基于移動學(xué)習(xí)平臺的高職機器人技術(shù)課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究

李書閣　趙鵬舉

摘 要 在深入分析高職機器人技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，借助現(xiàn)代信息技術(shù)進行教學(xué)改革研究。從教學(xué)實踐的角度出發(fā)，探索基于移動學(xué)習(xí)平臺的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法，構(gòu)建“課前在線預(yù)習(xí)-課中答疑實踐-課后拓展提高”的三階段教學(xué)環(huán)節(jié)，使教和學(xué)突破時間和地點限制，將理論學(xué)習(xí)和實踐操作延伸到課堂之外，相對于傳統(tǒng)教育模式具有明顯優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞 移動學(xué)習(xí)平臺 翻轉(zhuǎn)課堂 教學(xué)模式 信息化教學(xué)

中圖分類號：G424 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2021.02.057

Research on Flipped Classroom Teaching Mode of Higher Vocational Robot Technology Course Based on Mobile Learning Platform

LI Shuge， ZHAO Pengju

（Chongqing College of Electronic Engineering， Chongqing 401331）

Abstract Based on the in-depth analysis of the teaching status of robot technology course in vocational colleges， research on teaching reform is developed with the help of modern information technology. From the perspective of teaching practice， the teaching method in flipped classroom based on mobile learning platform is explored， and a three-stage teaching procedure of "online preview before class-answering questions and practice in class- expansion and improvement after class" is constructed to make teaching and learning break through the limitation of time and place， and extend the theoretical learning and practical operation outside the classroom. It has obvious advantages compared with the traditional education mode.

Keywords mobile learning platform; flipped classroom; teaching mode; informationized teaching

0 引言

目前，隨著云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，許多高職院校紛紛嘗試?yán)眠@些技術(shù)，開展教學(xué)模式改革。大量以現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)為支撐的教育模式正在快速興起，比如在線教育、微課程、移動學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂等，[1]豐富了現(xiàn)代高職教育的教育模式和教學(xué)方法，革新了教育理念，使得學(xué)生能夠利用互聯(lián)和移動終端隨時隨地學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)時間和地點不用局限在課堂和教室，也能學(xué)到更多新知識。

1 移動學(xué)習(xí)和翻轉(zhuǎn)課堂概述

移動學(xué)習(xí)是利用“移動終端+互聯(lián)網(wǎng)”平臺進行的自主學(xué)習(xí)。移動學(xué)習(xí)不同于現(xiàn)在基于個人計算機的網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)方式，在移動學(xué)習(xí)方式下，學(xué)生可以通過智能手機、平板電腦等移動終端設(shè)備，隨時隨地登錄學(xué)習(xí)平臺進行在線學(xué)習(xí)，完成老師推送的在線學(xué)習(xí)和練習(xí)任務(wù)。[2]移動學(xué)習(xí)打破了學(xué)習(xí)過程的時間和空間限制，學(xué)生可以充分利用碎片化時間，利用移動終端開展線上學(xué)習(xí)和師生互動交流，從而改善學(xué)習(xí)效果。目前，隨著網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)的興起和移動終端設(shè)備功能的日益強大，移動學(xué)習(xí)逐步成為一種新型的學(xué)習(xí)模式。在國內(nèi)，移動學(xué)習(xí)模式主要應(yīng)用在各大高校的基礎(chǔ)理論課程，而在專業(yè)實踐課程方面的應(yīng)用還停留在研究探索階段。

翻轉(zhuǎn)課堂是利用信息技術(shù)設(shè)備和教學(xué)資源，讓學(xué)生在課外或回家看教師的視頻講解，實現(xiàn)“課前自學(xué)—上課活動、深化—課后拓展提高”的教學(xué)流程。翻轉(zhuǎn)課堂將學(xué)習(xí)地點和時間延伸到了課堂外，改變了教學(xué)組織方式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)評價方法等，實現(xiàn)了師生角色互換，將教學(xué)主體由老師轉(zhuǎn)換為學(xué)生，將學(xué)生的學(xué)習(xí)能力發(fā)展作為教學(xué)的首要目標(biāo)，顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)的“上課教、下課練”的教學(xué)流程。[3]學(xué)生可以在教師的幫助下，在與同學(xué)的互動中主動學(xué)習(xí)，避免了傳統(tǒng)課堂的單一教學(xué)形式。目前國內(nèi)關(guān)于翻轉(zhuǎn)課堂還大部分停留在理論研究，進行系統(tǒng)性的教學(xué)模型搭建和完整的教學(xué)設(shè)計，并付諸實踐的實證研究并不多。

