线上线下混合教学课程建设与...机器人编程与实现”课程为例_韩召.pdf

辽宁科技学院学报第 25 卷文章编号:1008 3723(2023)03 062 03doi:10 3969/j issn 1008 3723 2023 03 018线上线下混合教学课程建设与实践 以“工业机器人编程与实现”课程为例韩召，于会敏，李文义(辽宁科技学院 电气与自动化工程学院，辽宁 本溪 117004)摘要:文章以“工业机器人编程与实现”课程建设与教学实践为例，在线上课程资源建设、应用和线下混合教学活动组织、课堂教学协调、课程评价体系等方面进行了实践探索，将线上教学可跨时空反复观看的特点与线下授课可实时交流互动等优点相结合，形成了应用型高校本科课程线上线下混合式教学模式。课程通过 5 个学期的教学实践，证明线上线下混合式教学模式在转变学习方式、强调学生个性发展、提升学习兴趣等方面成效显著，可在应用型本科高校中起到良好示范作用。关键词:线上线下;混合教学模式教学设计;资源建设中图分类号:G642文献标识码:A0引言随着新媒体技术的快速发展，“互联网+教育”越来越受瞩目，2018 年，教育部正式提出了教育信息化 2 0 行动计划，从 2020 年 1 月开始，疫情全球暴发，各国也意识到“互联网+教育”的重要性。2021 年 3 月，教育部正式颁布了 指导和推荐“互联网+教育”发展 文件，文件中明确提出将利用信息化技术推动教育教学理念的更新，在普及与深化网络学习空间的应用中加快教育高质量的发展，敦促教育教学与信息化技术的融合，努力培养社会需要的应用型人才1。基于教育信息化的理念，客观上要求高校教师必须将部分教学内容迁移到网络上，这种线上有资源、线下有辅导、学习过程有评估的混合式教学模式也将是未来主流的教学模式2。2020年 1 月，“工业机器人编程”课程的教学团队在超星学习通网络教学平台上开通课程教学，并且从线上课程内容的设计、线上课程建设、线下课堂教学要求与设计、课程考核体系等方面进行了探索与实践，经过 5 个学期的平稳运行，教学效果良好。1线上课程建设“工业机器人编程与实现”课程是机器人、自动化等专业的一门重要的专业课程，课程主要内容为工业机器人编程语言及工业机器人设备参数的装调方法。课程内容多、知识点分散，且机器人编程过程中要求逻辑性强的特点，从而导致学生学习困难。本课程为适应在线学习特点及学习规律，保障线上收稿日期:2022 12 05基金项目:辽宁科技学院校级教改项目;辽宁省教育厅 2022基本面上项目(LJKMZ20221700)作者简介:韩召(1977 )，女，江苏宿迁人，副教授，硕士 研究方向:工业机器人控制技术线下学习的无缝对接，线上课程打破了章节限制，从学习者易于理解与模仿的角度出发，既实现了“知识碎片化组织”，又实现了“知识网络化链接”，从而形成了完整的知识体系。1 1线上课程内容设计利用线上教学优势，教学团队对课程内容体系进行了系统梳理与编辑，确定以项目实施过程为主线开展教学。即将本课程的重点、难点及核心内容分解穿插在一个个真实的项目案例中，使同学们在学完一个项目同时，也掌握了项目实施过程中使用到的具体操作知识点及编程指令。如机器人在编程序前需要先标定坐标系和校验机器人 IO 信号，教材的前 3 章就安排了机器人基础操作知识、机器人坐标系、机器人 IO 接口，然后才进入机器人编程阶段，教材根据常用项目安排了机器人绘图项目、机器人搬运项目、机器人码垛项目，这 3 个章节里面讲述机器人的 6 个大类的 96 条编程语句和特殊码垛指令24 条。每个项目所练习的编程语句各有侧重。如机器人绘图，主要学习机器人的最重要基本的运动类指令。而机器人搬运任务，主要学习机器人的控制类指令和运算类指令。最后一章是机器人码垛任务，练习的是机器人特殊码垛指令。这样学生在学习完全部课程后，就顺理成章地完成了教学目标。1 2线上课程的建设情况本课程的线上教学文件完备，选用校企双方共同针对设备编写的教材、实验、实训指导手册。课程团队根据应用型本科院校培养高级技能型人才的目标，并结合工程认证的教育理念，制定出了符合应用型本科人才培养目标的课程大纲。