趙佳萌

[摘? ? ? ? ? ?要]? 針對機器人工作站安裝與調(diào)試教學(xué)中存在的問題，進行了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的改革。在云課程教學(xué)平臺、教學(xué)資源庫和虛擬仿真平臺的基礎(chǔ)上，經(jīng)過分析、設(shè)計、開發(fā)、實施和評價五個步驟，實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的改革。經(jīng)過一年的實踐，課堂效率和教學(xué)效果得到了提高。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 翻轉(zhuǎn)課堂;平臺建設(shè);教學(xué)改革

[中圖分類號]? G712 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2020）30-0090-02

為了提高教學(xué)質(zhì)量，各高校都在對課程進行信息化改革。借助信息化，產(chǎn)生了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式改變了傳統(tǒng)課前預(yù)習、課堂講授、課下寫作業(yè)的方式，變成學(xué)生通過視頻、課件、電子書、網(wǎng)絡(luò)討論等信息化方式學(xué)習新知識，教師在其中只起輔助作用。

一、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式改革的必要性

機器人工作站安裝與調(diào)試是我院自主開發(fā)的一門特色課程。課程內(nèi)容基于柔性生產(chǎn)線開發(fā)平臺上的機器人焊接工作站。該生產(chǎn)線有點焊、弧焊工作站，還有搬運機器人、視覺檢測設(shè)備、智能料倉和AGV小車等設(shè)備，是一條真實的能生產(chǎn)汽車零件的生產(chǎn)線。但是由此帶來的問題是實訓(xùn)工位不夠，學(xué)生需要分散在整條生產(chǎn)線上完成不同的任務(wù)。如果教師采用集中講授的方法，對一部分學(xué)生來說，就有可能導(dǎo)致這節(jié)課講到的內(nèi)容實訓(xùn)用不上，等用到這部分知識的時候，又遺忘得差不多了。因此，集中講授的方法實施起來效果并不理想。本課程的教學(xué)需要使用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，教師課前線上布置不同的學(xué)習任務(wù)讓每個小組自行學(xué)習，學(xué)生線下完成實訓(xùn)，提高課堂效率。

本課程為專業(yè)核心課程，基于工業(yè)機器人應(yīng)用基礎(chǔ)、PLC應(yīng)用技術(shù)、傳感器與檢測技術(shù)等先導(dǎo)課程。但是學(xué)生對這些先導(dǎo)知識的掌握程度并不相同，如果教師在課堂上把大部分時間花在講授這些先導(dǎo)知識上，對那些基礎(chǔ)好的學(xué)生來說沒有必要。但是如果不講授這些知識，基礎(chǔ)差的學(xué)生聽不懂，就會打擊他們的積極性，從而產(chǎn)生厭學(xué)情緒。因此，本課程的教學(xué)需要針對不同層次的學(xué)生設(shè)計不同的學(xué)習任務(wù)。

二、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式改革的基礎(chǔ)

（一）云課程平臺的搭建

翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)，離不開云課程平臺的搭建。在云課程平臺上，不僅有微課、操作視頻、動畫、課件等豐富的教學(xué)資源，還能完成課程導(dǎo)學(xué)、課堂練習、課后討論、作業(yè)提交等線上活動，通過監(jiān)控這些活動的完成情況，教師能掌握每個學(xué)生的學(xué)習情況。通過云課程平臺，教師也能完成備課、作業(yè)批改、成績統(tǒng)計、課后答疑等教學(xué)活動。目前，本門課程的云課堂平臺已完成了教學(xué)資源上傳和練習題庫的建設(shè)，并已經(jīng)完成了一輪課程的教學(xué)，三個班的學(xué)生在平臺上進行了一千多次的學(xué)習。可以說，云課程平臺在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式改革的過程中占有很重要的地位，沒有云課程平臺，很多線上的教學(xué)活動無法進行。

（二）教學(xué)資源庫的建設(shè)

