云環境下工業機器人課程教學資源建設和教學模式改革

陳中哲 徐明輝

[摘

要] 對目前高職院校開展工業機器人課程教學中存在的問題進行分析，提出了一種基于云環境的工業機器人課程教學資源建設和教學模式改革：建設高質量教學資源、引入翻轉課堂教學模式、構建科學有效教學管理和教學評價。

[關

鍵

詞] 工業機器人；翻轉課堂；云課堂

[中圖分類號] G712

[文獻標志碼] A

[文章編號] 2096-0603（2018）31-0041-01

工業機器人作為智能制造的基石，在工業制造模式變革中起著至關重要的作用。隨著制造業轉型升級的不斷推進，制造類企業對高技能型工業機器人相關人才的需求呈現出井噴式的發展。金華職業技術學院緊抓時代契機，開設了工業機器人技術專業。由于是新興專業，工業機器人課程的教學資源匱乏，傳統的教學方法不能很好地服務教學。為提高人才培養質量，提升教學效果，在原有工業機器人課程的基礎上，對工業機器人相關教學資源進行系統建設，并對原有工業機器人課程進行教學改革，以提高人才培養的實用性和有效性，為區域經濟轉型升級提供堅實的人才支撐。

一、目前工業機器人教學中存在的問題

（一）缺乏系統實用的高質量教學資源

工業機器人在我國是起步晚卻發展迅猛的新興行業，相應地，目前省內高職院校在開設工業機器人課程和專業建設方面都處在摸索階段，教學方式和教學體系都不完善，相關教學資源非常少。

（二）學生差異性大，傳統教學模式很難進行因材施教

由于學生的知識技能基礎存在較大差異，傳統教學模式對不同層次的學生采用同質化的教學手段，直接導致“優秀學生不夠學”和“普通學生來不及學”兩種情況：對于接受能力強的學生，現有的項目難度不足以滿足其對知識技術的需求，影響了這類學生的學習深度；而對于基礎較差的學生，在觀看教師操作示范一遍后，還無法記住主要的操作步驟，容易造成此類學生在學習過程中的信心缺失，影響其學習積極性。

（三）課堂時間有限，對貼近企業生產實際的高進階案例訓練時間少

由于課堂時間的限制，操作演示和基礎訓練占據了較多的時間，對貼近企業生產實際的高進階案例的訓練時間很少。以焊接編程為例，學生大部分時間都在練習規則的二維焊接圖形，但在企業生產實際中，由于其產品焊接處的不規則性，通常是不規則的三維圖形。對貼近企業的三維案例，常常由于時間原因無法訓練到或匆匆帶過。

（四）缺乏有效的學習過程管理和教學效果評價

目前，工業機器人實訓教學大多采用“教師統一授課、學生分組練習”的教學模式。這種教學形式如果不能配套有效的學習過程管理和教學評價措施，將導致“個別學生做，其余學生看”的情況出現。

針對以上工業機器人教學過程中存在的問題，本文以工業弧焊機器人相關課程作為依托，進行教學改革：系統建設高質量、數字化的教學資源；對傳統的教學模式進行改革，引入翻轉課堂的模式；選擇云課堂作為教學管理載體，構建有效的教學過程管理和科學的教學評價。

二、云環境下工業機器人教學資源建設和教學模式改革

（一）建設實用有效的高質量數字化教學資源

開發建設教學資源時須對教學目標和教學內容進行深入分析，充分考慮學習者己有知識結構和學習特征，設計適合學習者并且貼近企業生產實際的高質量教學資源。建設資源時須注意以下幾個要點：（1）始終以學習者為中心，考慮到學習者興趣的激發，資源建設時注意各種形態資源的占比，注重信息化資源的開發，如動畫、虛擬實訓項目等，資源庫完成后非文本圖片數字化資源占比要求達到50%。注重教學資源的顆粒化和系統性。（2）建設的教學資源要適合翻轉課堂的教學模式，并要適合云課堂的運用。（3）注重企業實際案例的引入與教學化改造，使教學資源更貼近企業生產實際。

（二）對傳統機器人教學過程進行改革，構建翻轉課堂的教學體系

針對工業弧焊機器人相關課程，翻轉課堂課前學生根據自身學習的實際情況，自主安排學習進度，對教學資源進行自學，掌握課程內容的基本知識和技能，學習者根據個體差異進行分層學習，實現因材施教；翻轉課堂課中減少了教師知識講授、操作演示的時間，有更多的時間給學生學習訓練貼近企業生產實際的高進階任務；翻轉課堂后，學生對所學的知識進行總結反思，利用教學資源鞏固所學知識，利用拓展資源繼續學習，提升自我。

（三）以云課堂為載體，構建合理有效的教學過程進行管理和教學效果評價

借助云課堂豐富的應用功能，對學生學習過程進行有效管理和科學評價：課前的視頻自學、測試；課中的上課簽到、在線投票、頭腦風暴、答疑討論、練習測試；課后的反思總結、拓展學習。學生通過手機APP實現全程即時交互，云課堂的個人賬戶可以準確地記錄每一位學生的學習軌跡，通過后臺的大數據可以分析出每一位學生的學習特點，實現學習過程的有效管理和科學評價。

本次工業機器人課程教學改革在本校的試行中取得了良好的效果：新建設的數字化教學資源填補了原先教學資源的匱乏；翻轉課堂的教學模式很好地兼容了不同層次學生的學習需求，并且讓學生有更多機會進行高進階企業案例的訓練；云課堂載體很好地管理和評價了學生的學習過程，以往教學中“組長做組員看”的現象基本消除。

參考文獻：

[1]劉長生，劉新橋，黎湖廣.以翻轉課堂來推動未來高職課堂教學模式的變革[J].長沙航空職業技術學院學報，2014，14（1）：34-37.

[2]魏燕，陳海平，許樂.移動學習在高校翻轉課堂中的應用研究[J].中國教育技術裝備，2015（12）：56-58.◎編輯 馬燕萍