基于翻轉課堂混合式教學模式的高職機器視覺檢測技術課程改革及實踐研究

陳思 張濤川

摘? 要 近幾年，國內教育界非常重視在線開放精品課等線上教學資源建設，各院校也在努力建設和積極使用線上開放課程資源，給翻轉課堂混合式教學模式的推進帶來很大促進作用。論述基于翻轉課堂混合式教學模式的高職機器視覺檢測技術課程改革及實踐研究。

關鍵詞 高職；機器視覺檢測技術；翻轉課堂；混合式教學；課程改革

中圖分類號：G642.3? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）14-0099-03

Abstract In recent years， the domestic education sector attaches great importance to the construction of online teaching resources， such as online open quality courses. Colleges and universities are also making efforts to build and actively use online open course resources， which has brought great promotion to the promotion of?flipped classroom hybrid teaching mode. This paper discusses the?curriculum reform and practical research of Machine Vision Detec-tion Technology in higher vocational colleges based on the flipped classroom hybrid teaching mode.

Key words higher vocational education; machine vision detection technology; flipped classroom; hybrid teaching; curriculum reform

0? 引言

翻轉課堂源于美國。起初是教師拍了教學視頻給因病缺席的學生補課，然而這些教學視頻也受到其他需要查漏補缺的學生的青睞。隨后，翻轉課堂在美國逐漸發展起來，受到教育界的推崇并迅速傳播到世界各地。近年來，翻轉課堂線上線下相結合的混合式教學模式在國內得到認同和推廣，并被廣大教學教研工作者應用到具體的課程改革研究中[1]。在本次新冠疫情防控期間，線上教學資源為保障“停課不停學，停課不停教”起了非常重要的作用[2]。這次大規模的線上課程教學給傳統教學模式帶來很大沖擊，給教育者帶來新的教學理念，給受教育者帶來新的學習體驗[3-4]。

經歷了這次線上教學，教育界更加重視翻轉課堂混合式教學模式的應用，更加重視利用信息技術和互聯網技術來培養學生。

機器視覺檢測技術，作為現代新興科技之一，對安全消防、生產制造及航空航天等多個領域有著重要的應用價值和研究意義。而對于高職工業機器人技術專業，機器視覺檢測技術課程是一門重要的專業課程，是一門理實融合、教學做一體的專業課程，是機器人集成應用技術及自動化生產線安裝與調試等課程的重要前續課程。為了與時俱進，利用現代科技來改善教育教學條件，培養符合現代社會需求的機器視覺檢測技術人才，將翻轉課堂和線上線下相結合的混合式教學模式應用到機器視覺檢測技術教學中，進行課程改革研究。

1? 應用于機器視覺檢測技術課程教學的傳統模式存在的問題

1.1? 學生在課堂上難以將理論知識內化吸收

機器視覺檢測技術涉及復雜的數學公式、專業術語較多的數字圖像知識、多種類型的程序語句及深奧的算法設計等知識，給高職層次的學生帶來很大學習壓力。使用傳統的教學模式對高職工業機器人專業的學生進行機器視覺檢測技術課程教學后，很多學生反饋在課堂上難以理解數學公式，對專業術語遺忘率高，對理論知識的內化吸收率較低，在學習中經常受到挫敗，缺乏學習成就，從而導致對該課程產生恐懼和厭倦的情緒，削弱了內在的學習動機。

1.2? 學生在課堂上難以按時完成虛擬的實驗仿真任務

機器視覺檢測技術使用的虛擬仿真和程序編寫軟件大多是英文界面，而且操作步驟多，使用程序語句類型多，需要修改的參數非常多，在程序編譯過程中出現的問題也很多。在教師在進行實驗演繹的過程中，學生如果忽略了某些環節，容易導致在進行自主實驗仿真的時候不能順利操作，難以按時完成虛擬實驗仿真任務。

1.3? 學生在課后未能有效查漏補缺

在課后，學生表示不知道如何去查漏補缺，常常是對前一次課的知識內容還沒來得及消化吸收，就要接受新的知識，經常出現斷層式的學習現象，難以將前后知識進行關聯學習。因為遺忘的知識點太多，一些學生不知道如何向教師請教，產生嚴重的學習挫敗情緒。

2? 翻轉課堂混合式教學應用于機器視覺檢測技術課程教學的可行性

2.1? 在線開放課程平臺發展成熟

隨著互聯網和信息技術的發展進步，市場上涌現了大量像微知庫、超星學習通等優質的在線開放課程平臺，具有操作終端多樣化、使用方便、功能豐富強大的特點，可以給開展翻轉課堂混合式教學提供有效保障[5-6]。教師可以使用平臺上現有的課程資源進行教學，也可以根據教學計劃自行建設課程資源來開展教學工作。平臺提供了課程資源管理、題庫管理、隨機試題、在線練習與測驗、師生互動、簽到、搶答、隨機抽查等功能。在平臺上建立的課程可以重復使用，并且容易實現對課程資源進行管理，對學生的學習進度進行監督，對學生的學習質量進行診斷。平臺操作終端多樣化，不但可以使用終端電腦進行操作，還可以使用智能手機和iPad等移動終端設備進行操作，增強了學習靈活性。

