錢丹 阮殿旭 朱紅萍

（沙洲職業(yè)工學(xué)院，江蘇 張家港 215600）

引言

根據(jù)《2020年春季學(xué)期延期開學(xué)期間在線教學(xué)工作方案》總體部署和《關(guān)于春季延期開學(xué)期間教學(xué)安排調(diào)整與實(shí)施在線教學(xué)工作的通知》的實(shí)施要求，“機(jī)器人視覺技術(shù)及應(yīng)用”課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)，化“?！睘椤皺C(jī)”，依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，做好“停課不停教、停課不停學(xué)”工作，將在線教學(xué)引入機(jī)器人視覺技術(shù)及應(yīng)用課堂教學(xué)體系，為虛實(shí)結(jié)合的機(jī)器人視覺技術(shù)的課程教學(xué)改革提供了新思路。[1-3]在傳授知識(shí)的同時(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力；注重實(shí)施效果，精準(zhǔn)分析學(xué)情，對(duì)學(xué)習(xí)質(zhì)量進(jìn)行診斷評(píng)估，有針對(duì)性地制定在線教學(xué)計(jì)劃，利用信息化手段，確保線上教學(xué)與線下教學(xué)同質(zhì)等效。

1 課程教學(xué)改革設(shè)計(jì)

1.1 課程概要

“機(jī)器人視覺技術(shù)及應(yīng)用”課程是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，結(jié)合工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程“1+X”職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的考核要求，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用電氣、控制、傳感等相關(guān)專業(yè)知識(shí)與技能，使學(xué)生在掌握工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)建模、離線與仿真編程及現(xiàn)場(chǎng)編程的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)機(jī)器人視覺通信應(yīng)用程序編調(diào)、通信參數(shù)設(shè)置，完成視覺引導(dǎo)的機(jī)器人工作站典型項(xiàng)目任務(wù)，為今后從事工業(yè)機(jī)器人操作、運(yùn)維、管理及技術(shù)改造奠定基礎(chǔ)。

1.2 教改主題

構(gòu)建以學(xué)生為主體、虛擬編調(diào)相結(jié)合的雙主線課堂生態(tài)系統(tǒng)[4]，如圖1所示。

圖1 虛擬編調(diào)雙主線

2020年新冠疫情期間，教學(xué)團(tuán)隊(duì)以“基于視覺引導(dǎo)的機(jī)器人搬運(yùn)工作站”為項(xiàng)目，結(jié)合知識(shí)和技能的雙任務(wù)驅(qū)動(dòng)形式，整合線上理論知識(shí)和線下工作過程，利用騰訊課堂、智慧職教云、QQ群等平臺(tái)作為傳授知識(shí)的載體，將項(xiàng)目作為鍛煉技能的載體，實(shí)現(xiàn)“學(xué)中練、練中學(xué)”。線上是基于平臺(tái)資源的自主學(xué)習(xí)，線下進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施，項(xiàng)目按任務(wù)設(shè)置分配課時(shí)（見表1）。教學(xué)過程中學(xué)生的主體作用得到充分呈現(xiàn)，教師也真正成為課堂的組織者和學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的引導(dǎo)者。

1.3 教學(xué)設(shè)計(jì)

依照“機(jī)器人視覺技術(shù)及應(yīng)用”的課程目標(biāo)和新冠疫情期間純線上教學(xué)情況，教學(xué)團(tuán)隊(duì)制定線上線下詳細(xì)的項(xiàng)目清單和學(xué)習(xí)要求，如表1所示，以“基于視覺引導(dǎo)的機(jī)器人搬運(yùn)工作站”項(xiàng)目為例，學(xué)生需完成圖像集的標(biāo)定及目標(biāo)（藥盒）識(shí)別與定位、視覺與機(jī)器人通信編程與調(diào)試、靜態(tài)藥盒的搬運(yùn)示教編程與調(diào)試三個(gè)任務(wù)。

