高職工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)課程混合式教學(xué)探索與實(shí)踐
——以工業(yè)機(jī)器人離線編程與仿真課程為例

賀旖琳，陶肖

（湖南理工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南湘潭 411100）

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，教育教學(xué)逐步趨向信息化，充分利用優(yōu)質(zhì)資源和先進(jìn)技術(shù)，促進(jìn)信息技術(shù)與高等教育深度融合，實(shí)現(xiàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)性變革是未來的發(fā)展趨勢?；旌鲜浇虒W(xué)正是當(dāng)前高等教育教學(xué)改革的重要突破口，相較于單一的線下或線上教學(xué)，混合式教學(xué)因能提供靈活、及時和持續(xù)性的學(xué)習(xí)，被視為教育的“新常態(tài)”[1]。

1 教學(xué)現(xiàn)狀與對策

（1）課程內(nèi)容繁多、實(shí)操性強(qiáng)，高職學(xué)生基礎(chǔ)薄弱。

工業(yè)機(jī)器人離線編程與仿真課程知識點(diǎn)多且分散，實(shí)操技能性強(qiáng)，需要學(xué)生具備一定操作能力，能將理論應(yīng)用于實(shí)踐。然而，高職學(xué)生基礎(chǔ)較為薄弱，動手能力參差不齊。另外，現(xiàn)有教材或重在操作步驟，適合輔助參考，或項目任務(wù)局限，脫離實(shí)際。加上課程課時有限，教學(xué)進(jìn)程緊湊，在較短時間內(nèi)讓學(xué)生掌握繁多知識，且熟練實(shí)操應(yīng)用存在一定困難。因此，利用線上加線下混合式教學(xué)，可優(yōu)化整合教學(xué)資源，重構(gòu)知識體系，篩選教學(xué)項目或案例，使學(xué)生能在線上豐富學(xué)習(xí)內(nèi)容，隨時隨地展開自主學(xué)習(xí)，有效提升學(xué)習(xí)靈活性。

（2）教學(xué)方法傳統(tǒng)，忽略“以學(xué)生為中心”。

工業(yè)機(jī)器人離線編程與仿真是一門實(shí)踐應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，理論知識相對較為枯燥，實(shí)踐項目由淺入深，存在一定階梯度。傳統(tǒng)教學(xué)方法無法滿足教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)雙重需求，導(dǎo)致教師辛苦、學(xué)生疲憊，教學(xué)效果不理想。隨著教學(xué)信息化改革，教學(xué)方式雖發(fā)生轉(zhuǎn)變，卻忽略“以學(xué)生為中心”，學(xué)生學(xué)習(xí)仍然較為被動。采用多元化混合式教學(xué)方法將“教”轉(zhuǎn)向“學(xué)”，學(xué)生為主，教師為輔。激活教學(xué)活動，促進(jìn)師生互動，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性。通過過程性評價與結(jié)果性評價體制，監(jiān)督與反饋教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)因材施教。

2 線上+線下混合式教學(xué)策略（見圖1）

圖1 混合式教學(xué)策略

（1）建設(shè)教學(xué)資源。

在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè)在線課程與教學(xué)資源是開展線上教學(xué)的關(guān)鍵。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)與教學(xué)內(nèi)容合理搭建教學(xué)結(jié)構(gòu)，整理知識與技能基本點(diǎn)、重點(diǎn)與難點(diǎn)，整合與之相匹配的教學(xué)資源，如教案、課件、視頻、動畫、題庫、問題集等，引導(dǎo)學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)，延伸課程學(xué)習(xí)在時間與空間的自由度。

（2）合理設(shè)計教學(xué)內(nèi)容。

在線上+線下混合式教學(xué)模式下，優(yōu)化具體教學(xué)內(nèi)容，挖掘思政元素，篩選教學(xué)項目或案例。以學(xué)生的視角，分別設(shè)置一般項目教學(xué)用于線上學(xué)習(xí)，稍加擴(kuò)展項目用于作業(yè)訓(xùn)練，綜合性項目用于分層次考核，全方面多維度攻破重難點(diǎn)。

（3）豐富教學(xué)活動。

通過課前發(fā)布通知，提醒學(xué)生進(jìn)行有效預(yù)習(xí)；應(yīng)用多方式隨機(jī)簽到，以查看學(xué)生上課狀態(tài)；采用搶答或選人方式，活躍課堂氣氛，增加師生互動；利用討論活動，促進(jìn)學(xué)生交流；加上分組合作與展示，激勵學(xué)生團(tuán)結(jié)合作。多元化教學(xué)活動使學(xué)習(xí)過程不再單一、枯燥，有效提升學(xué)生參與感與體驗(yàn)感。

