理實一體課程在線教學實施探索

喬陽 敖冰峰 楊宏帥

摘?要：隨著“云課堂”在線授課模式的日益普及，信息技術的發展為現代化教學提供了更多可能性，“工業機器人典型應用現場編程與調試”課程突出對學生實踐技能的培養，為了使在線授課也能學習實操本領，采用在線平臺結合仿真軟件云操作方式進行在線授課，助力理實一體課程教學，保證網絡授課也能與實操有效銜接。

關鍵詞：在線教學;工業機器人;理實一體

高職“工業機器人典型應用現場編程與調試”課程旨在引領學生整合和綜合運用工業機器人相關知識，主要突出知識的綜合運用和實踐技能的培養，注重在真實的實訓設備上進行實踐性的操作學習。“云課堂”的線上授課形式和學習形式的改革，對本類實踐課程的開展帶來了不小的挑戰，如何使在線教學也能實現理論與實踐相結合是理實一體授課的需要解決問題，為此我們探索采用仿真形式開展課程學習，通過“互動式、云仿真”在線授課教學，保證理實一體課程教學質量不打折扣。

一、在線授課設計

（一）建立在線學習資源

教師在沒有建立自己線上課程資源的情況下，開展線上授課，可使用在線授課平臺提供的現有課程資源作為學習內容，能夠快速建立在線學習資源。緊扣我校工業機器人專業核心能力，依據本課程成果課程導向教學改革設置的教學目標，根據課程特點和學習要求，選擇在線授課平臺中的適合課程，通過SPOC形式，在原有在線授課內容基礎上，根據設定的工業機器人典型應用項目——切割、打磨、焊接、碼垛、搬運、裝配，調整在線教學內容，重構課程素材，使得學習內容與項目需求的知識點對應，在原有線上資源中增加自己錄制關鍵點講解視頻、仿真工作站仿真操作視頻、教學課件以及學習任務單等，授課資源按從簡單到復雜順序構建并增加在線學習過程中的問答、關鍵知識點的練習題、討論素材、問卷及在線作業。

為了在“云課堂”中也能培養工業機器人操作編程能力，課程利用仿真教學軟件搭建工業機器人對應典型任務的仿真工作站環境，將工作站下發給學生以及導入網絡服務器，方便學生通過仿真軟件或利用手機app遠程仿真實踐操作編程，實現貼近真實環境的仿真實操訓練。教學中將原有對真實設備操作的過程，調整為在仿真工作站實現工業機器人的編程、仿真示教和工作站的運行調試，完善授課方式，仿真實現理實一體教學。

（二）教學形式設計

教學形式將在線平臺分為三個部分：學習資源區、加工區和互動區，通過優化教學流程，實現三區融合、順暢銜接，并結合虛擬仿真操作完成學習任務。在線學習資源區：提供在線學習資源，在資源區中學生進行線上視頻學習、文檔和課件學習、作答練習題;加工區：實現簽到、在線討論、在線作答練習題、問卷調查、在線評分等功能，實現學生對知識進行加工、理解和整理，并采用虛擬仿真方式，在虛擬環境中仿真完成工業機器人典型應用的實踐任務，采用貼近真實的操作過程，彌補在線學習無法操作學習的不足，使得學生的在線學習與真實環境實踐學習有效銜接;互動區：借助QQ平臺的功能，學生能夠直觀聽到、看到教師的講解，開展師生交流互動，實現隨時答疑解惑以及對學生學習情況的檢查和督促。

二、在線教學的實施

教學授課，提前5分鐘開始在慕課堂簽到，避免網絡問題影響簽到，也可提前讓學生做好學習平臺和學習環境的準備。為了督促學生學習和檢查上節課的學習情況，可選擇在慕課堂中設計上節內容回顧練習題，也可選擇讓學生上傳自制總結或者預習總結視頻，也可選擇直播形式匯報。教師根據課前學習任務的完成情況，綜合點評并列出普遍存在的共性問題，讓學生討論和回答，并給予總結和指導。

分配學習任務，提出任務要求，給出需要解決問題，學生帶著問題，利用在線資源探究式學習，通過云仿真方式完成虛擬的操作實踐任務，教師利用QQ群講解關鍵知識點，通過互動交流、討論、文字、語音、圖片、PPT課件和視頻直播連麥等形式開展教學，鼓勵學生提出自己的觀點，主動解決和完成工業機器人典型應用任務，構思、設計機器人工作流程，上傳仿真實踐錄像或照片并給予及時的評分等互動環節，逐步引導學生完成實踐任務，教師通過平臺的監控功能，監控學生在線學習時長、答題作答情況，隨時督促學生學習，開展多元評價，調動學生積極性、激發和提高學生課堂參與度。

三、實施情況

教師可隨時通過網絡平臺檢查學生在線視頻學習完成度和練習題、在線作業情況，如圖2所示，在線視頻學習完成度90%以上，上傳的仿真實踐視頻操作正確、學習筆記記錄清晰完整，慕課堂中隨堂練習成績平均90分以上，課后作業的單元測試完成率100%，平均成績90分以上，教學效果很好，學生學習目標達成度很高。

學生課堂中采用“云仿真”方式連接教師電腦進行仿真實踐操作（如圖3），教師可以在電腦上看到操作過程，隨時指導和糾正錯誤，為沒有電腦同學提供了操作環境，實現把操作訓練搬到了在線課堂。

三、結語

經過實踐探索，“互動式、云仿真”線上教學對于理實一體課程是可行有效的，授課中師生互動方便，數據記錄詳細節清晰，學生仿真學習了工業機器人的操作編程，學習目標達成度很好。

在線教學的改革還有待優化，還要繼續做好教學資源的收集、整理、加工和創作等工作，并不斷進行完善和更新，使其更適合學生學習。在后續的教學過程中可考慮通過翻轉課堂形式，突出課上實踐操作能力培養，另外也對實施線上線下混合式翻轉課堂教學提供了參考。

參考文獻

[1]?王曉華.基于 SPOC 的“商務英語口譯”在線課程建設與教學實踐[J].科技文匯，2020（5）：178-179.