“工業(yè)機(jī)器人拆裝與調(diào)試”課程線上教學(xué)研究

摘 要：新冠肺炎疫情導(dǎo)致了全國(guó)高校停課，各級(jí)各類學(xué)校通過開展線上課程教學(xué)，實(shí)現(xiàn)“停課不停學(xué)”。文章以吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院“工業(yè)機(jī)器人拆裝與調(diào)試”課程采用“超星學(xué)習(xí)通+釘釘”雙平臺(tái)方式開展線上教學(xué)為例，通過線上前期準(zhǔn)備、教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施等方面，對(duì)教學(xué)中存在的問題進(jìn)行分析整理，總結(jié)線上教學(xué)效果，為其他課程的線上教學(xué)提供一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：線上課程;機(jī)器人拆裝;教學(xué)實(shí)施

0 引言

目前，我國(guó)已取得了抗擊疫情斗爭(zhēng)的重大戰(zhàn)略成果，至2020年11月，我國(guó)各級(jí)各類學(xué)校已全部復(fù)學(xué)，通過總結(jié)疫情期間線上課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，單純的線上教學(xué)活動(dòng)雖突破了教學(xué)地點(diǎn)和教學(xué)時(shí)間的限制，但存在諸多局限性，如師生交流障礙、臨場(chǎng)感缺乏、監(jiān)控不到位、教師信息化教學(xué)能力薄弱、理實(shí)類課程缺乏實(shí)踐操作等。

文章著重闡述“工業(yè)機(jī)器人拆裝與調(diào)試”課程線上教學(xué)實(shí)施過程，通過教學(xué)資源準(zhǔn)備、平臺(tái)選用、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施及效果評(píng)價(jià)5個(gè)方面，分析課程線上教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)和不足，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以期提升課程教學(xué)質(zhì)量。

1 資源準(zhǔn)備

學(xué)院利用實(shí)訓(xùn)室設(shè)備和資料自制教學(xué)資源，包含授課PPT、校本教材電子版、理論講解視頻錄制、實(shí)操示范視頻錄制、習(xí)題測(cè)驗(yàn)等，并與合作企業(yè)協(xié)調(diào)“InteRobot離線編程與仿真軟件”和“工業(yè)機(jī)器人機(jī)械裝調(diào)維修虛擬仿真軟件”下載權(quán)限。每堂課程的教學(xué)資源提前三天完成并上傳至學(xué)習(xí)平臺(tái)，在課前開放觀看權(quán)限。教學(xué)視頻設(shè)置為防拖拽、防窗口切換，杜絕學(xué)生刷課行為。視頻設(shè)置測(cè)試關(guān)卡，學(xué)生通過測(cè)試方可繼續(xù)觀看，答錯(cuò)需重看本知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容并再次答題。視頻測(cè)試關(guān)卡有利于教師了解學(xué)生對(duì)細(xì)化知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，有助于學(xué)生思考，提高學(xué)生學(xué)習(xí)能動(dòng)性^[1]。

2 平臺(tái)選用

線上教學(xué)平臺(tái)既是線上課程教學(xué)的載體，也是師生溝通的重要橋梁。學(xué)校綜合考慮課程特點(diǎn)、學(xué)生使用率、平臺(tái)功能等因素，選擇“超星學(xué)習(xí)通+釘釘”雙平臺(tái)線上教學(xué)模式。

2.1 超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)

超星學(xué)習(xí)通可實(shí)現(xiàn)教學(xué)視頻存儲(chǔ)和播放，具備班級(jí)管理、作業(yè)發(fā)放批閱、教學(xué)數(shù)據(jù)采集等功能，構(gòu)建了完善的教學(xué)資源庫、互動(dòng)活動(dòng)庫、習(xí)題庫等教學(xué)模塊，充分發(fā)揮了網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)資源的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了“資源豐富、開放共享、在線互動(dòng)、激發(fā)興趣、提高效率”的教學(xué)目的，有助于教師進(jìn)行課程分析和教學(xué)研究^[2]。

2.2 釘釘直播軟件

釘釘是一種多端平臺(tái)的溝通工具，具有及時(shí)溝通、多群直播、觀看回放、平臺(tái)開放等實(shí)用功能，且操作簡(jiǎn)單，學(xué)生只要有電腦或手機(jī)就可以參加課程學(xué)習(xí)。課程線上教學(xué)過程主要使用會(huì)議、直播功能，師生在彼此可見的氛圍下學(xué)習(xí)，增強(qiáng)了課堂氛圍，便于監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)。釘釘?shù)亩嗳郝?lián)播功能有利于實(shí)現(xiàn)多班同時(shí)上課^[3]。