表1 “基于視覺引導(dǎo)的機(jī)器人搬運(yùn)工作站”項(xiàng)目實(shí)施過程

2 課程教學(xué)改革實(shí)踐

2.1 課堂組織

采用基于理論和實(shí)踐雙重驅(qū)動(dòng)模式下的遞進(jìn)式教學(xué)組織課堂。

以項(xiàng)目式任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，由兩條主線引領(lǐng)：一方面是學(xué)生自主完成課程核心知識(shí)點(diǎn)的理論學(xué)習(xí)；另一方面是依照項(xiàng)目操作流程，完成知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)層層遞進(jìn)，強(qiáng)調(diào)活學(xué)活用。

整個(gè)線上教學(xué)實(shí)施過程中，強(qiáng)化“課前預(yù)習(xí)”+“課中討論”+“課后思考”的教學(xué)流程和監(jiān)控。項(xiàng)目任務(wù)開始前，教師在課前布置相關(guān)理論知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生充分利用線上信息化教學(xué)資源進(jìn)行預(yù)習(xí)，并完成一定量的預(yù)習(xí)測(cè)試題。線上直播課堂上，教師結(jié)合課前學(xué)生預(yù)習(xí)效果，整理其中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，并結(jié)合項(xiàng)目任務(wù)展開討論。整個(gè)課堂教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生自主探究式學(xué)習(xí)，如圖2所示。課后學(xué)生結(jié)合課中所學(xué)，完成教師布置的作業(yè)，并提交到教學(xué)平臺(tái)，與同學(xué)分享學(xué)習(xí)成果。

圖2 線上直播課堂

在整個(gè)教學(xué)實(shí)施過程中，加強(qiáng)本課程的教學(xué)流程痕跡化管理，每日一記錄，三天一總結(jié)，每周一測(cè)評(píng)。整個(gè)教學(xué)過程中的任務(wù)發(fā)布和處理均在平臺(tái)上進(jìn)行，因此，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的軌跡和學(xué)習(xí)效果能進(jìn)行實(shí)時(shí)過程監(jiān)控。同時(shí)，為了讓學(xué)有余力的學(xué)生拓展延伸所學(xué)的知識(shí)和技能，線上還提供了相關(guān)交叉學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)視頻資源，如圖3所示。此外，教師定期在線上開設(shè)討論社區(qū)，增加師生互動(dòng)環(huán)節(jié)，使師生能隨時(shí)隨地互動(dòng)探究。

2.2 教學(xué)成效及反思

新冠疫情期間，本課程以學(xué)生為中心，引入線上教學(xué)，從課程教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核形式等方面進(jìn)行課程教學(xué)改革。以在線課程平臺(tái)為載體，通過線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)方法，將理論和實(shí)踐相結(jié)合。但在線上教學(xué)過程中還存在一些不足，如對(duì)學(xué)生線上課堂無法實(shí)時(shí)監(jiān)控、在線分組空間受限、師生課堂互動(dòng)不直接等，還需要進(jìn)一步探索與實(shí)踐。

3 結(jié)語

實(shí)踐證明，基于虛擬環(huán)境的“機(jī)器人視覺技術(shù)及應(yīng)用”在線教學(xué)改革，響應(yīng)了國家“停課不停教、停課不停學(xué)”的號(hào)召，順應(yīng)了“互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育”時(shí)代背景下的課程在線教與學(xué)的需求，化“?！睘椤皺C(jī)”，激發(fā)教師和學(xué)生持續(xù)教與學(xué)的熱情，充分利用信息化手段，構(gòu)建雙主線課堂生態(tài)系統(tǒng)，細(xì)化項(xiàng)目清單和學(xué)習(xí)要求，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，確保線上教學(xué)與線下教學(xué)同質(zhì)等效?；谔摂M環(huán)境的“機(jī)器人視覺技術(shù)及應(yīng)用”在線教學(xué)改革和實(shí)踐過程中取得的經(jīng)驗(yàn)，也將對(duì)其他課程的在線教學(xué)改革起到一定的借鑒作用。