SPOC翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程》教學(xué)中的應(yīng)用研究

胡玉才 胡靖寅

（1.鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇·鹽城 224005；2.湖南師范大學(xué)文學(xué)院 湖南·長沙 410081）

0 引言

隨著網(wǎng)絡(luò)通信及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們的工作、學(xué)習(xí)、生活等各個(gè)方面都發(fā)生了巨大變化，同時(shí)對(duì)教育領(lǐng)域也造成了強(qiáng)烈沖擊。隨著知識(shí)獲取的途徑和方式的不斷增多，傳統(tǒng)的教學(xué)理念與模式面臨著改革與挑戰(zhàn)。與傳統(tǒng)的媒體和信息技術(shù)手段比較，信息技術(shù)具有靈活性、智能性和交互性等優(yōu)點(diǎn)，可以打破時(shí)間、空間的限制，進(jìn)行面對(duì)面的合作交流與自主學(xué)習(xí)，能夠滿足學(xué)習(xí)者的個(gè)性化需求，對(duì)發(fā)展良好融洽的生生、師生關(guān)系也有一定的促進(jìn)作用。

1 基于SPOC翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)產(chǎn)生的背景

針對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂新型教學(xué)模式，近年來國內(nèi)專家和學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了大量的實(shí)踐研究與探索，在充分肯定翻轉(zhuǎn)課堂優(yōu)勢的同時(shí)，也有部分專家對(duì)其提出了反思與質(zhì)疑。目前，翻轉(zhuǎn)課堂的研究主題、研究視角和研究內(nèi)容的相似度較高，其深度與廣度有待進(jìn)一步提高和擴(kuò)展。翻轉(zhuǎn)課堂雖然相比于傳統(tǒng)課堂有著獨(dú)特的優(yōu)勢，然而翻轉(zhuǎn)課堂這一新型的教學(xué)模式同樣也存在問題和挑戰(zhàn)。一些國內(nèi)外學(xué)者也針對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂提出了理性思考：教學(xué)環(huán)境是否支持翻轉(zhuǎn)課堂的開展;學(xué)生能否適應(yīng)翻轉(zhuǎn)課堂的新教學(xué)模式；教師的教學(xué)能力是否勝任翻轉(zhuǎn)課堂；考核評(píng)價(jià)是否匹配翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)效果是否優(yōu)于傳統(tǒng)課堂[1]。

2 SPOC翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)研究的內(nèi)涵

（1）SPOC：SPOC由加州大學(xué)Armand.Fox教授在論文中提出，他認(rèn)為，我們?cè)诜治鲅芯縎POC和MOOC兩種教學(xué)模式時(shí)，要注重二者的聯(lián)系；SPOC教學(xué)模式的推廣應(yīng)用，可以發(fā)揮MOOC教學(xué)模式的作用，讓MOOC“大規(guī)模開放在線課程”應(yīng)用到我們最傳統(tǒng)的單一課堂教學(xué)中，通過開展評(píng)價(jià)課程等幫助傳統(tǒng)學(xué)校的教學(xué)工作[2]。

（2）教學(xué)模式：著名的教育學(xué)者葉瀾教授指出：所謂的教學(xué)模式就是我們所說的“大方法”。它不僅是一種在教育和實(shí)踐中的理論知識(shí)，更重要的它也是一種教學(xué)實(shí)施步驟，通過教學(xué)的原理和目標(biāo)加以理論化地體現(xiàn)了出來[4]。著名教育專家馬寧和余勝泉教授認(rèn)為：教學(xué)模式是學(xué)校開展教育教學(xué)活動(dòng)的一種方式方法，它是根據(jù)不同學(xué)校的不同教學(xué)理論所建立的一種教學(xué)模型和規(guī)劃，有效的將各個(gè)教學(xué)活動(dòng)組織起來的一個(gè)動(dòng)態(tài)過程。

