信息化教學(xué)在工業(yè)機(jī)器人離線編程中的應(yīng)用

翁劍峰

（臺州科技職業(yè)學(xué)院 機(jī)電與模具工程學(xué)院，浙江 臺州 318020）

一、引言

從目前的錄取分?jǐn)?shù)線情況來看，大部分進(jìn)入高職院校的學(xué)生都是無法很好適應(yīng)中小學(xué)十二年傳統(tǒng)教育的學(xué)生，他們的普遍特點(diǎn)是厭學(xué)情緒高、學(xué)習(xí)成績較差。以云班課App 為代表的信息化課程平臺能有效利用手機(jī)或其他移動(dòng)智能終端開展與傳統(tǒng)教學(xué)不一樣的教學(xué)模式，它突破了課堂只能在教室進(jìn)行的局限，學(xué)生可以隨時(shí)隨地參與平臺互動(dòng)和平臺資源學(xué)習(xí)。本文以《工業(yè)機(jī)器人離線編程》課程為例，探討云班課平臺在教學(xué)中的應(yīng)用，提出對信息化教學(xué)的思考，望有助于信息化教學(xué)效果的提高。

二、教學(xué)分析

工業(yè)機(jī)器人離線編程這門課涉及的知識面較廣，需要很多前期相關(guān)課程的基礎(chǔ)知識，綜合應(yīng)用能力要求較高。傳統(tǒng)課堂采用Robotstudio 軟件的仿真示范法，學(xué)生在課堂上做部分練習(xí)，課后在自己電腦上完成作業(yè)。教學(xué)效果不是十分理想，經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)主要原因如下：

（一）課時(shí)有限。這門課只有30 個(gè)學(xué)時(shí)，每周1 次課，較少的課時(shí)導(dǎo)致部分前期知識點(diǎn)掌握不扎實(shí)的學(xué)生無法很好地理解和掌握新的知識點(diǎn)，無法綜合應(yīng)用之前所學(xué)的基礎(chǔ)知識。另外，部分學(xué)生存在編程能力較弱。

（二）教學(xué)效果反饋較少。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，教師只能在課后作業(yè)中得知學(xué)生的總體學(xué)習(xí)情況。這周的作業(yè)情況至少等到下周上課時(shí)才能講解，中間的反饋鏈較長，耗時(shí)較多，等到講解時(shí)，部分學(xué)生已經(jīng)記憶模糊，對教師講解的接受程度較弱。

（三）課后提問機(jī)會(huì)有限。在課后作業(yè)碰到問題時(shí)，無法很好地與教師溝通交流，部分學(xué)生因?yàn)樽鳂I(yè)受阻，但是為了完成作業(yè)任務(wù)，就直接復(fù)制其他同學(xué)的作業(yè)來應(yīng)付老師檢查。

三、云班課教學(xué)實(shí)施過程案例

（一）課前學(xué)習(xí)

課前學(xué)習(xí)可以較好地解決課時(shí)不足的問題。課前教師通過云班課平臺發(fā)布學(xué)習(xí)資源、課程概要和工業(yè)機(jī)器人仿真運(yùn)行視頻。學(xué)習(xí)資源主要是讓學(xué)生能對之前學(xué)過的知識點(diǎn)做一次復(fù)習(xí)，對于新的知識點(diǎn)做一次預(yù)習(xí)，同時(shí)，學(xué)習(xí)資源中也會(huì)為有額外精力的學(xué)生提供其他網(wǎng)絡(luò)資源供其學(xué)習(xí)，節(jié)約寶貴的課堂時(shí)間。課程概要能讓學(xué)生了解課程知識框架。仿真視頻能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)好奇心，讓學(xué)生帶著思考進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)。

（二）課堂學(xué)習(xí)

本小節(jié)以“工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)太陽能薄膜板”應(yīng)用為例，介紹云班課課堂實(shí)施。

1.課堂引入

（1）將工作站的功能以視頻的方式展示給學(xué)生觀看，利用IRB120 機(jī)器人在流水線上拾取太陽能薄板工件，將其搬運(yùn)至?xí)捍婧兄小?/p>

（2）講解工作站的整體結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生從整體框架、從大局觀上理解整個(gè)系統(tǒng)的工作過程。基于這個(gè)大的框架，再繼續(xù)講解后面的每一小部分內(nèi)容。

