高職工業機器人技術專業課程混合式教學探索與實踐
——以工業機器人離線編程與仿真課程為例

賀旖琳，陶肖

（湖南理工職業技術學院，湖南湘潭 411100）

在“互聯網+”背景下，教育教學逐步趨向信息化，充分利用優質資源和先進技術，促進信息技術與高等教育深度融合，實現教學結構性變革是未來的發展趨勢。混合式教學正是當前高等教育教學改革的重要突破口，相較于單一的線下或線上教學，混合式教學因能提供靈活、及時和持續性的學習，被視為教育的“新常態”[1]。

1 教學現狀與對策

（1）課程內容繁多、實操性強，高職學生基礎薄弱。

工業機器人離線編程與仿真課程知識點多且分散，實操技能性強，需要學生具備一定操作能力，能將理論應用于實踐。然而，高職學生基礎較為薄弱，動手能力參差不齊。另外，現有教材或重在操作步驟，適合輔助參考，或項目任務局限，脫離實際。加上課程課時有限，教學進程緊湊，在較短時間內讓學生掌握繁多知識，且熟練實操應用存在一定困難。因此，利用線上加線下混合式教學，可優化整合教學資源，重構知識體系，篩選教學項目或案例，使學生能在線上豐富學習內容，隨時隨地展開自主學習，有效提升學習靈活性。

（2）教學方法傳統，忽略“以學生為中心”。

工業機器人離線編程與仿真是一門實踐應用性很強的課程，理論知識相對較為枯燥，實踐項目由淺入深，存在一定階梯度。傳統教學方法無法滿足教師教學與學生學習雙重需求，導致教師辛苦、學生疲憊，教學效果不理想。隨著教學信息化改革，教學方式雖發生轉變，卻忽略“以學生為中心”，學生學習仍然較為被動。采用多元化混合式教學方法將“教”轉向“學”，學生為主，教師為輔。激活教學活動，促進師生互動，提高學生學習興趣和積極性。通過過程性評價與結果性評價體制，監督與反饋教學效果，實現因材施教。

2 線上+線下混合式教學策略（見圖1）

圖1 混合式教學策略

（1）建設教學資源。

在網絡教學平臺建設在線課程與教學資源是開展線上教學的關鍵。根據課程標準與教學內容合理搭建教學結構，整理知識與技能基本點、重點與難點，整合與之相匹配的教學資源，如教案、課件、視頻、動畫、題庫、問題集等，引導學生線上自主學習，延伸課程學習在時間與空間的自由度。

（2）合理設計教學內容。

在線上+線下混合式教學模式下，優化具體教學內容，挖掘思政元素，篩選教學項目或案例。以學生的視角，分別設置一般項目教學用于線上學習，稍加擴展項目用于作業訓練，綜合性項目用于分層次考核，全方面多維度攻破重難點。

（3）豐富教學活動。

通過課前發布通知，提醒學生進行有效預習；應用多方式隨機簽到，以查看學生上課狀態；采用搶答或選人方式，活躍課堂氣氛，增加師生互動；利用討論活動，促進學生交流；加上分組合作與展示，激勵學生團結合作。多元化教學活動使學習過程不再單一、枯燥，有效提升學生參與感與體驗感。

（4）輔助教學指導。

結合線上教學，教師線下指導答疑解惑、梳理邏輯關系，引導學生思考與嘗試，提高其分析與解決問題的綜合能力。實施因材施教，對于學有余力的學生，拓展其學習廣度與深度；對于基礎薄弱的學生，一對一幫扶，或適當調整任務內容，同步規劃適合的學習方式。線下指導極大地彌補了線上教學的不足，高效解決學生在學習上的關鍵問題。

（5）完善評價機制。

合理有效的評價機制既能反映混合式教學的教學效果，又能反饋教學方法的問題。混合式教學注重整體結果性評價，更注重教學各階段和活動過程中的階段性評價，根據線上學習、教學活動、線下任務細化比例來分配分值，最終成績即日常累計學習的績點，促使學生學習目標與方向更加明確。

3 混合式教學設計與實踐

以工業機器人離線編程與仿真課程為例，本課程混合式教學設計的理念是以學生為中心，采用項目導向、任務驅動的教學方法，以項目任務為主線，將教學資源、教學內容、教學活動進行有機整合，有效組織教學過程。在教學實踐過程中，分為課前線上準備、課中線上與線下相結合實施、課后線下評價三個階段。