（3）《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程》課程簡介：《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程》課程是我國高等職業(yè)院校機(jī)電類專業(yè)核心課程，它有機(jī)的將《液壓與氣壓傳動(dòng)》《傳感器應(yīng)用技術(shù)》《可編程控制技術(shù)》和《變頻技術(shù)》等專業(yè)課融為一體，屬于實(shí)踐性、工程性、技術(shù)性較強(qiáng)的一門綜合專業(yè)課程。該課程旨在提高學(xué)生在機(jī)器人方面的綜合素質(zhì)，著重使學(xué)生掌握從事機(jī)器人加工類企業(yè)中機(jī)器人工作所必備的知識(shí)和基本技能，課程以技術(shù)應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，理論性與實(shí)用性并重，著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能和分析問題解決問題的能力，為學(xué)生以后的職業(yè)生涯打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 SPOC翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)研究包括三個(gè)階段[5]

3.1 課前基礎(chǔ)知識(shí)能力傳授強(qiáng)化階段

教師是課堂資源共享者和設(shè)計(jì)者，要進(jìn)行相關(guān)教學(xué)分析，完成教學(xué)設(shè)計(jì)，根據(jù)教學(xué)需求設(shè)計(jì)、整合提供各種教學(xué)資源，及時(shí)共享到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上，教師將相關(guān)教學(xué)資源資料如焊機(jī)說明書、ABB機(jī)器人操作教程、工業(yè)機(jī)器人操作規(guī)范等資料通過QQ、微信和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)等工具上傳網(wǎng)絡(luò)，教師還可以通過藍(lán)墨云班課發(fā)布視頻和微課，通過藍(lán)墨云班課實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端實(shí)時(shí)登陸，學(xué)習(xí)資源庫，提交問卷、在線理論測試，成績統(tǒng)計(jì)、在線答疑等。學(xué)生通過“問卷星”來完成課前的測試，借助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)復(fù)習(xí)鞏固相關(guān)知識(shí)，利用QQ群、微信和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)等工具討論交流，完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告。

3.2 課堂基礎(chǔ)知識(shí)能力內(nèi)化提升階段

在課堂的面授教學(xué)中，教師還需要提前做好充分的心理準(zhǔn)備，為學(xué)生們解答在預(yù)習(xí)過程中遇到的困難問題。學(xué)生在課堂活動(dòng)中，提出自身的疑惑，分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。教師可以有針對(duì)性的布置自己的課堂任務(wù)，組織學(xué)生參與到協(xié)作探究和個(gè)性化的自主探索活動(dòng)中。通過多媒體課件向?qū)W生展示工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)流程，通過微課資源直觀、形象和生動(dòng)的展示工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程的方法和步驟，幫助學(xué)生化抽象為直觀。學(xué)生在教師引導(dǎo)下觀察和討論碼垛工作站系統(tǒng)原理，根據(jù)視頻和學(xué)習(xí)材料，針對(duì)任務(wù)書的要求填寫在線測驗(yàn)表，檢驗(yàn)知識(shí)掌握情況。

3.3 課后基礎(chǔ)知識(shí)能力提高強(qiáng)化階段

學(xué)生在課后一定要對(duì)自己在實(shí)踐中所獲得的知識(shí)點(diǎn)和方法進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固和總結(jié)，學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生還可以有針對(duì)性地進(jìn)行一定的課外拓展學(xué)習(xí)。學(xué)生們可對(duì)自己的實(shí)踐學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)過程進(jìn)行反思和總結(jié)，評(píng)價(jià)此次翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的效果并反饋給教師，為下次開展翻轉(zhuǎn)課堂提出改善建議。教師需要分析統(tǒng)計(jì)學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行測評(píng)，對(duì)實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題和教學(xué)后得到的學(xué)生反饋結(jié)果及時(shí)調(diào)整和解決，幫助學(xué)生更好的學(xué)習(xí)，也更有利于本門課程的后續(xù)開展。

4 SPOC翻轉(zhuǎn)課堂混合式教學(xué)設(shè)計(jì)研究過程

SPOC翻轉(zhuǎn)課堂混合式教學(xué)設(shè)計(jì)研究可以分為教學(xué)前期分析、教學(xué)情景創(chuàng)設(shè)、教學(xué)資源整合、教學(xué)方法采用與教學(xué)活動(dòng)安排五個(gè)過程[6]。

