泛雅平臺下混合式教學實踐研究

顧曹陽 趙建峰

[摘 要]依托泛雅平臺，以工業機器人基礎與應用課程為例，探討如何應對高職高專類機電一體化專業學生開展基于線上線下混合式教學模式。從工業機器人專業課的課程定位、混合式教學目標、翻轉課堂課程開發、課后拓展等幾個方面實施，通過課程教學效果評估學生具體掌握情況，發現問題并總結經驗方法，逐步完善混合式教學的改革創新。

[關鍵詞]工業機器人基礎與應用;混合式教學;翻轉課堂;泛雅平臺

[基金項目]2019年度江蘇省職業教育教學改革研究課題“混合式學習在中職機電專業課教學中的實踐研究”（ZYB100）

[作者簡介]顧曹陽（1988—），女，江蘇南通人，碩士，江蘇聯合職業技術學院如東分院講師，主要從事自動控制、職業技術教育研究;趙建峰（1973—），男，江蘇南通人，學士，江蘇聯合職業技術學院如東分院高級講師，主要從事混合式教學研究。

[中圖分類號] G712[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）27-0361-02[收稿日期] 2020-02-17

混合式教學作為一種新興的教學模式[1]，其特點是將傳統教學方式與網絡化教學有機結合。優勢在于：一方面教師的主導地位得到強化，教師作為引導者、培養者、促進者的角色得到進一步體現;另一方面凸顯學生的主體地位，學生學習的積極性、創造性得到進一步提升。[2]本文以工業機器人基礎與應用課程為例，探討了混合式教學模式，為廣大教師應用新的教學模式提供了參考。

一、課程概述

（一）課程定位

工業機器人基礎與應用課程是職業類院校機電一體化專業的重要課程。本校每學期設置該課程共計48學時、4.5學分。要求學生掌握機器人的基本結構及系統組成、運動原理、控制原理、ABB示教器編程與軟件離線編程等。[3]本課程將企業崗位要求納入教學計劃，加深課程的專業性與實踐性，使學生在學校所學技能完全與企業崗位要求相吻合，實現校企的無縫對接，從而有效解決長期存在的“學生畢業即失業”的現象，為學生日后從事與機器人相關的工作奠定基礎。

（二）開展混合式教學的目標及支撐平臺

本課程依托泛雅平臺開展混合式教學，其教學目標為：①知識與技能目標，通過教師提前發布在泛雅平臺上的教學資源，學生實時學習機器人基礎知識和基本概念。②過程與方法目標，通過教師講解及與學生共同討論，引導學生合作、探究的過程，讓學生對工業機器人課程建立起基礎的知識框架，明白主要的組成部分。例如，機器人的工作站建立與分析、機器人的驅動模塊、機器人的控制系統、示教器編程、離線編程軟件的選擇及特點等。③情感、態度與價值觀目標，通過開展混合式教學，一方面培養學生學習技能知識的興趣，從而進一步挖掘學生潛在的創新、實踐能力;另一方面有助于培養學生的科技感，從而沉下心來做技能，真正領悟“工匠精神”。[4]（P52）

二、混合式教學在工業機器人基礎與應用課程中的總體設計

作為理論與實踐一體化的工業機器人基礎與應用課程，本文將從以下四個層面對本課程進行闡述：首先，認識工業機器人的基礎知識、發展、分類、應用、技術參數、工作站的建立與分析、系統組成。例如，系統組成中包含：操作機的結構、機械臂、驅動裝置與傳動裝置、內部的傳感器、控制器、示教器及相關輔助系統和作業系統。其次，掌握工業機器人運動原理及控制系統。例如，運動原理中的平移坐標變換、旋轉坐標變換及機器人運動方程。再次，掌握ABB機器人編程及應用。例如，ABB示教器、手動操作、工具坐標建立和工件坐標建立，I/O通信，基本指令及程序編程。最后，能夠操作工業機器人，在RobotStudio離線編程軟件環境下對輸送帶搬運仿真，搭建實訓工作站，創建機器人系統、搬運程序及對工作站邏輯設定。