綜上所述，翻轉(zhuǎn)課堂需要學(xué)生在課前自行觀看教學(xué)視頻、搜集教學(xué)資料，將學(xué)習(xí)的時間和地點延伸到課堂之外，非常適合通過平板電腦或智能手機的移動學(xué)習(xí)方式來完成。因此，將移動學(xué)習(xí)和翻轉(zhuǎn)課堂融合在一起，應(yīng)用于具有一定理論性和實踐性教學(xué)的機器人技術(shù)課程，使學(xué)生利用手機、平板電腦等移動設(shè)備完成翻轉(zhuǎn)課堂的課前學(xué)習(xí)任務(wù)，重點學(xué)習(xí)機器人技術(shù)的理論知識，而課堂教學(xué)中重點學(xué)習(xí)機器人技術(shù)實踐操作，符合高職學(xué)生不受時間和地點限制的個性化學(xué)習(xí)需求，有利于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的順利實施。

2 高職機器人技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀

機器人技術(shù)代表了高科技的發(fā)展前沿，是一個國家科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志，世界上許多國家都在高校開設(shè)機器人專業(yè)，甚至將機器人技術(shù)列入中小學(xué)信息技術(shù)課的教學(xué)內(nèi)容。我國雖然在機器人教育方面起步較晚，但發(fā)展勢頭迅猛。現(xiàn)在國內(nèi)眾多高職院校已開設(shè)工業(yè)機器人專業(yè)，并且依托人工智能、自動化等專業(yè)開設(shè)機器人技術(shù)課程。[4]

機器人技術(shù)是一門跨多個學(xué)科的綜合性技術(shù)，涉及機械工程、自動控制、計算機、傳感器、人工智能、電子技術(shù)等多個學(xué)科，因此機器人技術(shù)課程具有較強的理論性和實踐性。目前，國內(nèi)高職院校機器人技術(shù)課堂深受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，現(xiàn)代信息化技術(shù)應(yīng)用不充分，課堂教學(xué)活動以理論知識講授為主，教師是教學(xué)活動的主體，學(xué)生處于被動接受教師灌輸知識的地位，主觀能動性無法得到充分體現(xiàn)，教師的引導(dǎo)作用發(fā)揮不明顯，教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量較差。[5]另外，學(xué)生在課堂上不能及時動手實踐，不能理論聯(lián)系實踐將理論知識融會貫通，因此不利于學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，借助現(xiàn)代信息技術(shù)手段，利用“移動終端+互聯(lián)網(wǎng)”的移動學(xué)習(xí)平臺，采用符合現(xiàn)在高職學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式，對傳統(tǒng)的高職機器人技術(shù)課程進行教學(xué)改革，對培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，提高課程教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。

3 基于移動學(xué)習(xí)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計

針對機器人技術(shù)課程理論和實踐有機結(jié)合的教學(xué)要求，將移動設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)等信息化教學(xué)手段與“教學(xué)做一體化”教學(xué)相結(jié)合，優(yōu)化整合機器人技術(shù)相關(guān)教學(xué)資源，開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫，設(shè)計機器人技術(shù)課程的翻轉(zhuǎn)課堂，打造“課前在線預(yù)習(xí)-課中答疑實踐-課后拓展提高”的混合式教學(xué)模式，如圖1所示，依此構(gòu)建學(xué)生自主化、個性化和信息化的教學(xué)環(huán)境。教學(xué)環(huán)境的搭建主要包括支持移動終端的信息化教學(xué)平臺、支持實時學(xué)習(xí)的全開放式自習(xí)室和一體化實訓(xùn)室、全覆蓋式校園WIFI建設(shè)等。支持移動終端的信息化教學(xué)平臺為移動學(xué)習(xí)提供了一個良好的平臺支撐，全開放式“教學(xué)做一體化”實訓(xùn)室為理實一體化教學(xué)和實時學(xué)習(xí)提供重要保障，學(xué)生可以隨時利用空閑時間，到實訓(xùn)室中親自完成實踐教學(xué)任務(wù)，培養(yǎng)動手實踐能力和創(chuàng)新能力。

3.1 課前在線預(yù)習(xí)

課前任課教師根據(jù)班級的學(xué)情分析，通過在線教學(xué)平臺選擇合適的教學(xué)資源推送給學(xué)生，并布置課前學(xué)習(xí)任務(wù)，明確重點難點、學(xué)習(xí)要求、學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)完成時間，然后發(fā)布課前自測習(xí)題，要求學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)后自行完成課前自測。學(xué)生在課前可通過移動設(shè)備，隨時隨地觀看教師推送的學(xué)習(xí)資源，根據(jù)預(yù)習(xí)任務(wù)單在線完成學(xué)習(xí)任務(wù)，自行完成課前自測，并將預(yù)習(xí)過程中遇到的各種疑問，上傳到學(xué)習(xí)平臺。