4.1 教學(xué)前期分析

為了能夠獲得較好的教學(xué)效果，教師需要對(duì)教學(xué)對(duì)象進(jìn)行分析，教學(xué)對(duì)象分析包括三部分：學(xué)生個(gè)性特征的分析、學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度的分析、學(xué)生基礎(chǔ)能力的分析。本次《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程》課程授課對(duì)象為機(jī)電專業(yè)三年級(jí)學(xué)生，均為90后，他們都是“電腦控”或“手機(jī)控”；理論知識(shí)薄弱，不喜歡純理論教學(xué)，缺乏主動(dòng)探究意識(shí)，沒有職業(yè)崗位概念，已掌握了工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)常識(shí)、典型應(yīng)用、行業(yè)發(fā)展等基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)有了感性認(rèn)識(shí)，具備了初步分析觀察的能力。

4.2 教學(xué)情景創(chuàng)設(shè)

教學(xué)情景創(chuàng)設(shè)應(yīng)該以教室為主要代表的物質(zhì)環(huán)境為主，以網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和信息資源環(huán)境為輔。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)環(huán)境包括硬件和軟件環(huán)境。通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生可以合作交流、自主學(xué)習(xí)、分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)；教師可以下達(dá)通知、發(fā)布教學(xué)任務(wù)、分享課程資源，也可以根據(jù)實(shí)時(shí)反饋的信息了解學(xué)生的學(xué)習(xí)成、效學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)和學(xué)習(xí)能力，并有針對(duì)性地提供幫助和指導(dǎo)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、教學(xué)管理系統(tǒng)、QQ和微信等實(shí)時(shí)在線交互和協(xié)作工具，為師生之間的交互和協(xié)作提供了便捷有效的技術(shù)支持。我院機(jī)電專業(yè)《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程》課程利用理實(shí)一體化教室，學(xué)生在學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程知識(shí)點(diǎn)時(shí)，可以觀看實(shí)物，直觀理解，有助于知識(shí)點(diǎn)的掌握。

4.3 教學(xué)資源整合

教學(xué)資源整合是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的重要組成部分，對(duì)學(xué)習(xí)效果的提高也起決定作用。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)資源的主要形式是視頻和動(dòng)畫資源，教師可以提供課件、講義、電子書、文獻(xiàn)、資源鏈接等教學(xué)資源，讓學(xué)生選擇自己合適的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)。視頻資源可以使用網(wǎng)絡(luò)上現(xiàn)有的優(yōu)質(zhì)資源，如一些慕課等。教師也可以錄制微視頻，但錄制的微視頻要簡短、精悍，時(shí)間不能太長，不超過10分鐘；每個(gè)微視頻的教學(xué)目標(biāo)必須明確，一般只圍繞一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，方便學(xué)生進(jìn)行碎片化學(xué)習(xí)。教師在課程內(nèi)容的構(gòu)建上，應(yīng)當(dāng)盡量多地讓學(xué)生積極地參與到教學(xué)活動(dòng)，并根據(jù)不同的教學(xué)對(duì)象和內(nèi)容采取不同的教學(xué)方式，即使是同樣的教學(xué)內(nèi)容也可以通過不同的方式、手段幫助學(xué)生理解和掌握，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人。

針對(duì)在線開放課程以及高職學(xué)生的智力特點(diǎn)，生動(dòng)、形象的視頻資源和豐富、多樣的課程資源尤其重要。其建設(shè)過程中，可以注意以下幾方面：

（1）視頻資源精心策劃。視頻資源是在線開放課程中最直接的課程資源，學(xué)習(xí)者可以直觀的從視頻資源中學(xué)習(xí)到相關(guān)的知識(shí)。視頻資源在準(zhǔn)備時(shí)需要精心策劃，從課程的整體出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)，針對(duì)每個(gè)任務(wù)的主要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行制作。