2.2? 高職學生身心發展較成熟

相對于中小學學生，高職學生身心發展較為成熟，職業理想較為明確，學習動機較強，自律能力和自主學習能力較好，課后空余時間也相對充裕[7-8]。而且高職學生渴望提高技能和職業能力，注重培養自主學習能力和管理學習能力[9]。在教師的安排下，高職學生能逐步適應翻轉課堂混合式教學模式的學習，實現課前、課中及課后學習相結合。

2.3? 教育工作者在不斷探索和研究課程改革

事物是不斷革新發展的，教育也一樣需要改革發展。教育工作者應不斷學習先進的教學理念，學習國內外相關的教學研究成果，了解國內外的教學現狀及趨勢，借鑒國內外院校的實踐經驗，聯系教學實際，進行課程教學改革研究，制訂課程改革計劃。在互聯網和信息技術發展較為成熟的時代，利用互聯網手段優化教學方法是大勢所趨、人心所向[10]。目前在翻轉課堂課題研究過程中，很多教師選擇某個班級嘗試翻轉課堂混合式教學模式，并對教學結果進行對比和評價，觀察并記錄收集相關資料數據，總結經驗并進行研究成果共享[11-12]。

3? 將翻轉課堂混合式教學應用于機器視覺檢測技術課程教學

3.1? 準備階段

在準備階段，組成課程小組，走訪兄弟院校，了解兄弟院校的機器視覺檢測技術課程開課現狀，調研了解企業對機器視覺檢測技術的應用現狀及對相關崗位的技能要求，把企業生產工程項目融入翻轉課堂的課程內容設計中。進行課程資源規劃，部分課程資源規劃如表1所示，并分工合作完成課程資源的制作。目前，市場上已經開發出很多優質的在線開放課程平臺，課題小組嘗試使用微知庫和超星學習通兩個平臺來建立在線課程，并將制作的課程資源上傳到平臺上。選擇工業機器人技術專業的一個班級作為實驗教學班，使用翻轉課堂混合式教學模式開展教學。準備階段的工作流程如圖1所示。

3.2? 實施階段

翻轉課堂的實施過程如圖2所示，分為課前、課中和課后三個環節。

3.2.1? 課前? 教師在平臺上發布學習任務和學習目標，并將信息通知學生。學生自主安排時間，利用課程資源進行學習。在學習過程中遇到問題，學生可以通過重復學習研究某個知識點來嘗試解決問題，也可以在線與其他學生探討遇到的問題；如果問題還得不到解決，可以給教師留言請教。教師可以在平臺的后臺監督學生的學習進度和完成課前測試題的結果，主動督促學習進度較慢的學生去學習，對測試結果不理想的學生進行適當學習指導。

3.2.2? 課中? 教師的主要任務是跟學生互動交流，結合學習效果抽查和課前收集的問題，引導學生解決問題，突破重點與難點，然后對知識進行總結歸納。

3.2.3? 課后? 學生繼續利用在線課程資源進行查漏補缺、溫習鞏固。教師針對學生前面的學習情況發布測驗練習題，并對測驗結果進行點評，錄制測驗練習題的講解視頻并上傳到平臺。

4? 教學效果評價

在進行兩輪的翻轉課堂混合式教學試驗后，根據學生的反饋和課程小組教師的診斷結果，總結出翻轉課堂混合式教學模式用于機器視覺檢測技術教學有較明顯的優勢，同時存在一些缺點。其中，主要優勢是學生能很好地利用課余時間學習，根據個人的情況，靈活使用線上課程資源進行課前學習及課后溫習，及時進行知識鞏固；使用在線討論和留言等方式與教師及其他學生進行交流互動，逐步形成主動學習的習慣，培養了自主學習的能力及自我管理的能力。對課程考核結果進行分析比較：使用翻轉課堂混合式教學模式進行教學的班級，大部分學生能掌握機器視覺檢測技術課程的基本知識，能熟練操作編程仿真軟件，學生的成績分布集中在中等和良好兩個等級；使用傳統教學模式進行教學的班級，學生的成績兩極化較為嚴重，成績差距較大。

翻轉課堂混合式教學模式應用于機器視覺檢測技術教學的主要缺點，是部分自律性較差的學生應付式對待教師布置的學習任務，只是點擊課程視頻而并沒有認真學習，通過抄襲同學的答案來完成課程測驗。

5? 結束語

聯網和信息技術快速發展給教學改革帶來強勁的促進力量，教育界需要利用好這股科技力量對教學模式進行改革創新，促進國內教育教學發展進步。教育者需要勇于學習和接受新的教學理念，學習國內外相關研究成果，了解國內外教學現狀及趨勢，借鑒國內外教學實踐經驗，讓教育事業永葆生機和充滿活力。雖然在改革途中會遇到很多困難和問題，但是每克服一個困難、解決一個問題，教育事業就會更前進一步。

參考文獻

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