混合式教學(xué)模式在《機(jī)器人技術(shù)》課程中的應(yīng)用

司文慧　浦恩帥　管志光

摘 要

隨著網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)的發(fā)展，混合式教學(xué)逐漸被大學(xué)課堂所采納，本文針對(duì)機(jī)電專業(yè)《機(jī)器人技術(shù)》課程的教學(xué)，以學(xué)生學(xué)習(xí)為主體，教師點(diǎn)撥重點(diǎn)為主導(dǎo)，以理論與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合為主線，構(gòu)建有活力的高效課堂。

關(guān)鍵詞

混合式教學(xué);教學(xué)模式;機(jī)器人技術(shù)

中圖分類號(hào)： G434;TP242.2-4? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 10 . 15

隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的飛速發(fā)展，高校教育信息化是必然的趨勢(shì)。翻轉(zhuǎn)課堂、大學(xué)MOOC、雨課堂、SPOC等為高校教學(xué)改革帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇?；旌鲜浇虒W(xué)模式把線上的教學(xué)資源與線下的面對(duì)面教學(xué)有機(jī)地融合起來(lái)，共同打造優(yōu)質(zhì)高效的教學(xué)體系，涵蓋了課前預(yù)習(xí)、課中學(xué)習(xí)、課后總結(jié)復(fù)習(xí)的所有環(huán)節(jié)。

1 《機(jī)器人技術(shù)》課程混合式教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)

機(jī)器人技術(shù)是高端智能裝備和高新技術(shù)的代表，是衡量國(guó)家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)的重要指標(biāo)?！吨袊?guó)制造2025》提出，重點(diǎn)發(fā)展高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人等十大產(chǎn)業(yè)。機(jī)器人技術(shù)是各高校機(jī)電專業(yè)必修的核心課程之一，該課程將學(xué)生所學(xué)過(guò)的機(jī)械設(shè)計(jì)、控制理論、檢測(cè)技術(shù)、傳動(dòng)系統(tǒng)、力學(xué)分析及計(jì)算機(jī)知識(shí)有機(jī)結(jié)合，形成完整的機(jī)器人技術(shù)理論體系，因此課程涵蓋知識(shí)面廣、理論難度深，引入混合式教學(xué)模式可以結(jié)合學(xué)生感興趣的網(wǎng)絡(luò)資源激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高課堂教學(xué)效率，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

2 《機(jī)器人技術(shù)》課程混合式教學(xué)體系構(gòu)建

本校近幾年高度重視人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新，倡導(dǎo)以混合式教學(xué)為主的教學(xué)改革，引入了清華大學(xué)自主研發(fā)的在線教育綜合平臺(tái)，以此平臺(tái)為依托建設(shè)《機(jī)器人技術(shù)》課程的混合式教學(xué)體系。

傳統(tǒng)的授課方式主要在于課堂面對(duì)面教學(xué)，忽略了課前的預(yù)習(xí)與課后總結(jié)提升的環(huán)節(jié)，混合式教學(xué)遵循“先學(xué)后教，以學(xué)定教”的原則，充分利用學(xué)生的課余時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)資源，教學(xué)流程如圖1所示，主要包括課前自主學(xué)習(xí)、課堂組織教學(xué)和課后總結(jié)提升三個(gè)階段。

2.1 課前自主學(xué)習(xí)

好的教學(xué)離不開(kāi)好的教學(xué)設(shè)計(jì)，好的教學(xué)設(shè)計(jì)需要因“生”而設(shè)?！稒C(jī)器人技術(shù)》課程知識(shí)涉及面廣，需要的基礎(chǔ)理論知識(shí)多、難度大，因此教師需要提前對(duì)本次課授課內(nèi)容及授課對(duì)象進(jìn)行分析，確定教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)，設(shè)計(jì)教學(xué)方法及手段，并于課前5天網(wǎng)上發(fā)布本次課的學(xué)習(xí)指南及所需要的課程資源，供學(xué)生自主完成課前學(xué)習(xí)任務(wù)。

在學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師需提供在線答疑、輔導(dǎo)服務(wù)，學(xué)生根據(jù)要求完成自主學(xué)習(xí)任務(wù)并線上提交。

圖1 混合式課堂教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

2.2 課堂組織教學(xué)

課堂教學(xué)的本質(zhì)是創(chuàng)新，是師生生命活力的體現(xiàn)，教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)手段的運(yùn)用都是提高課堂效率的關(guān)鍵因素。

課前自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)效果由線上作業(yè)和測(cè)試來(lái)體現(xiàn)，教師根據(jù)學(xué)習(xí)效果的達(dá)成度重新構(gòu)建教學(xué)目標(biāo)，調(diào)整教學(xué)策略，既要發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過(guò)程的主導(dǎo)作用，又要充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性?！稒C(jī)器人技術(shù)》課程適用的教學(xué)策略有以下幾種。