3.2 課中答疑實踐

在課堂上，老師首先利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺觀看學(xué)生課前自測的成績和成績分布圖，整理學(xué)生上傳至平臺的問題，厘清學(xué)生對課前預(yù)習(xí)所學(xué)知識的掌握程度和存在的共性問題，然后對學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)存在的問題和提出的疑問進行答疑解析，將重點難點知識進行系統(tǒng)講解，并設(shè)計項目化教學(xué)案例，以教師引導(dǎo)、學(xué)生分組討論的方式，學(xué)習(xí)機器人技術(shù)在工業(yè)實際生產(chǎn)中的應(yīng)用，讓學(xué)生系統(tǒng)的理解并掌握本次課的相關(guān)基礎(chǔ)理論知識。接下來老師布置本項目案例的實踐操作任務(wù)，并在課堂上親自示范演示，讓學(xué)生根據(jù)掌握的理論知識，親自動手實踐練習(xí)，邊學(xué)邊做，從而加深對理論知識的理解。在這個過程中，老師應(yīng)加強指導(dǎo)，詳細記錄每個同學(xué)的任務(wù)完成情況，并客觀公正的點評，及時鞭策激勵學(xué)習(xí)積極性不高的同學(xué)。最后老師布置隨堂考核任務(wù)，包括理論知識考核和實踐技能考核，將考核成績納入期末總評，以此強化學(xué)生對課堂知識的理解和掌握程度。在課堂上老師應(yīng)充分利用移動學(xué)習(xí)平臺的簽到、提問、討論、頭腦風(fēng)暴、小組PK、隨堂考試等功能，鼓勵學(xué)生利用手機上網(wǎng)查詢相關(guān)資料，然后進行成果的展示和總結(jié)，通過多樣化的課堂教學(xué)活動提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，扎實掌握所學(xué)的知識和技能。

3.3 課后拓展提高

在課后，老師通過在線學(xué)習(xí)平臺布置課后進階拓展練習(xí)任務(wù)，學(xué)生根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況，利用移動設(shè)備登錄系統(tǒng)，選擇相應(yīng)難度的課后拓展訓(xùn)練任務(wù)，自行分組搜集資料，設(shè)計解決方案，然后在課余時間到開放性實訓(xùn)室完成拓展實踐任務(wù)。在此過程中，學(xué)生可利用移動學(xué)習(xí)平臺在互動交流模塊發(fā)布帖子和提問問題，老師可隨時在線指導(dǎo)，其他學(xué)生也可以分享成功的學(xué)習(xí)經(jīng)驗和解決方案。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可隨時通過移動學(xué)習(xí)平臺進行教學(xué)評價，反饋教學(xué)意見，以便老師進行教學(xué)反思和總結(jié)，及時調(diào)整和改進教學(xué)方法，老師也可利用移動學(xué)習(xí)平臺進行評學(xué)，由此建立師生之間、學(xué)生之間協(xié)作互動式的評價機制，對學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度、活躍度、情感態(tài)度和學(xué)習(xí)水平等進行評價，對教師課堂教學(xué)方案設(shè)計、角色定位、學(xué)習(xí)環(huán)境的營造、教學(xué)策略的運用和教學(xué)資源整合情況進行綜合評價。

4 教學(xué)實踐和效果

以我校機器人技術(shù)課程的教學(xué)為研究對象，將移動學(xué)習(xí)和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式有效融合起來，開展教學(xué)模式改革研究和實踐探索，解決教學(xué)過程中存在的問題，教學(xué)質(zhì)量顯著改善。

4.1創(chuàng)建一個學(xué)生自主學(xué)習(xí)平臺，提高學(xué)習(xí)積極性

教師利用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，將學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)任務(wù)、重點難點等，通過教學(xué)資源平臺進行推送，使得學(xué)生能夠利用智能手機、平板電腦等移動設(shè)備，隨時隨地進行自主地移動學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。

4.2打造一個開放式的教學(xué)和自主學(xué)習(xí)環(huán)境，擺脫對教學(xué)地點和教學(xué)時間的限制

學(xué)生可以根據(jù)自己學(xué)習(xí)需要，在任何時間、任何地點，通過手機、平板電腦等移動設(shè)備進行學(xué)習(xí)，能夠充分利用碎片時間，提高學(xué)習(xí)效率。

4.3構(gòu)建一種全面智能分層次的教學(xué)評價系統(tǒng)

通過在線學(xué)習(xí)平臺記錄教師教學(xué)環(huán)節(jié)的詳細數(shù)據(jù)和學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，并利用平臺的數(shù)據(jù)分析功能，提供一套可量化的教學(xué)效果評價指標(biāo)，能夠更加客觀真實的反映教學(xué)效果。

總之，在高職機器人技術(shù)課堂中應(yīng)用基于移動學(xué)習(xí)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，構(gòu)建一個突破時間和空間限制的教學(xué)和學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生利用大量的課余碎片時間進行有效學(xué)習(xí)，有助于提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率。將移動學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂和一體化教學(xué)模式結(jié)合起來，在機器人技術(shù)課堂上讓學(xué)生邊學(xué)邊做，并將實踐操作延伸到課堂之外，有助于提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)效率。因此，高職院校必須要重視利用信息化技術(shù)開展教育方式的創(chuàng)新，不斷深化高等職業(yè)教育改革，實現(xiàn)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)和實踐能力的有效提升。

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