SPOC翻轉課堂教學模式在《工業機器人應用編程》教學中的應用研究

胡玉才 胡靖寅

（1.鹽城工業職業技術學院 江蘇·鹽城 224005；2.湖南師范大學文學院 湖南·長沙 410081）

0 引言

隨著網絡通信及計算機技術的迅猛發展，人們的工作、學習、生活等各個方面都發生了巨大變化，同時對教育領域也造成了強烈沖擊。隨著知識獲取的途徑和方式的不斷增多，傳統的教學理念與模式面臨著改革與挑戰。與傳統的媒體和信息技術手段比較，信息技術具有靈活性、智能性和交互性等優點，可以打破時間、空間的限制，進行面對面的合作交流與自主學習，能夠滿足學習者的個性化需求，對發展良好融洽的生生、師生關系也有一定的促進作用。

1 基于SPOC翻轉課堂的混合式教學產生的背景

針對翻轉課堂新型教學模式，近年來國內專家和學者對其進行了大量的實踐研究與探索，在充分肯定翻轉課堂優勢的同時，也有部分專家對其提出了反思與質疑。目前，翻轉課堂的研究主題、研究視角和研究內容的相似度較高，其深度與廣度有待進一步提高和擴展。翻轉課堂雖然相比于傳統課堂有著獨特的優勢，然而翻轉課堂這一新型的教學模式同樣也存在問題和挑戰。一些國內外學者也針對翻轉課堂提出了理性思考：教學環境是否支持翻轉課堂的開展;學生能否適應翻轉課堂的新教學模式；教師的教學能力是否勝任翻轉課堂；考核評價是否匹配翻轉課堂；教學效果是否優于傳統課堂[1]。

2 SPOC翻轉課堂的混合式教學研究的內涵

（1）SPOC：SPOC由加州大學Armand.Fox教授在論文中提出，他認為，我們在分析研究SPOC和MOOC兩種教學模式時，要注重二者的聯系；SPOC教學模式的推廣應用，可以發揮MOOC教學模式的作用，讓MOOC“大規模開放在線課程”應用到我們最傳統的單一課堂教學中，通過開展評價課程等幫助傳統學校的教學工作[2]。

（2）教學模式：著名的教育學者葉瀾教授指出：所謂的教學模式就是我們所說的“大方法”。它不僅是一種在教育和實踐中的理論知識，更重要的它也是一種教學實施步驟，通過教學的原理和目標加以理論化地體現了出來[4]。著名教育專家馬寧和余勝泉教授認為：教學模式是學校開展教育教學活動的一種方式方法，它是根據不同學校的不同教學理論所建立的一種教學模型和規劃，有效的將各個教學活動組織起來的一個動態過程。

（3）《工業機器人應用編程》課程簡介：《工業機器人應用編程》課程是我國高等職業院校機電類專業核心課程，它有機的將《液壓與氣壓傳動》《傳感器應用技術》《可編程控制技術》和《變頻技術》等專業課融為一體，屬于實踐性、工程性、技術性較強的一門綜合專業課程。該課程旨在提高學生在機器人方面的綜合素質，著重使學生掌握從事機器人加工類企業中機器人工作所必備的知識和基本技能，課程以技術應用為出發點，理論性與實用性并重，著重培養學生的實踐技能和分析問題解決問題的能力，為學生以后的職業生涯打下堅實的基礎。

3 SPOC翻轉課堂的混合式教學研究包括三個階段[5]

3.1 課前基礎知識能力傳授強化階段

教師是課堂資源共享者和設計者，要進行相關教學分析，完成教學設計，根據教學需求設計、整合提供各種教學資源，及時共享到網絡教學平臺上，教師將相關教學資源資料如焊機說明書、ABB機器人操作教程、工業機器人操作規范等資料通過QQ、微信和網絡教學平臺等工具上傳網絡，教師還可以通過藍墨云班課發布視頻和微課，通過藍墨云班課實現移動終端實時登陸，學習資源庫，提交問卷、在線理論測試，成績統計、在線答疑等。學生通過“問卷星”來完成課前的測試，借助網絡學習平臺復習鞏固相關知識，利用QQ群、微信和網絡教學平臺等工具討論交流，完成實訓報告。

3.2 課堂基礎知識能力內化提升階段

在課堂的面授教學中，教師還需要提前做好充分的心理準備，為學生們解答在預習過程中遇到的困難問題。學生在課堂活動中，提出自身的疑惑，分享學習經驗。教師可以有針對性的布置自己的課堂任務，組織學生參與到協作探究和個性化的自主探索活動中。通過多媒體課件向學生展示工業機器人應用編程的教學內容與教學流程，通過微課資源直觀、形象和生動的展示工業機器人應用編程的方法和步驟，幫助學生化抽象為直觀。學生在教師引導下觀察和討論碼垛工作站系統原理，根據視頻和學習材料，針對任務書的要求填寫在線測驗表，檢驗知識掌握情況。

3.3 課后基礎知識能力提高強化階段

學生在課后一定要對自己在實踐中所獲得的知識點和方法進行復習鞏固和總結，學習能力較強的學生還可以有針對性地進行一定的課外拓展學習。學生們可對自己的實踐學習經驗過程進行反思和總結，評價此次翻轉學習的效果并反饋給教師，為下次開展翻轉課堂提出改善建議。教師需要分析統計學生的學習結果，對教學效果進行測評，對實施翻轉課堂教學過程中發現的問題和教學后得到的學生反饋結果及時調整和解決，幫助學生更好的學習，也更有利于本門課程的后續開展。