3 教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1 教學(xué)形式

“工業(yè)機(jī)器人拆裝與調(diào)試”課程是吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的技術(shù)技能課，主要包含工業(yè)機(jī)器人操作及編程、工業(yè)機(jī)器人拆卸及安裝兩部分內(nèi)容，采用“理論講解+實(shí)踐操作+項(xiàng)目測(cè)評(píng)”的授課模式。理論講解以PPT錄屏播放為主，講授每個(gè)項(xiàng)目必備的基礎(chǔ)理論知識(shí)。工業(yè)機(jī)器人操作及編程部分以InteRobot離線編程仿真軟件操作講解錄屏為主，實(shí)訓(xùn)室內(nèi)工業(yè)機(jī)器人實(shí)操過程錄制為輔，有助于學(xué)生利用編程仿真軟件進(jìn)行操作訓(xùn)練。工業(yè)機(jī)器人拆卸及安裝部分以實(shí)訓(xùn)室工業(yè)機(jī)器人拆裝實(shí)操講解錄制為主，工業(yè)機(jī)器人機(jī)械裝調(diào)維修虛擬仿真錄屏為輔，有助于學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)工業(yè)機(jī)器人拆卸、安裝及工具實(shí)際使用。

針對(duì)學(xué)生線上學(xué)習(xí)注意力易分散及電腦配備問題，依據(jù)學(xué)生擁有電腦臺(tái)數(shù)及學(xué)情調(diào)研分組，3～4人一組，確保每小組配備一臺(tái)電腦。在小組線上討論、練習(xí)過程中，教師可隨機(jī)加入小組參與討論。項(xiàng)目測(cè)評(píng)采用小組線上操作直播、其余小組和教師評(píng)分的方式進(jìn)行。這種線上授課模式實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐相結(jié)合，提升了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

3.2 內(nèi)容設(shè)計(jì)

線上教學(xué)內(nèi)容力求少而精，指向教學(xué)內(nèi)容的核心知識(shí)，教師需在短時(shí)間內(nèi)講解清楚，學(xué)生能有所領(lǐng)悟^[4]。工業(yè)機(jī)器人編程項(xiàng)目的主要內(nèi)容為工業(yè)機(jī)器人基本操作、指令運(yùn)用、程序編輯。工業(yè)機(jī)器人拆裝部分主要介紹工業(yè)機(jī)器人的傳動(dòng)原理、關(guān)鍵部件，以及1至6軸的拆卸和安裝。教師還需設(shè)計(jì)精要的自主學(xué)習(xí)任務(wù)和互動(dòng)交流，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性^[5]。另外，按照注意力曲線理論，學(xué)生的注意力在10 min時(shí)達(dá)到高點(diǎn)，之后逐漸下滑。為了在有效的時(shí)間內(nèi)集中學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力，將每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)視頻控制在12～15 min。

4 教學(xué)實(shí)施

教師以華中數(shù)控HSR-JR612型工業(yè)機(jī)器人為載體，完成機(jī)器人搬運(yùn)程序編輯、機(jī)器人本體拆裝兩個(gè)任務(wù)，將裝配鉗工、維修電工相關(guān)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求和安全規(guī)范操作融入課程中。教學(xué)過程包括課前準(zhǔn)備、課中教學(xué)練、課后評(píng)價(jià)3個(gè)模塊。

4.1 課前準(zhǔn)備

課前，教師對(duì)教學(xué)平臺(tái)及所需軟件進(jìn)行檢查和調(diào)試。課前等待期間，教師播放有利于學(xué)生思想教育的新聞或課程相關(guān)的視頻，調(diào)節(jié)學(xué)生課前心態(tài)。最后，教師開啟釘釘錄屏功能，便于缺席的同學(xué)及時(shí)觀看，跟上整體學(xué)習(xí)進(jìn)度，也便于學(xué)生課后復(fù)習(xí)。

4.2 課中教學(xué)練

4.2.1 課程導(dǎo)入

教師對(duì)作業(yè)中出現(xiàn)的典型問題進(jìn)行深入分析，復(fù)習(xí)和鞏固上節(jié)課知識(shí)，或以小組直播學(xué)習(xí)心得等方式，穩(wěn)定學(xué)生情緒，引導(dǎo)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

4.2.2 課程教學(xué)

任務(wù)實(shí)施由觀看教學(xué)視頻、小組實(shí)操練習(xí)、項(xiàng)目測(cè)評(píng)3個(gè)環(huán)節(jié)組成。師生保持釘釘在線，教師及時(shí)回答學(xué)生疑問，并在重難點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)講解。

（1）環(huán)節(jié)1：教學(xué)視頻學(xué)習(xí)。

學(xué)生在超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)觀看理論部分和教師實(shí)操示范的教學(xué)視頻，教師通過提問、搶答、討論等方式掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況。針對(duì)學(xué)生不易理解的細(xì)節(jié)和存在疑問的內(nèi)容，教師可在實(shí)訓(xùn)室直播講解。

