學模式構(gòu)建及分析

借助智慧教學工具雨課堂，設(shè)計了“工業(yè)機器人”課程線上混合式教學模式，以個性化學習與小組合作學習相結(jié)合，即尊重了學生的學習興趣，也能根據(jù)學生不同的認知能力對其進行異質(zhì)分組，既能讓學生提高自主學習的能力，也能讓學生在合作中各自發(fā)揮自己的優(yōu)勢，促進他們之間情感的交流?；凇坝暾n堂”的混合式教學模式主要分為課前學習、課堂學習和教學評價等三個環(huán)節(jié)。基于“雨課堂”的“工業(yè)機器人”課程混合式教學模式如圖1所示。

1.1 教學準備

教學準備階段，首先需要對學生的基本情況、“工業(yè)機器人”課程教學的基本特征進行分析，判斷是否適合開展線上混合式教學。其次，需要完成課程資源的制作和挑選，確定線上教學組織模式、各階段教學內(nèi)容和設(shè)計考核方式。教學準備主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1）在教學設(shè)計方面，各階段教學目標要明確，考慮學生的差異化，體現(xiàn)教學要求的個性化。

2）教學資源要豐富，包括圖文資源、音視頻資源和多類型的測試題等，而且線上的教學資源要能夠吸引學生的學習興趣，能對他們有所啟發(fā)，并能夠為課堂討論做好準備，同時，所制作或者挑選的教學資源要符合網(wǎng)絡(luò)平臺的技術(shù)要求。在本次線上教學中，選用的教學資源是“學堂在線”的國家級精品課程MOOC。

3）在教學過程方面，設(shè)置答疑、互動環(huán)節(jié)，以便學生能夠及時反饋學習問題。

4）在評價體系設(shè)計方面，遵循評價標準的差異化原則，對學生進行定性與定量的評價。

1.2 課前學習

在課程授課前，通過網(wǎng)絡(luò)平臺向?qū)W生發(fā)布教學任務(wù)單，學生觀看教師推送的視頻資源、學習相關(guān)理論知識、完成自測題，并主動地參與到在線互動交流中來，對學習中遇到的問題向老師反饋，教師同步做好課前學習的在線答疑，為課堂的教學組織做準備。

1.3 課堂學習

在課堂學習環(huán)節(jié)，教師首先構(gòu)建完整的學習場景，呈現(xiàn)學習任務(wù)或者是討論主題，學生通過小組合作的形式，完成學習任務(wù)。教師在這個過程中，仔細觀察各個小組合作討論的情況，聆聽并記錄小組問題討論遇到的學習難點，對普遍存在的問題，采取集中講解的方式，對個別小組存在的問題，采取個別指導的方式。

1.4 教學評價

教學評價是教學中必不可缺少的部分，它是在教學目標的基礎(chǔ)上，根據(jù)相應(yīng)的標準，通過有效的技術(shù)手段，對整個教學過程、教學結(jié)果進行衡量，并給予價值性地判斷。教學評價可以了解學生課程的掌握情況，可以檢驗教學效果、診斷教學問題、提供反饋信息、調(diào)控教學進程、引導教學方向等，從整體上反映教學的進展情況。

2、基于雨課堂的“工業(yè)機器人”混合式教學實踐和教學效果分析

2.1 教學實踐

將“雨課堂”引入線上教學，主要是借助其手機推送、學習報告反饋、學習痕跡存留、掃碼簽到、匿名投票統(tǒng)計、同步課件、彈幕互動、投稿留言、資料發(fā)布等功能模塊支持學生的問題導向?qū)W習，彌補線下課堂一對多的認知指導受限、反饋不及時、元認知督導與交互匱乏等問題，實現(xiàn)有效的混合式教學。隨著線上教學的深入，可以采取少講多練，引導學生通過自學和實踐獲得對機器人系統(tǒng)的分析和設(shè)計的能力，關(guān)注學生系統(tǒng)的、動態(tài)的思維能力的養(yǎng)成。

2.2 教學效果分析

根據(jù)“雨課堂”的預習反饋、教學報告、學生評價等線上數(shù)據(jù)和課堂觀察、測驗成績、問卷調(diào)查等線下數(shù)據(jù)，從教學過程、目標達成度等方面分析“工業(yè)機器人”課程的教學效果。

1）課堂教學過程觀察

通過“雨課堂”的線上教學數(shù)據(jù)，記錄課堂觀察的學生學習情況，可以量化分析學習學習主動性、學習時長、學習效果;通過線上教學中的彈幕情況和討論區(qū)的討論，可以了解學生對知識點的掌握程度，進而可以動態(tài)調(diào)整課堂的授課方法。

2）教學目標達成度分析

除了教學過程數(shù)據(jù)分析體現(xiàn)的學習情況外，教學目標包含的成績提升、能力提升、學習體驗改善情況將在教學目標達成度數(shù)據(jù)分析中體現(xiàn)，特別是期末測驗成績和課后習題的完成情況，集中體現(xiàn)了教學目標達成情況。

3、總結(jié)

通過“工業(yè)機器人”課程線上教學的理論與實踐相結(jié)合的方式，充分利用線上教學優(yōu)勢，以信息技術(shù)與教育教學深度融合的教與學改革創(chuàng)新，在疫情期間能保證“停課不停學”，保證了授課教學質(zhì)量，同時豐富了“雨課堂”教學實踐研究領(lǐng)域。

參考文獻

[1]叢亮.大數(shù)據(jù)背景下高校信息化教學模式的構(gòu)建研究[J]. 中國電化教育， 2017（12）：98-102+137.

[2]王帥國. 雨課堂：移動互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)背景下的智慧教學工具[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù)， 2017，27（05）： 26-32.

[3]聶樹新. “問題導向?qū)W習”的化學教學模式及其教學中教師角色的初探[D]. 北京： 首都師范大學， 2006.

[4]陳婷. “互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下智慧課堂教學模式設(shè)計與應(yīng)用研究[D]. 徐州： 江蘇師范大學， 2017.

作者簡介：

劉國華，男，河北省唐山人，研究生，教授，研究方向：機器視覺與圖像處理

2019年教育部產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目資助（《工業(yè)機器人》課程體系的改革與實踐，項目編號：201901145016）

（天津工業(yè)大學機械工程學院?天津?300387）