“工業機器人拆裝與調試”課程線上教學研究

摘 要：新冠肺炎疫情導致了全國高校停課，各級各類學校通過開展線上課程教學，實現“停課不停學”。文章以吉林工業職業技術學院“工業機器人拆裝與調試”課程采用“超星學習通+釘釘”雙平臺方式開展線上教學為例，通過線上前期準備、教學設計和教學實施等方面，對教學中存在的問題進行分析整理，總結線上教學效果，為其他課程的線上教學提供一定的參考價值。

關鍵詞：線上課程;機器人拆裝;教學實施

0 引言

目前，我國已取得了抗擊疫情斗爭的重大戰略成果，至2020年11月，我國各級各類學校已全部復學，通過總結疫情期間線上課程教學經驗，單純的線上教學活動雖突破了教學地點和教學時間的限制，但存在諸多局限性，如師生交流障礙、臨場感缺乏、監控不到位、教師信息化教學能力薄弱、理實類課程缺乏實踐操作等。

文章著重闡述“工業機器人拆裝與調試”課程線上教學實施過程，通過教學資源準備、平臺選用、教學設計、教學實施及效果評價5個方面，分析課程線上教學的優點和不足，總結經驗，以期提升課程教學質量。

1 資源準備

學院利用實訓室設備和資料自制教學資源，包含授課PPT、校本教材電子版、理論講解視頻錄制、實操示范視頻錄制、習題測驗等，并與合作企業協調“InteRobot離線編程與仿真軟件”和“工業機器人機械裝調維修虛擬仿真軟件”下載權限。每堂課程的教學資源提前三天完成并上傳至學習平臺，在課前開放觀看權限。教學視頻設置為防拖拽、防窗口切換，杜絕學生刷課行為。視頻設置測試關卡，學生通過測試方可繼續觀看，答錯需重看本知識點內容并再次答題。視頻測試關卡有利于教師了解學生對細化知識點的掌握情況，有助于學生思考，提高學生學習能動性^[1]。

2 平臺選用

線上教學平臺既是線上課程教學的載體，也是師生溝通的重要橋梁。學校綜合考慮課程特點、學生使用率、平臺功能等因素，選擇“超星學習通+釘釘”雙平臺線上教學模式。

2.1 超星學習通平臺

超星學習通可實現教學視頻存儲和播放，具備班級管理、作業發放批閱、教學數據采集等功能，構建了完善的教學資源庫、互動活動庫、習題庫等教學模塊，充分發揮了網絡大數據資源的優勢，實現了“資源豐富、開放共享、在線互動、激發興趣、提高效率”的教學目的，有助于教師進行課程分析和教學研究^[2]。

2.2 釘釘直播軟件

釘釘是一種多端平臺的溝通工具，具有及時溝通、多群直播、觀看回放、平臺開放等實用功能，且操作簡單，學生只要有電腦或手機就可以參加課程學習。課程線上教學過程主要使用會議、直播功能，師生在彼此可見的氛圍下學習，增強了課堂氛圍，便于監督學生學習狀態。釘釘的多群聯播功能有利于實現多班同時上課^[3]。

3 教學設計

3.1 教學形式

“工業機器人拆裝與調試”課程是吉林工業職業技術學院工業機器人應用技術專業的技術技能課，主要包含工業機器人操作及編程、工業機器人拆卸及安裝兩部分內容，采用“理論講解+實踐操作+項目測評”的授課模式。理論講解以PPT錄屏播放為主，講授每個項目必備的基礎理論知識。工業機器人操作及編程部分以InteRobot離線編程仿真軟件操作講解錄屏為主，實訓室內工業機器人實操過程錄制為輔，有助于學生利用編程仿真軟件進行操作訓練。工業機器人拆卸及安裝部分以實訓室工業機器人拆裝實操講解錄制為主，工業機器人機械裝調維修虛擬仿真錄屏為輔，有助于學生直觀地認識工業機器人拆卸、安裝及工具實際使用。

針對學生線上學習注意力易分散及電腦配備問題，依據學生擁有電腦臺數及學情調研分組，3～4人一組，確保每小組配備一臺電腦。在小組線上討論、練習過程中，教師可隨機加入小組參與討論。項目測評采用小組線上操作直播、其余小組和教師評分的方式進行。這種線上授課模式實現了理論與實踐相結合，提升了學生學習積極性和團隊協作精神。

3.2 內容設計

線上教學內容力求少而精，指向教學內容的核心知識，教師需在短時間內講解清楚，學生能有所領悟^[4]。工業機器人編程項目的主要內容為工業機器人基本操作、指令運用、程序編輯。工業機器人拆裝部分主要介紹工業機器人的傳動原理、關鍵部件，以及1至6軸的拆卸和安裝。教師還需設計精要的自主學習任務和互動交流，激發學生學習積極性^[5]。另外，按照注意力曲線理論，學生的注意力在10 min時達到高點，之后逐漸下滑。為了在有效的時間內集中學生的學習注意力，將每個知識點的教學視頻控制在12～15 min。