4 SPOC翻轉課堂混合式教學設計研究過程

SPOC翻轉課堂混合式教學設計研究可以分為教學前期分析、教學情景創設、教學資源整合、教學方法采用與教學活動安排五個過程[6]。

4.1 教學前期分析

為了能夠獲得較好的教學效果，教師需要對教學對象進行分析，教學對象分析包括三部分：學生個性特征的分析、學生學習態度的分析、學生基礎能力的分析。本次《工業機器人應用編程》課程授課對象為機電專業三年級學生，均為90后，他們都是“電腦控”或“手機控”；理論知識薄弱，不喜歡純理論教學，缺乏主動探究意識，沒有職業崗位概念，已掌握了工業機器人基礎常識、典型應用、行業發展等基礎知識，對工業機器人已經有了感性認識，具備了初步分析觀察的能力。

4.2 教學情景創設

教學情景創設應該以教室為主要代表的物質環境為主，以網絡平臺和信息資源環境為輔。翻轉課堂的教學環境包括硬件和軟件環境。通過網絡教學平臺，學生可以合作交流、自主學習、分享學習經驗；教師可以下達通知、發布教學任務、分享課程資源，也可以根據實時反饋的信息了解學生的學習成、效學習動態和學習能力，并有針對性地提供幫助和指導。網絡教學平臺、教學管理系統、QQ和微信等實時在線交互和協作工具，為師生之間的交互和協作提供了便捷有效的技術支持。我院機電專業《工業機器人應用編程》課程利用理實一體化教室，學生在學習工業機器人應用編程知識點時，可以觀看實物，直觀理解，有助于知識點的掌握。

4.3 教學資源整合

教學資源整合是翻轉課堂教學的重要組成部分，對學習效果的提高也起決定作用。翻轉課堂教學資源的主要形式是視頻和動畫資源，教師可以提供課件、講義、電子書、文獻、資源鏈接等教學資源，讓學生選擇自己合適的方法進行學習。視頻資源可以使用網絡上現有的優質資源，如一些慕課等。教師也可以錄制微視頻，但錄制的微視頻要簡短、精悍，時間不能太長，不超過10分鐘；每個微視頻的教學目標必須明確，一般只圍繞一個知識點，方便學生進行碎片化學習。教師在課程內容的構建上，應當盡量多地讓學生積極地參與到教學活動，并根據不同的教學對象和內容采取不同的教學方式，即使是同樣的教學內容也可以通過不同的方式、手段幫助學生理解和掌握，使學生成為學習的主人。

針對在線開放課程以及高職學生的智力特點，生動、形象的視頻資源和豐富、多樣的課程資源尤其重要。其建設過程中，可以注意以下幾方面：

（1）視頻資源精心策劃。視頻資源是在線開放課程中最直接的課程資源，學習者可以直觀的從視頻資源中學習到相關的知識。視頻資源在準備時需要精心策劃，從課程的整體出發進行設計，針對每個任務的主要知識點進行制作。

（2）動畫實操細節講解。視頻資源是在線開放課程的最直觀表達形式，除了授課視頻的拍攝外，動畫、實操操作視頻等能夠幫助學習者突破重難點的學習

（3）多種資源有力補充。除了視頻資源，在線開放課程的資源還可以有授課標準、教案、課件、相關國家或行業標準等。

（4）課后練習適量得當。課后練習是在線開放課程的重要部分，一方面可以供學習者檢測自己在線學習的效果，另一方面也是學習者課程是否過關的主要依據。

4.4 教學方法采用

教師在進行翻轉課堂教學方法設計時，可以根據課程內容與教學目標，選擇不同的教學方法和教學模式，而學生的積極性與學習態度也是制約課堂教學方式制定的一個重要條件。我院機電專業《工業機器人應用編程》課程是以陶行知“知行合一”和美國杜威的“做中學，學中做”理論作為理論基礎。教師根據任務書的要求在 YL-399型工業機器人系統實訓臺上講解和現場演示工業機器人程序編寫，學生在YL-399型工業機器人系統實訓臺上完成工作原點設置、工具坐標的新建和機器人程序編寫等任務。

4.5 教學活動安排

教學活動是指在特定的教學環境中，師生圍繞教學內容，生成教學目標，整合所有的教學資源，有序的安排教學過程，調整與反思所有教學過程，形成可行性的教學方案。本次翻轉課堂教學活動，我們從課前、課中、課后三個教學環節設計教學活動。在課前教學環節中，教師要負責教學資源的準備，包括微視頻和其它類型的資源，教師通過藍墨云班課發布任務書和微課，通過問卷星對學生的測試結果進行統計和全面的分析。學生上網查閱相關資料提前自學，借助網絡學習平臺復習鞏固相關知識，利用QQ群交流討論，完成實訓報告。在課中教學活動設計中，教師通過播放視頻和動畫，讓枯燥乏味的定義變得更加形象、生動，有效提高了學生的學習積極性，利用仿真軟件進行自主探究學習。在課后活動設計中，教師發放學生自評表和教學反饋單，學生在線填寫學生自評表和教學反饋單，同時教師對學生的學習結果進行統計分析，得出教學效果的好壞，然后根據學生反饋結果優化改進教學方案，保證下次翻轉課堂教學的順利開展。

4.6 采用多元化的評價方式

在《工業機器人應用編程》在線開放課程的授課過程中，采用多元化課程考核的模式，考慮到網絡課程學習、翻轉教學效果、微信平臺使用、學生作品、平時表現、理論知識掌握等幾個方面，其比重如下：

總評成績=網絡課程學習×20%+翻轉教學×20%+微信平臺學習×10%+作品評價×20%+平時表現×10%+理論考試×20%

5 結束語

本文以《工業機器人應用編程》課程為例，進行SPOC翻轉課堂混合式教學模式的構建和教學設計研究，對翻轉課堂的細化設計與應用在一定程度上豐富了翻轉課堂教學模式的理論研究，對高職學校課堂教學改革也具有一定的參考價值。