（2）動(dòng)畫實(shí)操細(xì)節(jié)講解。視頻資源是在線開放課程的最直觀表達(dá)形式，除了授課視頻的拍攝外，動(dòng)畫、實(shí)操操作視頻等能夠幫助學(xué)習(xí)者突破重難點(diǎn)的學(xué)習(xí)

（3）多種資源有力補(bǔ)充。除了視頻資源，在線開放課程的資源還可以有授課標(biāo)準(zhǔn)、教案、課件、相關(guān)國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。

（4）課后練習(xí)適量得當(dāng)。課后練習(xí)是在線開放課程的重要部分，一方面可以供學(xué)習(xí)者檢測自己在線學(xué)習(xí)的效果，另一方面也是學(xué)習(xí)者課程是否過關(guān)的主要依據(jù)。

4.4 教學(xué)方法采用

教師在進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法設(shè)計(jì)時(shí)，可以根據(jù)課程內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)，選擇不同的教學(xué)方法和教學(xué)模式，而學(xué)生的積極性與學(xué)習(xí)態(tài)度也是制約課堂教學(xué)方式制定的一個(gè)重要條件。我院機(jī)電專業(yè)《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程》課程是以陶行知“知行合一”和美國杜威的“做中學(xué)，學(xué)中做”理論作為理論基礎(chǔ)。教師根據(jù)任務(wù)書的要求在 YL-399型工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)上講解和現(xiàn)場演示工業(yè)機(jī)器人程序編寫，學(xué)生在YL-399型工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)上完成工作原點(diǎn)設(shè)置、工具坐標(biāo)的新建和機(jī)器人程序編寫等任務(wù)。

4.5 教學(xué)活動(dòng)安排

教學(xué)活動(dòng)是指在特定的教學(xué)環(huán)境中，師生圍繞教學(xué)內(nèi)容，生成教學(xué)目標(biāo)，整合所有的教學(xué)資源，有序的安排教學(xué)過程，調(diào)整與反思所有教學(xué)過程，形成可行性的教學(xué)方案。本次翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動(dòng)，我們從課前、課中、課后三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)。在課前教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師要負(fù)責(zé)教學(xué)資源的準(zhǔn)備，包括微視頻和其它類型的資源，教師通過藍(lán)墨云班課發(fā)布任務(wù)書和微課，通過問卷星對(duì)學(xué)生的測試結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和全面的分析。學(xué)生上網(wǎng)查閱相關(guān)資料提前自學(xué)，借助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)復(fù)習(xí)鞏固相關(guān)知識(shí)，利用QQ群交流討論，完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告。在課中教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)中，教師通過播放視頻和動(dòng)畫，讓枯燥乏味的定義變得更加形象、生動(dòng)，有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，利用仿真軟件進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)。在課后活動(dòng)設(shè)計(jì)中，教師發(fā)放學(xué)生自評(píng)表和教學(xué)反饋單，學(xué)生在線填寫學(xué)生自評(píng)表和教學(xué)反饋單，同時(shí)教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出教學(xué)效果的好壞，然后根據(jù)學(xué)生反饋結(jié)果優(yōu)化改進(jìn)教學(xué)方案，保證下次翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的順利開展。

4.6 采用多元化的評(píng)價(jià)方式

在《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程》在線開放課程的授課過程中，采用多元化課程考核的模式，考慮到網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)教學(xué)效果、微信平臺(tái)使用、學(xué)生作品、平時(shí)表現(xiàn)、理論知識(shí)掌握等幾個(gè)方面，其比重如下：

總評(píng)成績=網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)×20%+翻轉(zhuǎn)教學(xué)×20%+微信平臺(tái)學(xué)習(xí)×10%+作品評(píng)價(jià)×20%+平時(shí)表現(xiàn)×10%+理論考試×20%

5 結(jié)束語

本文以《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程》課程為例，進(jìn)行SPOC翻轉(zhuǎn)課堂混合式教學(xué)模式的構(gòu)建和教學(xué)設(shè)計(jì)研究，對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的細(xì)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用在一定程度上豐富了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的理論研究，對(duì)高職學(xué)校課堂教學(xué)改革也具有一定的參考價(jià)值。