基于翻转课堂教学模式下的工业机器人课程教学

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年1月3期   作者: 孙康康
[导读] 随着教育信息化的快速发展,将课堂作为一种新的教学模式已经成为教育技术领域的研究热点

         摘要:随着教育信息化的快速发展,将课堂作为一种新的教学模式已经成为教育技术领域的研究热点。“工业机器人”是机电一体化的综合性综合专业课程。本课程涵盖机械,电子,自动控制,计算机,人工智能和其他学科。随着社会自动化要求越来越高,机器人技术继续渗透到人类活动的所有领域。 机器人技术不仅受到了国家的关注,而且许多学校也开始了这个课程。 但机器人技术涉及学科交叉知识,内容丰富,涉及广泛,学生仅仅围绕课本学到的知识有限,因此,采用翻转课堂的方式,在“工业机器人”课程中实践翻转课堂教学模式。 让学生课前通过教学视频和网络资源学习掌握知识并扩展知识,课中讨论和分享知识,回答问题和疑惑,课后测试评估,提高学生的学习兴趣和主动性,提高教学效果。为我校三元融合五年贯通培养人才模式的课程教学起到了重要的作用。
         关键词: 翻转课堂; 教学模式; 网络资源; 检验评价
         一、引言
         翻转课堂意味着通过现代教育技术用预先录制的讲座视频取代传统课堂知识。 并在互联网上分享,要求学生在课前独立观看和学习,然后利用课堂时间专注于解决学生在观看视频时的困惑和疑虑。 实现知识内化的一种教学形态。 随着教育信息化的不断发展,翻转课堂已成为我国教育技术领域的研究热点,但在不同课程和不同领域翻阅课堂的教学实践也应有所不同。随着课堂教学翻转的研究和应用,不同的教学方法各有优缺点,适应的课程和领域也各不相同。因此,根据具体的课程类型,在教学实践中应采用适当的教学方法。[1]
         二、翻转课堂教学模式的特点
         1、延伸了课堂的时空边际,让课堂更宽时间更广使得课堂覆盖的面更广远超于传统课堂的教室。 目前全国职业院校都在积极参与制作教学视频,充分利用现代化教学技术制作、传播各种教学资源。传统上,教学内容是在学与教之间的互动过程中有意传递的重要信息,通常包括课程标准,教材和课程。[2]随着公开课、慕课等开放教育资源的兴起,学生可以在网上找到任何自己想要学习的资源,而且资源的形式也越来越多, 学习者越来越习惯利用智能手机进行移动碎片化学习,教学的内容不仅叔只是书本,可以从多个角度,多个层次和多个方向选择和确定教学内容,使学生更容易获取信息,发展思维和开阔视野。 作为我校三元融合五年贯通班的学生,从第1-5学期学习专业基础基础知识和专业基本技能训练,通过这种教学模式也从时间上延长了课堂,让临时有事的同学也能完整的学习,不会耽误任何的学习。
         2、课堂更灵活、时间利用率更高学生可以课前通过各种在线资源提前准备课堂内容,在集中式课堂上可以增加和老师同学的交流讨论时间, 针对自身的个性化问题得到有效的解决。 从而大大提高了课堂效率。
         3、学生成为课堂学习的主体,不同于传统课堂,是对课堂教师翻身更多的指导和回答问题。 大部分的理论基础和资讯查阅都由学生利用自己方便的时间和方式自主完成。 为学生的预习、学习、复习提供了便利,使得学生学习更加自主、符合差异化个性化需求。它更有利于培养学生的知识应用,归纳总结和创新探索能力,以及创造性思维能力。
         三、翻转课堂的教学实践
         1、校企共建交互式的网络教学平台
         交互式网络教学平台是承载数字化教学资源,实现学生在线学习的重要基础。 教师可在网络教学平台上以“项目”为单位制作各类工业机器人教学资源,根据教学对象,“项目”可以组合成课程,以支持不同的教学需求。 [3]教学资源的形式可以包括PPT,操作视频,文档数据,虚拟模拟等。 按课程计划,邀请企业专业技术人员共同细分教学的知识点,制作长约7-10分钟的视频,并在视频后进行相应的任务分配。让学生在线查找信息或做自己的工作,加深对教学知识的理解。 依据教学需求将第三方集成企业已经制作完成的教学资源进行组织,使其适用于教学“项目”。 与企业专业技术人员一起在教学云平台上构建网络教学“项目”资源,并进行平台发布,供学生课外学习。 根据课程的要求,将工作任务所需的知识和技能分解为小项目,每个项目都包含一些知识点,结合翻转课堂的特点来完成教学。工业机器人工作站分为: 九个处理,雕刻,码垛,研磨,机器装卸,焊接,冲压,装配和胶合。本文以工业机器人工作站中的码垛机器人项目为例。 码垛是业内非常普遍的工作,这意味着物品以某种方式运输到另一个地方并按顺序排列。 因此,有必要使用编程工具来实现码垛过程。在翻转课堂教学环节中,知识的传播主要是为学生在课前登录平台进行学习。主要是在课前观看教师上传的视频和资源,独立学习,老师作为教师登录智能职业教育网站。

