基于CBL教學法的工業機器人綜合設計教學質量評價研究

摘要：以案例為基礎的學習（Case-Based learning，CBL）教學法是一種以具體案例為導向，以學生為主體，以教師為主導的研究型教學模式。近年來工業機器人的飛速發展使得相關人才需求量不斷增加，高職院校通過人才培養教學模式的創新與實踐，針對工業機器人專業人才培養的特點，基于CBL教學法以實際操作結合基礎知識，對人才進行多角度、全方位的深入培養，有效培養高質量的工業機器人應用人才，緩解了市場的人才需求量。

關鍵詞：CBL教學法;工業機器人;人才培養

一、引言

我國工業機器人發展突飛猛進，2016年中國再次成為世界工業機器人的銷量冠軍。現如今工業機器人技術正在加速向人工智能的領域邁進，行業的高速發展為工業機器人技術專業的發展提供了更廣大的應用前景。在《中國制造2025》中指出，要把智能制造作為工業化和信息化深度融合的主打方向，其中工業機器人技術被認為是實現這個目標的關鍵技術。工業機器人應用的爆發性增長，致使工業機器人應用人才出現巨大缺口。為滿足企業對高端人才的迫切需求，高職院校設立了工業機器人技術專業，并將CBL教學法引入其中，以培養工業機器人專業人才為最終的目標，通過對CBL教學課程內容特點的深入分析以及研究來對現有教學模式進行有效改革，提高人才培養質量，為社會高效培養大量工業機器人專業人才。

二、引入CBL教學模式的必要性

傳統以學科為基礎的教學法只是片面強調知識的傳授，將知識強行灌輸給學生。這種非啟發式教育忽視了學生的自主性學習，學生只是一味的被動接受老師傳播的知識而缺乏思考和創新。而CBL教學法側與傳統的教學法有很大不同，CBL教學法強調以學生的自主性學習為主，而不是以教師講授為主，CBL將學習與案例相結合，使學生置身于案例問題中，它設計真實性任務，強調把學習設置到復雜的、有意義的問題中，學生可通過自主探究和小組合作來解決問題，從而學習和掌握隱含在問題背后的專業知識，養成自主學習的能力和形成解決問題的技能。因CBL教學法操作相對容易且依附于學科課程之內，所以其應用面更加廣泛，這種教學模式更能提高學生的創新能力，適應新形勢新要求。CBL教學法通常融入在常規的授課之中，這種方法能夠更好的幫助學生掌握相關的學科知識，為學生提供更多的方法去解決問題，大大的提高了學生的學習效率。

三、課程體系的構建

高職院校課程體系的建設應以培養人才為目標。普通高等教育注重研究型和學術型人才的培養，而高職院校則注重于培養高等技術的應用型人才，因此在課程設置時一定要注重學生實踐能力的培養和實用性，以實踐為主。實踐為主是指學生在學習基礎專業知識的前提下，能夠把工業機器人的實際操作為學習的重點，實際操作和課堂知識相輔，融會貫通，實現實操與理論概念兩手抓，共同發展。課程設置以實踐教學為主，使得學生能將所學理論知識得以實踐和應用，增強學生的實際操作能力和職業適應性。在課程設置中將拓展課程與專業核心課程適當的相結合，使學生在打下堅實的專業知識基礎的同時，能夠拓展知識面和獲取更多與職業相關的知識，并對學生的專業技能進行系統化的綜合培養。

四、CBL教學模式在工業機器人綜合設計教學的應用

CBL教學法在工業機器人綜合設計教學的應用中要由教師和學生共同去分擔完成任務，教師在授課前要明確教學目的以便事先準備好案例，通過對案例的篩選，教師給出一個內容更加緊扣教學目標的案例，對案例的相關知識進行講解，講解完之后展示出案例所留下的問題，給學生預留思考和發揮的空間。每個案例的教學學時數大概4～8學時不等。案例信息及問題可在課堂上展示給學生，也可以在課前提前通過教學助手發放給學生，讓學生去查閱并收集相關資料，通過小組討論一步步分析討論并解決問題。各小組在解決完案例問題之后要派小組代表參與全班的答辯，維護本組的答案與觀點，從而進一步強化學生的記憶力和邏輯思維能力，其余學生作為每組后援以維護本組觀點。最后由學生分析比較，教師小結和評價，點評各組的分析情況與辨證論治情況。具體如圖1所示。在編寫案例內容時大多基于實踐和理論概念的相通，突出知識的實用性，所以所給案例常取自于生活中的真實案例，這樣更有利于學生理解記憶并運用。通過課堂的調動來激發學生的學習興趣，引導學生對案例問題積極思考，培養學生發現問題、研究問題、解決問題的能力，以及培養學生的自主分析和決策能力。在課堂教學中，教師不再只是知識的傳授者，更是課堂的引導者，引導學生在課堂上進行積極主動思考回答問題、小組討論研究、平等交流合作，在遇到難點的時候教師可以參與到學生的討論當中進行咨詢與解答。對于解決案例中存在的難點問題，CBL避免了占用學生大量課后時間，解決問題不集中等弊端，而且可在課堂上可以提供不同“場景”的手動操作工業機器人的機會，大大提高了學生動手實踐的能力。

五、總結

本文通過實踐與研究，依據工業機器人課程的規律和特點，從學生和教師兩個方面入手，以培養學生自主學習能力和獲取知識技能為目標，構建基于CBL教學法的工業機器人綜合設計研究型教學模式，通過采用案例教學和啟發式課堂教學方法，提高學生自主學習能力和學習興趣，使學生系統化的掌握相關知識點，增加學生的拓展知識面。CBL在工業機器人課程教學中的應用仍在積累，但已顯示出其在提高學生學習的主動性和自學能力，解決實際問題中的優勢。我們將進一步完善該教學模式，提高教學質量，培養出高質量的應用型人才。

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基金項目：1、校級第七批校級教改項目（項目編號：2019jgqn04）

2、廣東省高等職業教育教學質量與教學改革工程教育教學改革研究與實踐項目（項目編號：GDJG2019394）

作者簡介：劉明（1986-），男，山東日照人，講師，博士，研究方向：集成電路設計。