翻轉課堂在《機器人技術》課程的實踐與反思

摘要：隨著教育信息化的迅速發展，翻轉課堂作為新的教學模式成為教育技術領域的研究熱點。在《機器人技術》課程中實踐翻轉課堂教學模式，讓學生課前通過教學視頻和網絡資源學習掌握知識并擴展知識，課中討論和分享知識，答疑解惑，課后檢驗評價，提高學生學習的興趣和主動性，提升教學效果。

關鍵詞：翻轉課堂；教學模式；教學設計；教學實踐

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）14-0182-02

一、引言

翻轉課堂是由兩位美國老師提出的新型教學模式，它是指通過借助現代教育技術手段，預先錄制授課視頻來取代傳統的課堂知識講授，并在網絡上進行共享，要求學生課前自主觀看和學習，然后利用課堂時間集中解決學生在觀看視頻時所產生的困惑和疑問，實現知識內化的一種教學形態。隨著教育信息化的不斷發展，翻轉課堂已經成為我國教育技術領域的研究熱點，但是翻轉課堂在不同課程和不同領域其教學實踐也應不相同，隨著翻轉課堂教學的研究與應用，不同的教學方法各有其優缺點，適應的課程與領域也不同，因此，教學實踐中應根據具體的課程類型采用合適的教學方法。

《機器人技術》是機電一體化大綜合的專業課程。這門課程涉及機械、電子、自動控制、計算機、人工智能等學科。中國作為亞洲第三大的工業機器人需求國，市場發展穩定，隨著我國產業結構調整升級不斷深入和國際制造業中心向中國的轉移，我國的機器人市場會進一步加大，市場擴展的速度也會進一步提高。隨著社會自動化要求越來越高，機器人技術開始源源不斷地向人類活動的各個領域滲透。機器人技術不僅受到國家的重視，很多學校也開始開設了這門課。但機器人技術涉及學科交叉知識，內容豐富，涉及廣泛，學生僅僅圍繞課本學到的知識有限，所以采用翻轉課堂的方式，讓學生課前通過網絡學習和了解更多相關知識，然后課堂一起討論和分享。

二、翻轉課堂的教學設計

1.教學大綱制定。與課堂知識講授為主的傳統教學大綱不同，翻轉課堂教學模式的教學大綱制定主要是設計有效的作業任務，讓學生帶著作業任務積極展開課前預習和資料搜索，然后是課堂討論的引導，知識的分析及總結。教學大綱的目標是讓學生在掌握課本知識的同時，學習網絡資源進行知識擴展，通過作業任務讓學生將課本知識應用于實際問題中，加深對課本知識的理解。

2.教學視頻制作。將教學的知識點進行細分，制作長度約為7-10分鐘的講解視頻，并在視頻后配有相應的作業任務，讓學生上網查找資料或者是自己動手完成作業，加深對教學知識點的理解。例如機器人技術這門課的第一章緒論，主要講解機器人分類、應用、發展、組成部分和技術參數等，講解視頻后配有一個作業任務：“查找國內外一款機器人，分析其屬于哪一類，應用場合？由哪幾部分組成？技術參數？”這個作業任務能讓學生更好地掌握知識。

3.課堂活動設計。課堂主要是進行作業任務的交流和討論，并對重點難點內容的分析和總結。有些知識點學生可以通過制作PPT進行知識匯報，一起進行知識交流和分享。比如機器人技術這門課的第一章緒論的作業如上所述，學生課前預先學習教學視頻，完成作業，然后制作PPT在課堂進行講解，每個學生或每個小隊負責講解國內外一款機器人，讓學生掌握機器人分類、應用、發展、組成部分和技術參數這些課本知識的同時，鍛煉學生的查找資料能力，團隊合作能力，成果顯示和分享能力，講說能力等。