建設(shè)教學(xué)資源庫就是開發(fā)多媒體教學(xué)資源，主要有PPT課件、微課、動畫、操作視頻等，這些教學(xué)資源覆蓋了本課程全部知識點。不同的知識，所開發(fā)的教學(xué)資源的形式也各不相同。例如，在講到點焊工作原理和點焊參數(shù)設(shè)置時，由于知識比較抽象，難以理解，通過微課呈現(xiàn)效果會比較好。在講到建立機器人與PLC的通訊鏈接時，由于步驟較多較復(fù)雜，教師要拍攝一個詳細的操作視頻，把每一個步驟的要點和需要注意的地方通過視頻手把手地教給學(xué)生，效果會比閱讀說明書好得多。因為翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式需要學(xué)生自學(xué)大量的知識，所以豐富的教學(xué)資源可以作為教材的補充，從而降低學(xué)生自學(xué)新知識的難度。

（三）虛擬仿真平臺的建設(shè)

由于本課程的教學(xué)要求學(xué)生具有很強的實踐性，需要學(xué)生有一定的基礎(chǔ)，同時實訓(xùn)操作也存在一定的危險性，需要學(xué)生在一定程度掌握了操作技能的基礎(chǔ)上再進行實踐，因此，虛擬仿真平臺的建立就顯得很重要了。利用機器人供應(yīng)商開發(fā)的虛擬仿真軟件（如ROBOGuide）或市面流行的虛擬仿真軟件（如UG/NX）開發(fā)逆序仿真平臺，在該平臺上可以對PLC編程或者機器人示教的結(jié)果進行仿真，確定無誤后再到工作站上實際操作。這樣既減少了設(shè)備的損耗，又在一定程度上保證了實訓(xùn)教學(xué)的安全。

三、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式改革的實施

前述三大平臺的建設(shè)，是實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的基礎(chǔ)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實施分為五個步驟，分別是分析、設(shè)計、開發(fā)、實施和評價。

（一）分析

在實施教學(xué)前，教師需要分析教學(xué)雙方的具體情況，特別是對學(xué)生已有的知識和技能基礎(chǔ)進行分析，確定教師和學(xué)生的角色和任務(wù)。翻轉(zhuǎn)課堂就是要把課堂的主導(dǎo)權(quán)交給學(xué)生，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習積極性，在學(xué)會知識和技能的同時學(xué)會思考、學(xué)會學(xué)習，教師需要起到引導(dǎo)的作用。教師在課前需要布置導(dǎo)學(xué)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在課下進行自學(xué)和思考，在上課時需要引導(dǎo)學(xué)生進行討論，解答學(xué)生的問題，在課后需要引導(dǎo)學(xué)生完成課后作業(yè)，完成對學(xué)生的評價。這樣的角色定位不同于以往學(xué)生被動接受知識的教學(xué)模式，學(xué)生需要改變一直以來習以為常的學(xué)習理念，因此在剛開始實施的時候，學(xué)生并不太能接受這樣的角色定位。如果教師能多鼓勵學(xué)生，在課程開始的時候多設(shè)置一些簡單的任務(wù)，提高學(xué)生的興趣和積極性，慢慢地學(xué)生也就習慣了這樣的定位。

（二）設(shè)計

在明確了教學(xué)雙方的角色和任務(wù)之后，教師就要對每次課的教學(xué)環(huán)節(jié)進行設(shè)計。一般來說，翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式需要教師在課前通過云課堂平臺發(fā)布導(dǎo)學(xué)任務(wù)，確定學(xué)生將要學(xué)習哪些資料，這些學(xué)習資料可以是電子文檔、PPT課件、動畫、微課或者操作視頻。同時，為了檢測學(xué)生導(dǎo)學(xué)任務(wù)的完成情況，還可以設(shè)計一些練習題。教師根據(jù)課前導(dǎo)學(xué)的完成情況，上課時布置本次課的任務(wù)書。上課時，教師還需要設(shè)計好各教學(xué)環(huán)節(jié)，比如說什么時候?qū)嵱?xùn)操作，什么時候討論，什么時候答疑解惑。課后，還需要設(shè)計好課后作業(yè)。