本课程线上教学资源包括:教学视频、教学课件、每个章节设计了课后作业、测试、讨论单元及知识单元。课程团队将课程的知识点全部做成了视频26第 25 卷第 3 期2023 年 6 月辽宁科技学院学报JOUNAL OF LIAONING INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGYVol 25No 3Jun2023资源，共录制成 32 个微课视频，并放在学习通网站上，使学生真正做到课上进行实践，课余时间线上进行学习与反思。线上实验课程的设计也是和课程章节对应的，每章一个实验，课程中的每个实验都录制了完整的实验操作过程视频，使学习者在学习中有更直观的理解。2线上线下混合教学模式的实践线上线下混合教学模式既考虑到线上教学视频可跨越时空反复观看的优点，又兼顾线下课堂师生可实时交流互动的特点。这种教学模式在教育信息化时代将备受瞩目。本课程在线上线下混合教学模式下运行了 5 个教学周期后，取得了良好的教学效果，下面就如何提高线上线下混合教学模式的效果做一些反思。2 1努力提升教师教学胜任力习近平总书记曾指出:“教师是教育发展的第一资源”。提升教师的胜任力，既符合目前高等教育内涵式发展的现实需求，也可为高校教师发展中心开展培训活动的顶层设计提供重要依据3。教师的胜任力包括教师的专业水平、道德情操、教学能力及信息素养4。以“工业机器人编程与实现”课程为例，教学团队从思想上主动接受线上教学模式，自学视频制作、网上课程管理、直播视频软件使用等相关线上教学技术，并历时 1 年的时间完成了所有线上教学视频的录制与后期剪辑工作。团队在授课过程中，也将工匠精神的内涵融入教学中，始终强调只有老师爱学，学生才更爱学的理念。为了提升教师的专业技术能力，教学团队成员先后分 2 次去深圳机器人公司参加为期 6 个月的培训。为了提升教学团队建设线上资源能力，团队所有成员也参加了本校教务处组织的微课制作培训，团队成员还积极参加国家级一流课和一流专业的培训，其目标就是将所学技能运用于教学中。2 2树立正确的学习习惯导向好的教学成果需要老师和学生的双向奔赴4。本课程通过分析 3 个学期的学生考核成绩发现，学生可分为以下几种类型:对于基础高且自律性好的学生，无论是采取任何教学方式，成绩都是名列前茅;对于基础好，但自律性差的学生，其考核成绩有明显下滑;对于基础一般，但自律性好的学生却实现了弯道超车的效果;当然对于基础一般且自律性差的学生来说，其成绩就更差。可以看出，取得成绩的关键在学生自觉性的好坏。因此，如何培养学生的自觉性是线上线下混合教学模式面临的首要问题。这就要求教师既要将线上内容做得有趣，又要用现代化手段督促学生学习，比如随机有趣的线上点名方式，灵活多样的线上随机提问，对按时完成任务的同学给予成绩奖励，每章测试分等级，按不同条件搜索的作业按时提醒名单，观看视频时长的设置等。这些不同的方式的使用也促使学生坚持学完所有课程。其实每个学生本身对未知的内容是有好奇性、探索性和恐惧性的，只有树立学习习惯导向，才可以消除恐惧且激发学生的好奇心和探索解密本性。2 3做好教学设计教学设计是确保课程目标达成和教学活动顺利开展的前提及基础。线上线下混合教学模式需要充分调动学生学习过程中的多感官通道，让学生有高质量且有意义的学习体验5。如在“工业机器人编程与实现”课程教学设计中，首先，在教学目标的设计上，既要聚焦于工业机器人编程语言的应用、分析、评价和创造等高阶层面，又要考虑将知识的掌握、终身学习和大国工匠的情感升华融入其中。其次，在教学策略设计和教学媒体的选择上均以教学目标为导向，线上采用微课形式展示教学内容，线下采用多媒体对重点知识进行分步讲解，选择信息传递的通道以解决教学问题和促进学生学习为原则，利用学习通和校内教学网络平台，实现学习、过程考核、重点知识点和督促学习消息的及时推送。通过建立 QQ 教学群，以问题为导向引导学生积极探索新知识。