4 教學實施

教師以華中數控HSR-JR612型工業機器人為載體，完成機器人搬運程序編輯、機器人本體拆裝兩個任務，將裝配鉗工、維修電工相關職業標準要求和安全規范操作融入課程中。教學過程包括課前準備、課中教學練、課后評價3個模塊。

4.1 課前準備

課前，教師對教學平臺及所需軟件進行檢查和調試。課前等待期間，教師播放有利于學生思想教育的新聞或課程相關的視頻，調節學生課前心態。最后，教師開啟釘釘錄屏功能，便于缺席的同學及時觀看，跟上整體學習進度，也便于學生課后復習。

4.2 課中教學練

4.2.1 課程導入

教師對作業中出現的典型問題進行深入分析，復習和鞏固上節課知識，或以小組直播學習心得等方式，穩定學生情緒，引導學生思考，激發學生學習興趣。

4.2.2 課程教學

任務實施由觀看教學視頻、小組實操練習、項目測評3個環節組成。師生保持釘釘在線，教師及時回答學生疑問，并在重難點進行詳細講解。

（1）環節1：教學視頻學習。

學生在超星學習通平臺觀看理論部分和教師實操示范的教學視頻，教師通過提問、搶答、討論等方式掌握學生學習情況。針對學生不易理解的細節和存在疑問的內容，教師可在實訓室直播講解。

（2）環節2：小組實操練習。

學生采用“InteRobot離線編程與仿真軟件”和“工業機器人機械裝調維修虛擬仿真軟件”進行實操訓練。學生可使用電腦或手機運行InteRobot離線編程與仿真軟件，了解工業機器人示教器功能、掌握工業機器人基本操作、聯系工業機器人任務程序編輯。學生利用工業機器人機械裝調維修虛擬仿真軟件，了解工業機器人內部機械結構、掌握工業機器人傳動結構，模擬練習工業機器人各軸的拆卸與安裝、氣路及通信線路的連接。

（3）環節3：項目測評。

根據制定的任務計劃，教師可將釘釘直播權授予相應小組，由小組直播項目操作過程，教師和其余小組進行聯合測評。小組之間相互促進、相互監督，既調動了學生學習積極性，也增強了團隊協作能力。

4.3 課后評價

教師通過批閱小組課后完成的任務實施報告，結合超星學習通后臺記錄的學生學習過程數據，實施多元考核方式。在課程結束后形成學生線上教學報告，便于“工業機器人拆裝與調試”課程線上教學的改進和完善。

5 實施效果及結論

通過超星學習通平臺統計的學生課程數據，結合學院督導組聽課反饋，表明“工業機器人拆裝與調試”課程線上教學充分發揮了學生主觀能動性，學生的自學能力、語言表達能力及團隊協作能力都有所提高。但與線下教學效果相比仍存在較大的差距，學生返校后需熟悉設備和工具，才能在規定時間完成指定任務。

6 結語

針對高職院校實踐性較強的課程，應用“超星學習通平臺+釘釘”雙平臺，借助匹配的虛擬仿真軟件，采用“理論講解+實踐操作+項目測評”的線上教學模式，學生自主能動性和語言表達能力得到提高，實操技術技能最大限度接近于線下教學效果，使得這種線上課程教學模式成為學校和學生在特殊情況下，以及社會求知者的優先選擇。線上線下教學各有其優缺點，將線上線下教學混合開展，將有利于教學質量提高，有助于教師信息化教學能力、教學設計組織能力以及教學數據分析能力提升。

Research on the online teaching of “Industrial Robot Disassembly and Debugging” course

Fu Liang

（School of Mechatronics and Intelligent Technology， Jilin Vocational College of Industry and Technology， Jilin 132013， China）

Abstract：The COVID-19 outbreak has caused the suspension of classes in colleges and universities across the country， and schools at all levels and types have implemented online course teaching to achieve?“suspending classes without stopping learning”. The author takes the course?“Industrial Robot Disassembly and Debugging”?which uses the App software?“Chaoxing Xuexitong plus DingTalk”?dual platform method to carry out online teaching as an example in this thesis. Through online pre-preparation， teaching design and teaching implementation， the author analyzes and sorts out the problems of online teaching， and summarizes the effect of online teaching in order to provide certain reference value for online teaching of other courses.

Key words：online course; robot disassembly and assembly; teaching implementation

[參考文獻]

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[3]沈揚，吳佳偉，芮笑曦.基于“金課”建設的河海大學土力學在線開放課程建設實踐與思考[J].高等建筑教育，2020（1）：24-30.

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基金項目：2020年度吉林省高教科研一般課題;項目名稱：高職院校線上課程教學實踐與研究—以工業機器人拆裝與調試課程為例;項目編號：JGJX2020D674。

作者簡介：付亮（1983— ），男，吉林吉林人，講師，碩士;研究方向：機電設備技術教學。