2.2.1 合作學(xué)習(xí)教學(xué)法（訓(xùn)練式課堂）

訓(xùn)練式課堂以“教為主導(dǎo)、學(xué)為主體、訓(xùn)練為主線”，師生共同參與教學(xué)過(guò)程，以某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)為目標(biāo)，教師作為導(dǎo)演規(guī)劃好各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生作為主演進(jìn)行課前自學(xué)、課上自講、課后自評(píng)的教學(xué)方法。注重對(duì)抗質(zhì)疑，落實(shí)小組評(píng)價(jià)，對(duì)于學(xué)生之間的提問(wèn)與互動(dòng)環(huán)節(jié)，教師應(yīng)及時(shí)對(duì)殘缺知識(shí)進(jìn)行有效的補(bǔ)救及矯正，引導(dǎo)學(xué)生探究，提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力。

2.2.2 案例教學(xué)討論法

教師在教學(xué)中扮演設(shè)計(jì)者和激勵(lì)者，以PUMA560機(jī)器人為案例，在課堂教學(xué)前3天網(wǎng)上發(fā)布案例資料，學(xué)生查閱搜集信息，積極思考，課堂教師組織學(xué)生對(duì)PUMA機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)進(jìn)行深度分析，教師提出問(wèn)題拋磚引玉，小組集中討論，同時(shí)與教師雙向交流，最后由教師進(jìn)行課堂總結(jié)與評(píng)價(jià)。案例教學(xué)討論法中的案例選擇必須是針對(duì)課程內(nèi)容，能使學(xué)生加深理論理解以及提高解決問(wèn)題能力。

2.2.3 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法

《機(jī)器人技術(shù)》課程中第二個(gè)教學(xué)單元為機(jī)器人應(yīng)用，本單元內(nèi)容適用于任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，以2017級(jí)機(jī)電學(xué)生共70人為例，分為10個(gè)小組，針對(duì)機(jī)器人在焊接、碼垛、噴涂、裝配、軍事、空間、水下、救援、農(nóng)業(yè)、娛樂(lè)領(lǐng)域的應(yīng)用分配任務(wù)目標(biāo)，每個(gè)小組要開(kāi)展探究式學(xué)習(xí)，形成項(xiàng)目報(bào)告。課堂每組代表分享任務(wù)成果，學(xué)生互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)完成任務(wù)評(píng)價(jià)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法中任務(wù)的實(shí)踐性要強(qiáng)，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，為學(xué)生后續(xù)參加的各類機(jī)器人大賽中奠定基礎(chǔ)。

2.3 課后總結(jié)提升

課堂教學(xué)結(jié)束后，教師對(duì)課程目標(biāo)與課堂實(shí)施達(dá)成度的情況進(jìn)行分析，根據(jù)課堂的實(shí)際情況制定課后任務(wù)，高效課堂盡可能實(shí)現(xiàn)“零作業(yè)”，但對(duì)于機(jī)器人技術(shù)中涉及運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)等高難度的理論知識(shí)，課堂效果達(dá)成度會(huì)偏低，教師可根據(jù)不同學(xué)習(xí)需求的同學(xué)分層次布置網(wǎng)絡(luò)作業(yè)，同時(shí)在網(wǎng)上提供專業(yè)個(gè)性化答疑與輔導(dǎo)，使學(xué)生學(xué)習(xí)獲得最佳效果。

3 課程評(píng)價(jià)體系

傳統(tǒng)教學(xué)評(píng)價(jià)方式集中于期末考試、平時(shí)測(cè)驗(yàn)等結(jié)論性評(píng)價(jià)，忽略了學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生的各項(xiàng)能力與努力?；旌鲜浇虒W(xué)模式遵循學(xué)習(xí)過(guò)程和教學(xué)效果并重、形成性評(píng)價(jià)與綜合考評(píng)結(jié)合的原則，本課程的評(píng)價(jià)體系全面的考慮了課程難度大、知識(shí)面廣等特點(diǎn)，著重提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與團(tuán)結(jié)合作性，如表1所示。

4 總結(jié)

混合式教學(xué)改革不是一蹴而就的事情，需要教師的大量投入、學(xué)生的積極配合、學(xué)校的鼎力支持。近兩年《機(jī)器人技術(shù)》的混合式教學(xué)應(yīng)用效果表明，這種模式提高了課堂的教學(xué)效率，監(jiān)控了學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，課程考核更加多樣化、公平化，傳統(tǒng)的教學(xué)模式借助現(xiàn)代信息化手段向混合式教學(xué)模式大步邁進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

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