（4）輔助教學(xué)指導(dǎo)。

結(jié)合線上教學(xué)，教師線下指導(dǎo)答疑解惑、梳理邏輯關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生思考與嘗試，提高其分析與解決問題的綜合能力。實(shí)施因材施教，對于學(xué)有余力的學(xué)生，拓展其學(xué)習(xí)廣度與深度；對于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，一對一幫扶，或適當(dāng)調(diào)整任務(wù)內(nèi)容，同步規(guī)劃適合的學(xué)習(xí)方式。線下指導(dǎo)極大地彌補(bǔ)了線上教學(xué)的不足，高效解決學(xué)生在學(xué)習(xí)上的關(guān)鍵問題。

（5）完善評價機(jī)制。

合理有效的評價機(jī)制既能反映混合式教學(xué)的教學(xué)效果，又能反饋教學(xué)方法的問題。混合式教學(xué)注重整體結(jié)果性評價，更注重教學(xué)各階段和活動過程中的階段性評價，根據(jù)線上學(xué)習(xí)、教學(xué)活動、線下任務(wù)細(xì)化比例來分配分值，最終成績即日常累計學(xué)習(xí)的績點(diǎn)，促使學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)與方向更加明確。

3 混合式教學(xué)設(shè)計與實(shí)踐

以工業(yè)機(jī)器人離線編程與仿真課程為例，本課程混合式教學(xué)設(shè)計的理念是以學(xué)生為中心，采用項目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)方法，以項目任務(wù)為主線，將教學(xué)資源、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動進(jìn)行有機(jī)整合，有效組織教學(xué)過程。在教學(xué)實(shí)踐過程中，分為課前線上準(zhǔn)備、課中線上與線下相結(jié)合實(shí)施、課后線下評價三個階段。

3.1 課前：線上準(zhǔn)備

（1）發(fā)布任務(wù)單。

教師依托超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，發(fā)布每章節(jié)的課程教學(xué)資源和任務(wù)單。教學(xué)資源主要為涵蓋相關(guān)知識點(diǎn)的項目式教學(xué)視頻與課件，輔之有助于理解記憶的思維導(dǎo)圖，再根據(jù)章節(jié)內(nèi)容搭配討論、投票、測試等，幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)內(nèi)容與目標(biāo)。

（2）跟蹤學(xué)習(xí)情況。

教師利用教學(xué)平臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)觀察學(xué)生學(xué)習(xí)情況，通過討論、投票、測試等學(xué)習(xí)任務(wù)的完成情況，了解每名學(xué)生的學(xué)前動態(tài)，根據(jù)學(xué)情反饋迅速鎖定問題或疑難點(diǎn)，及時調(diào)整教學(xué)側(cè)重點(diǎn)與細(xì)節(jié)。

3.2 課中：線上加線下教學(xué)

第一階段：教師線下講演，引入學(xué)習(xí)情景。

教師根據(jù)每節(jié)課課前搜集的問題反饋，結(jié)合教學(xué)知識點(diǎn)與技能要求，確定教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)。在實(shí)際教學(xué)中，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入教學(xué)情境，融入思政內(nèi)容，將學(xué)習(xí)任務(wù)細(xì)化為各子任務(wù)點(diǎn)，以結(jié)果導(dǎo)向展開講演設(shè)計過程，比較設(shè)計方法，分析常見問題。通過教師講授與演示，結(jié)合師生互動，使學(xué)生向“學(xué)-做-評”過程轉(zhuǎn)變。

第二階段：學(xué)生線上自學(xué)，教師線下答疑。

教學(xué)中期，學(xué)生所學(xué)知識的掌握與理解程度存在差異，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)學(xué)生更喜歡直播與視頻類教學(xué)資源。因此，將教學(xué)方式轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生線上自主學(xué)習(xí)，教師線下答疑。教師的主要工作：引入思維導(dǎo)圖，鼓勵學(xué)生建立一種簡潔有效的知識架構(gòu)；以問題為導(dǎo)向，教師根據(jù)學(xué)生遇到的個別問題單獨(dú)指導(dǎo)，針對學(xué)生提出的共性問題集中指導(dǎo)，做到有的放矢；關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)動態(tài)，特別是學(xué)習(xí)能力差的學(xué)生。另外，經(jīng)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，學(xué)生往往在簽到、討論、展示、搶答等互動環(huán)節(jié)表現(xiàn)積極，教師應(yīng)善于運(yùn)用，豐富課堂教學(xué)。