（一）在線教學環節設計

第一，教學資源整合。教師依托泛雅平臺，結合教學目標，針對教學內容重難點，將知識點進行分塊，并將電子教學資源發布至泛雅平臺，提出學習任務。結合課件內容、微視頻內容，在線布置作業或測試題，檢查學生課前學習情況。同時，教師可以發起相關話題供學生們在討論區討論，以便幫助學生更好把握重難點知識。

第二，完成在線學習。學生可以利用自己的手機或者電腦等移動終端登錄自己的學習平臺，完成教師下發的學習任務及教學資源的學習。在學習過程中存在的疑問，師生、生生可以在線交流、探討，也可以借助網絡搜索查找相關的知識點，激發學生學習的主動性。

第三，設置在線學習積分。教師在平臺統計區可以根據學生完成相關教學資源的學習情況、在線作業情況、在線測試情況等進行積分排名，為下一步課堂的深度學習打好基礎。

（二）線下教學環節設計

第一，知識梳理，整合問題。依據本次課教學內容，教師需對相關知識點進行統一梳理，其中重難點內容要詳細講解。對學生在線學習時提出的問題、在線測試時給出的反饋所投射出來的共性問題進行探究、分析。

第二，小組合作學習。針對學生普遍不理解的問題進行任務化設置，使其成為課堂探討的主題。將學生分成各小組，例如，陽光組、希望組等，在學生討論的過程中，適時給予正確的引導，使課堂討論有目的、有計劃、有組織地進行。同時，教師要尊重每一位學生的發言。適時給予學生激勵和贊賞，可以增強學生的自我效能，增添課堂的活力。

第三，反饋評價。在討論即將進入尾聲時，教師需要對討論結果進行指點和評價，目的是及時給學生反饋，讓學生們清楚各自做得好的地方和尚有欠缺的地方，為學生后續的學習指明方向。教師還可以引導學生進行互評和自評，目的是增強學生的自我認知及自我評價能力。

（三）課后拓展環節設計

課后拓展學習的目的是拓展學生思維。對動手能力較強的學生，可以引導他們在課后繼續完成泛雅平臺上的拓展教學項目。以“離線編程軟件RobotStudio”為例，學生可以交流探討RobotStudio的特點，例如該軟件自帶虛擬示教器，可以通過圖形或者仿真呈現給學生實景狀態下的體驗。目前一些主流機器人采用的常用編程軟件，例如：RobotMaster、RobotArt、DELMIA等相關資料發布至平臺[5]（P22），供學生參考完成拓展訓練，增加學生對于知識點的進一步內化。

三、工業機器人基礎與應用課程教學效果評估

工業機器人基礎與應用課程的混合式教學主要在機電系機電一體化專業2018級的1801班、1802班、1803班中應用和實施。課題組選取了本校機電系機電一體化專業2017級3個普通教學班級—1701班、1702班、1703班與2018級3個混合式教學班級進行比較，發現實施混合式教學班級的整體成績高于普通教學班，成績優良的學生人數大幅增加，取得了較好的教學效果。

四、結語

工業機器人基礎與應用課程采用混合式教學模式，結合了線上教學與線下教學的優勢，發揮創新性，依托泛雅平臺將手機等移動終端引入教學之中，使學生的碎片化時間得到了充分利用，更符合當下學生的個性需求，使傳統課堂在時間與空間上都得到了延展，激發了學生的學習動機，學習成績也普遍提高，課堂的學習效率、教學效果顯著提升。

參考文獻

[1]何克抗.從Blending Learning看教育技術理論的新發展（上）[J].電化教育研究，2004，（3）：1-6.

[2]李琦.混合式理實一體化教學方法在工業機器人技術專業課程中的應用[J].中國校外教育，2018，（36）：64+71.

[3]魏志麗.虛擬工業機器人實驗實訓室的建設與研究[J].自動化技術與應用，2013，32（8）：85-87+110.

[4]劉小波.工業機器人技術基礎[M].北京：機械工業出版社， 2016：52.

[5]葉暉，何智勇，楊薇.工業機器人工程應用虛擬仿真教程[M].北京：機械工業出版社，2014：22.