4.教學評價體系建立。本課程考核模式為“平時（視頻學習+作業+考勤+課堂表現）50%+期末考試卷面40%”。在作業和課堂表現方面，對于大班教學，課堂沒有很多時間讓每位學生都上臺講解，這時就需要學生發揮主動性。首先是學生主動上臺，在沒有學生主動上臺的情況下再點名，但主動上臺的學生平時課堂表現評分會高一個等級，這樣可以激勵學生的主動性，并且發揮主動性的同時，學生會好好準備作業及鍛煉講解能力。

三、翻轉課堂的教學實踐

1.課前預習初步掌握知識階段。課前知識掌握是翻轉課堂中一個非常重要的環節，它將會影響課堂的執行情況。在這階段必須保證學生能夠認真積極主動完成課前預習任務。因此，在這階段布置任務讓學生觀看教學視頻，并提供一些相關網上資源讓學生加深知識掌握和擴展。同時，在這階段布置作業任務，讓學生帶著作業認真自動完成預習任務。比如《機器人技術》第二章主要講解機器人的機構。該作業任務是“選一款國內外工業機器人并對其機構進行分析，同時模仿其機構使用三維軟件進行建模?！薄?/p>

2.課中知識內化和知識交流分享階段。課中階段主要對課前知識預習掌握的交流，答疑解惑，講解難點和提升知識點的一個環節。這階段主要根據知識點學生制作PPT匯報自己的學習成果，或者隨堂考核檢驗課前預習知識情況。教師在這階段需要對知識點進行總結，對學生討論進行引導，答疑解惑，并對重難點進行補充講解。比如第二章機器人機構的作業任務，學生通過PPT講解自己完成的情況，這將促使知識內化和知識交流分享。

3.課后檢驗評價階段。翻轉課堂的課后檢驗評價是確保學生積極性的一個環節。這階段主要是教師對學生課堂表現和作業情況給予檢驗評價，是對學生學習成果的一種肯定。同時也是教師對學生學習情況的了解，教學效果的反饋。

四、教學效果分析與反思

本課程的試點以小班進行，班級學生32人，便于進行課堂分組討論與專題匯報。大部分學生能按要求進行課前視頻學習，查找資料，課中進行交流討論，PPT成果展示，這對于學生的自學、溝通交流、分析解決問題、團隊合作等方面能力都有了一定提高，同時也提高了綜合學習效率。但也存在不少問題：（1）少數學生沒有完成課前視頻的學習任務，這導致課堂討論環節跟不上節奏。（2）還有一部分學生不看視頻或者是粗略快速觀看，然后直接上網搜索資料完成作業任務，這樣的作業效果較差。（3）部分學生在課堂上的討論活躍程度不足，或者部分同學發言較少或是認為自己的發言無用，在溝通方面和團隊合作方面還是有所欠缺。針對上述問題，提出了以下改善措施：在課堂上隨時以提問的方式抽查學生視頻觀看情況，并把抽查結果作為課堂表現給予記分，這樣促進學生按時認真完成任務；在課堂討論方面，需要研究更有效的引導方法，除了教師的提問，也引導臺下的學生對臺上的學生提出感興趣的問題，營造積極討論的課堂氣氛。

五、結語

翻轉課堂教學模式在近年來發展迅速，為學生提供了多樣化的學習方式，為教師提供了新的教學方式，讓學生主動學習知識并通過網絡資源擴展知識，教師在這種教學模式中主要承擔引導、提供知識資源、檢驗學習成果、答疑解惑、總結督促等任務。翻轉課堂應對不同課程性質和課程內容采取不同的教學實踐。通過在《機器人技術》課程中的翻轉課堂實踐，取得了一定的教學效果，學生的主動學習和自學能力有所提高，查找資料能力，團隊合作能力，PPT制作能力和講解能力，理論知識應用于實際能力等得到了鍛煉。但是也發現了教學實踐中的視頻互動性欠缺、學生課前預先學習網絡教學和完成作業任務情況比較差，課堂討論參與度不足等問題。需要進一步完善教學模式，培養學生多方面的能力，提升教學效果。

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