建立教学科目,如“工业机器人”,并在主页上列出本学期的项目任务:使用Flash或屏幕录制软件创建简单的介绍项目。 除了项目微课程的介绍外,还有更难的微课程,老师自己的射击代码编程微视频:建立码垛机器人的用户坐标系和模拟视频。码垛机器人编程的步骤,所有这些都放在项目文件夹中。学生可以登录平台,了解教师上传的微课程,并完成测试题,以测试学习效果。 您还可以选择扩展材料以进行个性化学习。 并通过平台互动功能与教师或学生沟通,记录学习和项目完成过程。可以在平台上发布基于设计的培训计划,以进一步激发学生的学习热情。
         2、课上“知识内化”过程。
         在课堂上,学生可以向教师询问他们对构建课前知识过程中产生的疑虑,并接受教师的指导性和个性化指导。 因为学生在学习提问时有很强的目的,所以他们效率很高。教师根据课程内容和学生在课前观看视频和完成练习时所产生的疑虑,总结出一些具有探究价值的问题,以便学生选择探索。 在知识内化和知识交流共享阶段,课堂主要侧重于课前知识准备的交流,回答问题,解释难点和提高知识点。 这阶段主要根据知识点学生制作PPT汇报自己的学习成果,或者随堂考核检验课前预习知识情况。 教师在这阶段需要对知识点进行总结,对学生讨论进行引导,答疑解惑,并对重难点进行补充讲解。在工业机器人码垛项目的工件坐标系建立之前,为了让学生熟悉工件坐标设置的操作方法和步骤,首先,引导学生在模拟软件中设置工件坐标,以便学生进一步熟练地教授教学操作和工件坐标设置步骤。在完成工件坐标设置任务后,使用模拟软件记录屏幕功能记录工业机器人在当前工件坐标系中的运动。 欣赏他们所做工作的学生可以激发他们的成就感。 从这个链接的开始到实践阶段,小组学生通过PPT解释自己的完成,这将促进知识内化和知识交流。 教师全程进行答疑解惑,学生结合课前网络教学内容和新项目的要求完成项目操作,实现虚实混合,在操作和分享交流过程中实现知识内化。 [4]
         3、课后检验评价
         本课程考核模式为 “平时(视频学习+项目作业+考勤+课堂表现)50 +期末考试卷面40 ”。在作业和课堂表现方面,对于大班教学,课堂没有很多时间让每位学生都上台讲解,这时就需要学生发挥主动性。 首先是学生主动上台,在没有学生主动上台的情况下再点名,但主动上台的学生平时课堂表现评分会高一个等级, 这样可以激励学生的主动性,并且发挥主动性的同时,学生会好好准备作业及其中,工业机器人基础型实训项目学习者如有课程安排, 也可选择通过集中实训环节进行学习,并完成考核。其他实训项目均需要学习者首先进行网络平台自主学习后,在平台上进行实训室(设备)或教师预约,然后再进行实践操作并考核。 设计型实训项目可以在平台上进行作品发布, 从而进一步激发实践教学环节的考核评价主要还是从实践操作的正确性、规范性以及是否以最优方案解决了项目问题为主, 为避免抄袭或拷贝等现象,可以在具体项目的细节上稍作变动。 增加课堂或网络交流评价模块,可进行作品展示的设计型实训项目,还可加入作品展示评价模块构成评价标准,使学习者的评价更加客观和准确。
        
         四、结语
         翻转课堂教学模式近年来发展迅速,为学生提供了多种学习方法,为教师提供了新的教学方法。 让学生主动学习知识并通过网络资源扩展知识,教师在这种教学模式中主要承担引导、提供知识资源、检验学习成果、答疑解惑、总结督促等任务。 翻转课堂应对不同课程性质和课程内容采取不同的教学实践。通过在“工业机器人”课程中翻转课堂的实践,取得了一定的教学效果,学生的主动学习和自学能力得到了提高。寻求数据技能,团队合作技能,PPT制作技能和演示技巧,以及应用于实际技能的理论知识。然而,还发现教学实践中缺乏视频交互性,在线教学的课前学习和完成家庭作业任务相对较差,参与课堂讨论的能力不足。要进一步完善教学模式,培养企业所需的多面性能力的学生,提高学生技能水平。
         参考文献:
         [1]罗萍,吕霞付,李敏“翻转课堂”教学模式的探究[J].教育教学论坛,2017:(33).
         [2]林雪燕,潘菊素.基于翻转课堂的教学模式设计与实现[J].中国职业技术教育,2016(2):15-20.
         [3]邵长春.项目式教学在《工业机器人技术》课程中的应用[J].亚太教育,2015(13): 127-127.
         [4]张其亮,王爱春.基于“翻转课堂”的新型混合式教学模式研究[J].现代教育技术,2014,24(4) : 27-32.
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