（2）環(huán)節(jié)2：小組實(shí)操練習(xí)。

學(xué)生采用“InteRobot離線編程與仿真軟件”和“工業(yè)機(jī)器人機(jī)械裝調(diào)維修虛擬仿真軟件”進(jìn)行實(shí)操訓(xùn)練。學(xué)生可使用電腦或手機(jī)運(yùn)行InteRobot離線編程與仿真軟件，了解工業(yè)機(jī)器人示教器功能、掌握工業(yè)機(jī)器人基本操作、聯(lián)系工業(yè)機(jī)器人任務(wù)程序編輯。學(xué)生利用工業(yè)機(jī)器人機(jī)械裝調(diào)維修虛擬仿真軟件，了解工業(yè)機(jī)器人內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)、掌握工業(yè)機(jī)器人傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，模擬練習(xí)工業(yè)機(jī)器人各軸的拆卸與安裝、氣路及通信線路的連接。

（3）環(huán)節(jié)3：項(xiàng)目測(cè)評(píng)。

根據(jù)制定的任務(wù)計(jì)劃，教師可將釘釘直播權(quán)授予相應(yīng)小組，由小組直播項(xiàng)目操作過程，教師和其余小組進(jìn)行聯(lián)合測(cè)評(píng)。小組之間相互促進(jìn)、相互監(jiān)督，既調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，也增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

4.3 課后評(píng)價(jià)

教師通過批閱小組課后完成的任務(wù)實(shí)施報(bào)告，結(jié)合超星學(xué)習(xí)通后臺(tái)記錄的學(xué)生學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)，實(shí)施多元考核方式。在課程結(jié)束后形成學(xué)生線上教學(xué)報(bào)告，便于“工業(yè)機(jī)器人拆裝與調(diào)試”課程線上教學(xué)的改進(jìn)和完善。

5 實(shí)施效果及結(jié)論

通過超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)統(tǒng)計(jì)的學(xué)生課程數(shù)據(jù)，結(jié)合學(xué)院督導(dǎo)組聽課反饋，表明“工業(yè)機(jī)器人拆裝與調(diào)試”課程線上教學(xué)充分發(fā)揮了學(xué)生主觀能動(dòng)性，學(xué)生的自學(xué)能力、語言表達(dá)能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力都有所提高。但與線下教學(xué)效果相比仍存在較大的差距，學(xué)生返校后需熟悉設(shè)備和工具，才能在規(guī)定時(shí)間完成指定任務(wù)。

6 結(jié)語

針對(duì)高職院校實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，應(yīng)用“超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)+釘釘”雙平臺(tái)，借助匹配的虛擬仿真軟件，采用“理論講解+實(shí)踐操作+項(xiàng)目測(cè)評(píng)”的線上教學(xué)模式，學(xué)生自主能動(dòng)性和語言表達(dá)能力得到提高，實(shí)操技術(shù)技能最大限度接近于線下教學(xué)效果，使得這種線上課程教學(xué)模式成為學(xué)校和學(xué)生在特殊情況下，以及社會(huì)求知者的優(yōu)先選擇。線上線下教學(xué)各有其優(yōu)缺點(diǎn)，將線上線下教學(xué)混合開展，將有利于教學(xué)質(zhì)量提高，有助于教師信息化教學(xué)能力、教學(xué)設(shè)計(jì)組織能力以及教學(xué)數(shù)據(jù)分析能力提升。

Research on the online teaching of “Industrial Robot Disassembly and Debugging” course

Fu Liang

（School of Mechatronics and Intelligent Technology， Jilin Vocational College of Industry and Technology， Jilin 132013， China）

Abstract：The COVID-19 outbreak has caused the suspension of classes in colleges and universities across the country， and schools at all levels and types have implemented online course teaching to achieve?“suspending classes without stopping learning”. The author takes the course?“Industrial Robot Disassembly and Debugging”?which uses the App software?“Chaoxing Xuexitong plus DingTalk”?dual platform method to carry out online teaching as an example in this thesis. Through online pre-preparation， teaching design and teaching implementation， the author analyzes and sorts out the problems of online teaching， and summarizes the effect of online teaching in order to provide certain reference value for online teaching of other courses.

Key words：online course; robot disassembly and assembly; teaching implementation

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基金項(xiàng)目：2020年度吉林省高教科研一般課題;項(xiàng)目名稱：高職院校線上課程教學(xué)實(shí)踐與研究—以工業(yè)機(jī)器人拆裝與調(diào)試課程為例;項(xiàng)目編號(hào)：JGJX2020D674。

作者簡(jiǎn)介：付亮（1983— ），男，吉林吉林人，講師，碩士;研究方向：機(jī)電設(shè)備技術(shù)教學(xué)。