機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)探索與實(shí)踐

張玉林 劉娟 李立成 謝金利

摘 要

將騰訊會(huì)議與云班課相結(jié)合開(kāi)展“機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)”課程網(wǎng)絡(luò)直播教學(xué)實(shí)踐，以解決特殊情況線(xiàn)下無(wú)法教學(xué)的問(wèn)題。介紹了網(wǎng)絡(luò)直播教學(xué)應(yīng)該準(zhǔn)備的軟硬件，并針對(duì)課程及學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)直播平臺(tái)的比較，最終選擇了騰訊會(huì)議與云班課相結(jié)合的方式進(jìn)行直播教學(xué)，建立了類(lèi)似線(xiàn)下學(xué)習(xí)的教學(xué)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了課前發(fā)布資料預(yù)習(xí)，課中知識(shí)點(diǎn)講解互動(dòng)，課后及時(shí)復(fù)習(xí)完成作業(yè)提交的全過(guò)程管理，達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞

機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ);騰訊會(huì)議;云班課;網(wǎng)絡(luò)直播

中圖分類(lèi)號(hào)： TP242-4;G712 ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.16.004

Abstract

Tencent conference and cloud class are combined to carry out the teaching practice of network broadcast of "fundamentals of robotics" course，so as to solve the problem that offline teaching cannot be conducted under special circumstances.This paper introduces the software and hardware that should be prepared for the teaching of network broadcast，and carries out the teaching design of network course according to the characteristics of the course and the students.Through the comparison of the network teaching live platform，the final choice of tencent conference and cloud class combined with the way of live teaching.A teaching environment similar to offline learning is established，which realizes the whole process management of pre-class release of materials，interactive explanation of knowledge points in class，and timely review and submission of homework after class，thus achieving a better teaching effect.

Key Words

Fundamentals of robotics;Tencent meeting;Cloud class;Live webcast

0 前言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，使得網(wǎng)絡(luò)教學(xué)更容易實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與傳統(tǒng)線(xiàn)下教學(xué)相比較有其自身特點(diǎn)，不受時(shí)空的限制，在虛擬教室中就能進(jìn)行。尤其是在這次新冠疫情背景下，各類(lèi)學(xué)校積極響應(yīng)教育部“停課不停學(xué)”的號(hào)召，紛紛開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。同時(shí)，各種線(xiàn)上教學(xué)平臺(tái)也應(yīng)運(yùn)而生。怎樣使用合適的平臺(tái)開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，達(dá)到好的教學(xué)效果才是“停課不停學(xué)”的意義所在。通過(guò)對(duì)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實(shí)施，總結(jié)了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，希望能對(duì)該課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)提供參考。

1 遠(yuǎn)程教學(xué)設(shè)計(jì)

1.1 課程介紹

機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)是機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，起到承前啟后的作用。該門(mén)課程共32學(xué)時(shí)，由于學(xué)時(shí)數(shù)的限制，教學(xué)主要內(nèi)容包括緒論，機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)，機(jī)器人動(dòng)力學(xué)，機(jī)器人軌跡規(guī)劃，機(jī)器人控制系統(tǒng)等。該門(mén)課程涉及理論力學(xué)，線(xiàn)性代數(shù)，自動(dòng)控制原理，傳感器原理等課程知識(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)存在一定困難。為了達(dá)到較好的教學(xué)效果，好的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計(jì)顯得尤為重要。

1.2 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟硬件準(zhǔn)備

在開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)之前，先要準(zhǔn)備好軟硬件。這里的軟件主要指在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過(guò)程中需要用到的直播平臺(tái)。目前常用的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)直播平臺(tái)有騰訊會(huì)議，釘釘，QQ，有課等。通過(guò)自己對(duì)這幾個(gè)平臺(tái)的使用及對(duì)學(xué)生使用情況的調(diào)查問(wèn)卷，對(duì)以上幾種直播平臺(tái)做了比較，其特點(diǎn)對(duì)比如表1所示。

通過(guò)對(duì)以上直播平臺(tái)優(yōu)點(diǎn)及不足的對(duì)比，考慮直播要求延遲小，才能更好地與學(xué)生互動(dòng)。因此，騰訊會(huì)議用來(lái)直播比較合適，但騰訊會(huì)議缺少簽到，答題等功能，為了解決這些問(wèn)題，可以將騰訊會(huì)議與云班課結(jié)合。云班課是一款基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)簽到，上傳資源，管理成員，開(kāi)展例如作業(yè)/小組任務(wù)、投票/問(wèn)卷、頭腦風(fēng)暴、討論、測(cè)試等各種活動(dòng)，在“課堂表現(xiàn)”中，老師可以讓學(xué)生舉手、搶答;也可以隨機(jī)選人回答問(wèn)題，可以手動(dòng)選人[1]。將騰訊會(huì)議與云班課兩者結(jié)合起來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)直播能很好完成類(lèi)似線(xiàn)下的教學(xué)活動(dòng)，以達(dá)到教學(xué)效果的目的。實(shí)施效果的調(diào)查問(wèn)卷如圖1所示。

學(xué)生在學(xué)習(xí)網(wǎng)課時(shí)，不同課程的任課老師選擇了不同的直播平臺(tái)，學(xué)生在使用這些平臺(tái)后大部分學(xué)生更喜歡騰訊會(huì)議與云班課結(jié)合的方式。那么，教師如何利用這種方式開(kāi)展教學(xué)將會(huì)在接下來(lái)的課程實(shí)施中進(jìn)行介紹。除了騰訊會(huì)議，云班課，還需要用到一款軟件，那就是錄屏軟件，以便于課后學(xué)生看回放，Camtasia Studio是不錯(cuò)的選擇，它的操作比較簡(jiǎn)單，且錄制效果較好。