（3）基于大框架，將整個(gè)系統(tǒng)拆解成一個(gè)個(gè)小的部分。分部分講解。講解每一部分的時(shí)候，時(shí)刻聯(lián)系大框架、總體結(jié)構(gòu)，做到：形散而神不散。

2.老師邊講解，學(xué)生邊練習(xí)，教師巡回檢查學(xué)生練習(xí)情況

（1）演示搬運(yùn)系統(tǒng)的I/O 配置方法，并讓學(xué)生練習(xí)

（2）演示并講解該項(xiàng)目任務(wù)需要用到的運(yùn)動(dòng)指令，并讓學(xué)生練習(xí)。

（3）演示并講解該項(xiàng)目任務(wù)需要用到的邏輯控制指令、偏移指令和其他相關(guān)指令，并讓學(xué)生練習(xí)。

利用云班課的投屏功能，將學(xué)生做的練習(xí)拍照展示，對于共性問題，及時(shí)講解，糾正錯(cuò)誤，對于優(yōu)秀案給予云班課“課堂表現(xiàn)”中一定加分。以此帶動(dòng)大家練習(xí)的積極性和課堂參與度。

3.教師發(fā)起討論或演示，學(xué)生參與回答

通過云班課發(fā)起教學(xué)問卷調(diào)查，考查學(xué)生對于教學(xué)內(nèi)容的接受程度，教師可以及時(shí)得到反饋學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，針對薄弱環(huán)節(jié)詳細(xì)講解，把大部分人的問題在課堂中就解決。

4.教師發(fā)起項(xiàng)目，學(xué)生完成項(xiàng)目

在下課之前，復(fù)習(xí)本次課程所講解的知識點(diǎn)，然后給學(xué)生講解完成整套系統(tǒng)流程的程序框架以及每一部分的配置方法，讓學(xué)生課后完成整個(gè)系統(tǒng)流程。

（三）課后安排

1.課后教師通過云班課發(fā)起作業(yè)，要求學(xué)生在指定日期前完成。

2.教師通過云班課發(fā)起教學(xué)討論答疑，學(xué)生可自由發(fā)言，調(diào)研課堂授課情況，包括學(xué)生對教師授課風(fēng)格喜好情況，學(xué)生對于本次課的收獲，課堂教學(xué)難度情況等可以自由發(fā)言。學(xué)生也可以將自己的疑問發(fā)在討論區(qū)，其他同學(xué)和老師都可以對問題進(jìn)行解答。

（四）作業(yè)評價(jià)

教師根據(jù)學(xué)生在平臺上上傳的課后作業(yè)完成情況給以評分和點(diǎn)評，學(xué)生也可以在作業(yè)下方繼續(xù)跟教師互動(dòng)。

四、總結(jié)與思考

（一）云班課平臺對教學(xué)效果的提升

云班課平臺的使用給學(xué)習(xí)成績帶來一定的提升。教學(xué)過程發(fā)現(xiàn)，2017 級學(xué)生本門課程的期末成績較2016 級提高顯著。因?yàn)樵瓢嗾n教學(xué)形式的多樣化，學(xué)生的課堂參與熱情和意愿有較大的提升，但是當(dāng)學(xué)生對這種新的教學(xué)模式出現(xiàn)審美疲勞后，是不是還具有同樣的教學(xué)效果，這還需要進(jìn)一步觀察和研究。

（二）學(xué)生對學(xué)習(xí)情況的反饋

云班課的討論區(qū)功能讓學(xué)生普遍感覺與同學(xué)、老師的互動(dòng)交流確實(shí)方便了很多，問題也能得到及時(shí)的解答，但是這種交流方式缺少面對面溝通交流的“味道”。因此，平時(shí)的線下溝通交流并不能被完全代替。此外，學(xué)生反應(yīng)采用云班課之后，學(xué)習(xí)壓力較大，精力和時(shí)間投入較多。我認(rèn)為這是一個(gè)正常的現(xiàn)象，對于同一個(gè)人來說，同一門學(xué)科，投入更多的精力和更多的思考，肯定能學(xué)得更好，這也能部分解釋采用云班課之后學(xué)生學(xué)習(xí)成績提高的原因。實(shí)踐過程中還發(fā)現(xiàn)，每一次課堂搶答或討論等活動(dòng)中，那些獲得加分的學(xué)生會(huì)有比較強(qiáng)烈的成就感和幸福感，這有利于他們建立自信心。