（三）開發(fā)

針對上一步驟已經(jīng)設(shè)計好的課程框架，教師需要進行相應(yīng)的課程內(nèi)容撰寫、教學(xué)資源開發(fā)、測試等，其中最難開發(fā)的就是微課視頻。微課是以一種適合碎片化、個性化學(xué)習的微型視頻資源，其特點在于“課”，應(yīng)該具有完整的教學(xué)環(huán)節(jié)，包括課題導(dǎo)入和課題總結(jié)，還要有問題和練習供學(xué)生思考和完成。因此，在確定了微課選題后，需要撰寫腳本。腳本中要設(shè)計微課每個環(huán)節(jié)需要展示的內(nèi)容，認真推敲視頻中需要講解的文字，還要設(shè)計每一頁微課的畫面及展開敘述的過程。本門課程共開發(fā)了6個微課、10個操作視頻及11個動畫，基本上覆蓋了所有知識點。

（四）實施

實施就是對已經(jīng)開發(fā)的課程進行教學(xué)實施。一般來說，教學(xué)的實施分為課前、課中和課后。課前，通過云課程平臺給每個小組布置導(dǎo)學(xué)任務(wù)，讓學(xué)生事先了解這節(jié)課需要完成的任務(wù)，通過讓學(xué)生閱讀文本、觀看課件、微課視頻和示范操作視頻等教學(xué)資源然后完成小測驗的方式，為課堂的實訓(xùn)做知識儲備。課堂上主要發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習能動性，各小組按照課前下發(fā)的任務(wù)書完成任務(wù)，以學(xué)生為主體，教師只起到輔助指導(dǎo)的作用。課堂上學(xué)生的活動有對導(dǎo)學(xué)內(nèi)容進行提問、完成任務(wù)、提交成果等;教師的活動有答疑、點評、成果驗收等。課后，教師通過布置練習題或者讓學(xué)生寫總結(jié)的方式，了解學(xué)生知識掌握的情況并及時反饋給學(xué)生。

（五）評價

評價并不是單獨存在的，而是與每個教學(xué)環(huán)節(jié)都相互滲透，發(fā)揮著至關(guān)重要的指導(dǎo)與監(jiān)督作用。同時，評價也是考查一種教學(xué)模式是否有效最直接的方式。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式適合使用過程性評價。具體的做法是在每個教學(xué)模塊結(jié)束后進行階段性測驗，考核對這個教學(xué)模塊的知識掌握情況，期末成績主要由這幾個成績構(gòu)成，期末考試成績只占30%。另外，階段性測驗采用線上線下綜合評價，學(xué)生不但要完成線下實訓(xùn)操作測驗，還要完成線上理論知識的測驗，作為掌握技能的補充。

四、總結(jié)

通過一年的實施，機器人工作站安裝與調(diào)試翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的改革取得了良好的效果。學(xué)生由被動學(xué)習變成了主動學(xué)習，學(xué)習積極性得到了提高，學(xué)生有了更多的獲得感。課堂也不再混亂無序，得到了有效的管理，提高了教學(xué)效率。但是，改革才剛剛開始，教學(xué)平臺還有很多需要完善的地方，教學(xué)資源還需要進一步豐富，評價標準也需要在實踐中完善?？梢韵嘈牛S著科學(xué)技術(shù)的進步、教學(xué)理念的不斷更新，會有更多像翻轉(zhuǎn)課堂這樣以學(xué)生為主體的教學(xué)模式出現(xiàn)，人才培養(yǎng)質(zhì)量將會得到進一步提升。

參考文獻：

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◎編輯 陳鮮艷