第三階段：分組研究設(shè)計，展示互評成果。

教學(xué)后期，學(xué)生學(xué)習(xí)差距較為明顯，而項目難度開始增加，終極任務(wù)為集成性項目，占16-20課時。為避免個別學(xué)生怠惰，將不同學(xué)習(xí)情況的學(xué)生均勻分成8組，每組5人。教師模擬企業(yè)生產(chǎn)過程創(chuàng)設(shè)實(shí)踐情境，提出導(dǎo)學(xué)問題，拆解項目、歸類方法。學(xué)生分組討論、設(shè)計實(shí)踐方案，安排成員分工，探究各子任務(wù)的邏輯。最后分組展示，講解設(shè)計方案與工作過程，以交流心得的形式促進(jìn)學(xué)生知識建構(gòu)，對學(xué)生的綜合能力進(jìn)行鍛煉。采用學(xué)生自評、組內(nèi)互評及組間互評等多種形式，教師綜合點(diǎn)評，促進(jìn)學(xué)生反思總結(jié)。

3.3 課后：線下評價

學(xué)生反向?qū)虒W(xué)過程進(jìn)行評價，教學(xué)平臺的出現(xiàn)使得學(xué)生的評教可在手機(jī)終端操作，方便、快捷。課堂評價的反饋也可以幫助教師調(diào)整教學(xué)設(shè)計與活動方案。

4 混合式教學(xué)實(shí)施效果

對某高職院校2018級、2019級工業(yè)機(jī)器人專業(yè)的工業(yè)機(jī)器人離線編程與仿真課程分別開展混合式教學(xué)實(shí)踐。課程綜合成績主要由線上學(xué)習(xí)（15%）、教學(xué)活動（簽到5%、互動10%）、教學(xué)任務(wù)（作業(yè)練習(xí)40%、考核試題30%）組成，特別在學(xué)習(xí)互動環(huán)節(jié)設(shè)置加分項，用于提高學(xué)生積極性。前兩者由超星學(xué)習(xí)通后臺直接統(tǒng)計，后者主要由教師打分再后臺統(tǒng)計，形成了學(xué)生的最終成績。下面主要從過程性與結(jié)果性評價進(jìn)行分析。

4.1 過程性效果分析

（1）作業(yè)占綜合成績比例為40%，難度中等，允許學(xué)生學(xué)習(xí)交流討論，主要考查學(xué)生平時學(xué)與練的進(jìn)度。數(shù)據(jù)表明：機(jī)器人1181班作業(yè)完成率為93.4%，平均成績?yōu)?3.01，其中有10名學(xué)生未交，有1名學(xué)生兩次未交；經(jīng)過項目調(diào)整，加強(qiáng)課堂督促，機(jī)器人1191班作業(yè)完成率為99.1%，平均成績?yōu)?0.01，因提升了學(xué)習(xí)能力低學(xué)生的參與度，而降低了平均成績。

（2）小考占綜合成績比例為30%，難度中等，要求學(xué)生獨(dú)立完成，主要考查學(xué)生階段性課程內(nèi)容的運(yùn)用與熟練度。數(shù)據(jù)表明：機(jī)器人1181班完成率為100%，平均成績?yōu)?7.57；機(jī)器人1191班完成率為97.4%，平均成績?yōu)?3.67，其中有3名學(xué)生未按時完成，雖項目難度增加，但平均成績有所提升。

4.2 綜合性效果分析

由表1可知，學(xué)生成績合格率為100%。由于對機(jī)器人1191班混合式教學(xué)調(diào)整，增加分組合作等，其班級的優(yōu)良率優(yōu)于機(jī)器人1181班。因加強(qiáng)線上與線下督促，機(jī)器人1191班對比機(jī)器人1181班，綜合成績平均分增加1.36。

表1 綜合成績分析表

5 結(jié)語

在高職院校工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)課程混合式教學(xué)探索中，制定了混合式教學(xué)整體方案，依托“一平三端”超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，與工業(yè)機(jī)器人虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室同步展開實(shí)踐。實(shí)施過程中始終堅持兩個觀點(diǎn)，即“以學(xué)生為中心”和教學(xué)反饋改進(jìn)?；旌鲜浇虒W(xué)必須各環(huán)節(jié)互相協(xié)調(diào)聯(lián)動，才能有效促進(jìn)教學(xué)效果的提升。