網(wǎng)絡(luò)直播課程要達(dá)到好的教學(xué)效果，除了需要合適的軟件外，還需要借助一定的硬件設(shè)備，電腦、網(wǎng)絡(luò)是最基本的。此外，外置的高清攝像頭可以使教學(xué)更加方便，尤其是需要板書(shū)的課程。例如機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)，在講機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)時(shí)，需要結(jié)合板書(shū)給學(xué)生講解變換矩陣，這樣學(xué)生才能更好地理解，有了攝像頭，教師可以用筆代替鼠標(biāo)直接在本子上進(jìn)行書(shū)寫(xiě)，比在PPT上進(jìn)行板書(shū)效果好很多。如圖2、圖3所示。

由圖2可知，采用這種方式后，大部分學(xué)生覺(jué)得能更好的理解知識(shí)點(diǎn)。

1.3 課程教學(xué)設(shè)計(jì)

1.3.1 學(xué)時(shí)安排

機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)課程的學(xué)時(shí)安排如表2所示。

13.2 教學(xué)設(shè)計(jì)

以機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)課程第2講網(wǎng)絡(luò)直播為例，教學(xué)設(shè)計(jì)如表3所示。

2 課程實(shí)施

直播課程的實(shí)施與線(xiàn)下課程有所不同，但仍有相似之處。上課之前可以將教材電子檔、課件等上傳到云班課，讓學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)。上課前一天利用騰訊會(huì)議的“預(yù)定會(huì)議”功能，并將會(huì)議鏈接發(fā)至課程班級(jí)群。

教師提前半小時(shí)進(jìn)入會(huì)議，類(lèi)似于線(xiàn)下教師提前進(jìn)入教室。課前5分鐘打開(kāi)騰訊會(huì)議的桌面共享，并利用云班課的簽到功能進(jìn)行簽到，建議使用限時(shí)簽到10分鐘，從課前5分鐘到上課5分鐘這段時(shí)間學(xué)生都可以簽到，在一定程度上可以避免學(xué)生因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)等問(wèn)題無(wú)法簽到的問(wèn)題，如圖4所示。

上課時(shí)間一到，準(zhǔn)時(shí)上課，同時(shí)打開(kāi)錄屏軟件。利用5分鐘左右的時(shí)間，對(duì)上一講的課程進(jìn)行復(fù)習(xí)，可以通過(guò)云班課中的課堂表現(xiàn)，隨機(jī)選人或搶答形式，以提問(wèn)的方式來(lái)復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)。一方面可以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)上一講知識(shí)的掌握情況，另一方面也起到監(jiān)督學(xué)習(xí)的作用。

復(fù)習(xí)完成后便開(kāi)始新知識(shí)點(diǎn)講解，在講解過(guò)程中注意查看手機(jī)端（用于直播監(jiān)測(cè)）或另一臺(tái)電腦直播狀況（有兩臺(tái)電腦的時(shí)候，一臺(tái)用于直播，一臺(tái)用于監(jiān)測(cè)），不僅可以監(jiān)測(cè)直播過(guò)程中是否出現(xiàn)無(wú)聲音等問(wèn)題以便及時(shí)解決，還可以看到學(xué)生在聊天窗口的提問(wèn)情況，如有提問(wèn)教師可以進(jìn)行及時(shí)的解答。當(dāng)然，在講解新知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，同樣可以根據(jù)授課內(nèi)容，利用云班課與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，包括隨機(jī)選人，搶答，以及課堂測(cè)試等，這些穿插于整堂課的互動(dòng)總共約10分鐘時(shí)間。

課后，將錄制的視頻上傳至云班課，以便學(xué)生復(fù)習(xí)使用。同時(shí)，在云班課上可以布置課后作業(yè)，學(xué)生完成后上傳，教師進(jìn)行線(xiàn)上批改。教師還可利用云班課進(jìn)行調(diào)查問(wèn)卷，例如對(duì)當(dāng)堂課的知識(shí)點(diǎn)掌握情況，也可以利用云班課中的頭腦風(fēng)暴，讓學(xué)生把沒(méi)聽(tīng)懂的知識(shí)點(diǎn)提出來(lái)。總之，將騰訊會(huì)議與云班課結(jié)合起來(lái)，可以使教學(xué)很好地組織起來(lái)。

3 實(shí)施效果

通過(guò)近一個(gè)多月的網(wǎng)絡(luò)直播，機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)課程按照教學(xué)實(shí)施計(jì)劃順利開(kāi)展。學(xué)生平均出勤率為97%，如圖5所示。

學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)情況反映良好，能提出合理的建議，促進(jìn)教師教學(xué)改進(jìn)。學(xué)生對(duì)教師教學(xué)感受和建議如圖6所示。

4 總結(jié)

網(wǎng)絡(luò)直播教學(xué)是計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物，是傳統(tǒng)線(xiàn)下教學(xué)的一種補(bǔ)充，具有不受地域空間限制的優(yōu)點(diǎn)。在疫情下，能較好地解決停課不停學(xué)的問(wèn)題。選擇合適的方法才能達(dá)到教學(xué)效果，才是停課不停學(xué)的意義所在。騰訊會(huì)議結(jié)合云班課就是一種較好的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式，能形成類(lèi)似線(xiàn)下的教學(xué)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)課前、課中及課后全過(guò)程管理。當(dāng)然，不同教師有不同的教學(xué)方式，也有適合自己的不同直播平臺(tái)，本文所提及的線(xiàn)上教學(xué)方式僅為有需要的教師提供一個(gè)參考。

參考文獻(xiàn)

[1]商桑，靳新.云教學(xué)理論與實(shí)踐研究[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2017.