本课程的教学改革中以 32 学时的课程为实验对象，从课程资源、学习策略、教学活动以及考核评价等方面对线上线下融合教学模式进行了总体设计，如图 1 所示。2 4充分利用翻转课堂开展教学工作翻转课堂是线上线下混合教学最常见的形式，但是如何调动学生积极参与是提高混合教学模式质量的关键因素，本课程是从以下几个方面来具体实施。首先，将线下课堂的学生进行分组，组员数量根据本班总人数及设备数量决定，一般是 5 7 人一组，并引导学生积极参加翻转课堂的教学模式;其次，充分重视分层教学的作用，在对教学目标和教学对象及教学评价进行分层设计的基础上，实现师生互动和生生互动通畅且高效;最后，任课团队制定合理的考核与管控机制，引导学生主动思考和探究，并培养学生的团结协作的能力。因此，在线上线下混合式教学中构建翻转课堂是非常重要的，有着较高的应用价值。2 5建立全面准确的评价制度对于采用线上线下教学模式的课程来说，建立健全合理的评价制度既是检验教学效果优劣的有效手段，也是混合教学模式的重要环节6。“工业机器人编程与实现”课程在考核方式上强调考核方式辽宁科技学院学报第 25 卷图 1教学设计的多元化、过程化和能力化。考核内容多元化指的是线上学习占 20%，实验报告占 10%，期中期末考试占 70%;考评主题也提倡多元化，由教师、学生、网络平台共同评价。课程的考核方式注重过程化，指的是注重过程考核，将线上作业、互评、线下课堂讨论、结课考试的成绩全部计入考试评价中。考核内容能力化指的是考核内容注重能力的培养，比如，将 1+x 证书考核项目纳入考核内容中，在机器人编程课程的考试中，不但要求程序会编写，还需要会调整机器人参数，且将机器人工程师职业素养知识也纳入考核范围。只有健全课程评价制度后，才能真实地评价学生掌握课程的程度，并及时发现教学中存在的问题，从而对教学方法及教学计划做出及时的调整。3未来课程建设在今后的课程建设中，课程团队将继续优化线上线下混合式教学实施方案，从师资队伍建设、数字化资源建设、教学实施过程、新形态教材等方面继续进行建设。(1)加强教学团队队伍建设，定期开展课程教研活动，组织团队积极申报教改与科研项目，通过科研项目与教改立项，打造科研与教学并重的精品师资团队。(2)在数字化资源建设方面，更多与新松机器人公司工程师沟通，实时更新教材重要的工程应用案例，给学习者提供更多真实的工程现场案例，开阔学生的工程眼界。(3)在教学实施方面，进一步优化线上线下混合教学模式的考评机制，建立完善的教学评价体系，将更多思政与创新内容融入课程教学中。(4)在教材建设方面，结合新时代人才培养目标和行业发展新需求，编写更适合线上线下混合式教学方式的新形态教材，将在课程改革中积累的成果推广到其他高校。4结语文章根据 5 个学期的线上线下混合教学模式在“工业机器人编程与实现”课程上的实践，线上线下混合“金课”的打造，既需要教学团队投入更多的精力和心思，又需要结合当代大学生的个性特点和社会发展的前沿性课题，精思备课，收集创新性、开放性的课程素材，从而激发学生的内驱力，培养学生的创新意识和创新能力，让学生能学到真本领，形成练真本事的优良学风。这种线上有资源，线下有辅导的混合教学模式在未来的高校教学中必将受到更多的青睐。参考文献:1 杨晓宏，党建宁 翻转课堂教学模式本土化策略研究 J 中国电化教育，2014，27(1):101 110 2 李海龙，李新磊“后 MOOC”时代基于分布翻转的 SPOC 体验式学习探讨 J 电化教育研究，2015，22(11):44 50 3 李红美，陆国栋，张剑平 后 MOOC 时期高等学校教学新模式探索 J 高等工程教育研究，2014(6):58 67 4 高地“慕课”:核心理念、实践反思与文化安全 J 东北师范大学学报(哲学社会科学版)，2014，271(5):178 186 5 王朋娇，段婷婷，蔡宇南，等 基于 SPOC 的翻转课堂教学设计模式在开放大学中的应用研究 J 中国电化教育，2015，347(12):79 86 6 刘衍聪，马晓丽，伊鹏 现代图学教学中的图感因素探析 J 图学学报，2013，34(6):110 11346