3.1 課前：線上準備

（1）發布任務單。

教師依托超星泛雅網絡教學平臺，發布每章節的課程教學資源和任務單。教學資源主要為涵蓋相關知識點的項目式教學視頻與課件，輔之有助于理解記憶的思維導圖，再根據章節內容搭配討論、投票、測試等，幫助學生明確學習內容與目標。

（2）跟蹤學習情況。

教師利用教學平臺統計數據觀察學生學習情況，通過討論、投票、測試等學習任務的完成情況，了解每名學生的學前動態，根據學情反饋迅速鎖定問題或疑難點，及時調整教學側重點與細節。

3.2 課中：線上加線下教學

第一階段：教師線下講演，引入學習情景。

教師根據每節課課前搜集的問題反饋，結合教學知識點與技能要求，確定教學重點與難點。在實際教學中，帶領學生進入教學情境，融入思政內容，將學習任務細化為各子任務點，以結果導向展開講演設計過程，比較設計方法，分析常見問題。通過教師講授與演示，結合師生互動，使學生向“學-做-評”過程轉變。

第二階段：學生線上自學，教師線下答疑。

教學中期，學生所學知識的掌握與理解程度存在差異，通過調查發現學生更喜歡直播與視頻類教學資源。因此，將教學方式轉變為學生線上自主學習，教師線下答疑。教師的主要工作：引入思維導圖，鼓勵學生建立一種簡潔有效的知識架構；以問題為導向，教師根據學生遇到的個別問題單獨指導，針對學生提出的共性問題集中指導，做到有的放矢；關注學生學習動態，特別是學習能力差的學生。另外，經實踐發現，學生往往在簽到、討論、展示、搶答等互動環節表現積極，教師應善于運用，豐富課堂教學。

第三階段：分組研究設計，展示互評成果。

教學后期，學生學習差距較為明顯，而項目難度開始增加，終極任務為集成性項目，占16-20課時。為避免個別學生怠惰，將不同學習情況的學生均勻分成8組，每組5人。教師模擬企業生產過程創設實踐情境，提出導學問題，拆解項目、歸類方法。學生分組討論、設計實踐方案，安排成員分工，探究各子任務的邏輯。最后分組展示，講解設計方案與工作過程，以交流心得的形式促進學生知識建構，對學生的綜合能力進行鍛煉。采用學生自評、組內互評及組間互評等多種形式，教師綜合點評，促進學生反思總結。

3.3 課后：線下評價

學生反向對教學過程進行評價，教學平臺的出現使得學生的評教可在手機終端操作，方便、快捷。課堂評價的反饋也可以幫助教師調整教學設計與活動方案。

4 混合式教學實施效果

對某高職院校2018級、2019級工業機器人專業的工業機器人離線編程與仿真課程分別開展混合式教學實踐。課程綜合成績主要由線上學習（15%）、教學活動（簽到5%、互動10%）、教學任務（作業練習40%、考核試題30%）組成，特別在學習互動環節設置加分項，用于提高學生積極性。前兩者由超星學習通后臺直接統計，后者主要由教師打分再后臺統計，形成了學生的最終成績。下面主要從過程性與結果性評價進行分析。

4.1 過程性效果分析

（1）作業占綜合成績比例為40%，難度中等，允許學生學習交流討論，主要考查學生平時學與練的進度。數據表明：機器人1181班作業完成率為93.4%，平均成績為93.01，其中有10名學生未交，有1名學生兩次未交；經過項目調整，加強課堂督促，機器人1191班作業完成率為99.1%，平均成績為90.01，因提升了學習能力低學生的參與度，而降低了平均成績。

（2）小考占綜合成績比例為30%，難度中等，要求學生獨立完成，主要考查學生階段性課程內容的運用與熟練度。數據表明：機器人1181班完成率為100%，平均成績為77.57；機器人1191班完成率為97.4%，平均成績為83.67，其中有3名學生未按時完成，雖項目難度增加，但平均成績有所提升。

4.2 綜合性效果分析

由表1可知，學生成績合格率為100%。由于對機器人1191班混合式教學調整，增加分組合作等，其班級的優良率優于機器人1181班。因加強線上與線下督促，機器人1191班對比機器人1181班，綜合成績平均分增加1.36。

表1 綜合成績分析表

5 結語

在高職院校工業機器人技術專業課程混合式教學探索中，制定了混合式教學整體方案，依托“一平三端”超星泛雅網絡教學平臺，與工業機器人虛擬仿真實驗室同步展開實踐。實施過程中始終堅持兩個觀點，即“以學生為中心”和教學反饋改進。混合式教學必須各環節互相協調聯動，才能有效促進教學效果的提升。