翻转课堂在《机器人技术》课程的实践与反思

摘要：随着教育信息化的迅速发展，翻转课堂作为新的教学模式成为教育技术领域的研究热点。在《机器人技术》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，答疑解惑，课后检验评价，提高学生学习的兴趣和主动性，提升教学效果。

关键词：翻转课堂；教学模式；教学设计；教学实践

中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）14-0182-02

一、引言

翻转课堂是由两位美国老师提出的新型教学模式，它是指通过借助现代教育技术手段，预先录制授课视频来取代传统的课堂知识讲授，并在网络上进行共享，要求学生课前自主观看和学习，然后利用课堂时间集中解决学生在观看视频时所产生的困惑和疑问，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，翻转课堂已经成为我国教育技术领域的研究热点，但是翻转课堂在不同课程和不同领域其教学实践也应不相同，随着翻转课堂教学的研究与应用，不同的教学方法各有其优缺点，适应的课程与领域也不同，因此，教学实践中应根据具体的课程类型采用合适的教学方法。

《机器人技术》是机电一体化大综合的专业课程。这门课程涉及机械、电子、自动控制、计算机、人工智能等学科。中国作为亚洲第三大的工业机器人需求国，市场发展稳定，随着我国产业结构调整升级不断深入和国际制造业中心向中国的转移，我国的机器人市场会进一步加大，市场扩展的速度也会进一步提高。随着社会自动化要求越来越高，机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。机器人技术不仅受到国家的重视，很多学校也开始开设了这门课。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，所以采用翻转课堂的方式，让学生课前通过网络学习和了解更多相关知识，然后课堂一起讨论和分享。

二、翻转课堂的教学设计

1.教学大纲制定。与课堂知识讲授为主的传统教学大纲不同，翻转课堂教学模式的教学大纲制定主要是设计有效的作业任务，让学生带着作业任务积极展开课前预习和资料搜索，然后是课堂讨论的引导，知识的分析及总结。教学大纲的目标是让学生在掌握课本知识的同时，学习网络资源进行知识扩展，通过作业任务让学生将课本知识应用于实际问题中，加深对课本知识的理解。

2.教学视频制作。将教学的知识点进行细分，制作长度约为7-10分钟的讲解视频，并在视频后配有相应的作业任务，让学生上网查找资料或者是自己动手完成作业，加深对教学知识点的理解。例如机器人技术这门课的第一章绪论，主要讲解机器人分类、应用、发展、组成部分和技术参数等，讲解视频后配有一个作业任务：“查找国内外一款机器人，分析其属于哪一类，应用场合？由哪几部分组成？技术参数？”这个作业任务能让学生更好地掌握知识。

3.课堂活动设计。课堂主要是进行作业任务的交流和讨论，并对重点难点内容的分析和总结。有些知识点学生可以通过制作PPT进行知识汇报，一起进行知识交流和分享。比如机器人技术这门课的第一章绪论的作业如上所述，学生课前预先学习教学视频，完成作业，然后制作PPT在课堂进行讲解，每个学生或每个小队负责讲解国内外一款机器人，让学生掌握机器人分类、应用、发展、组成部分和技术参数这些课本知识的同时，锻炼学生的查找资料能力，团队合作能力，成果显示和分享能力，讲说能力等。

4.教学评价体系建立。本课程考核模式为“平时（视频学习+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，學生会好好准备作业及锻炼讲解能力。

三、翻转课堂的教学实践

1.课前预习初步掌握知识阶段。课前知识掌握是翻转课堂中一个非常重要的环节，它将会影响课堂的执行情况。在这阶段必须保证学生能够认真积极主动完成课前预习任务。因此，在这阶段布置任务让学生观看教学视频，并提供一些相关网上资源让学生加深知识掌握和扩展。同时，在这阶段布置作业任务，让学生带着作业认真自动完成预习任务。比如《机器人技术》第二章主要讲解机器人的机构。该作业任务是“选一款国内外工业机器人并对其机构进行分析，同时模仿其机构使用三维软件进行建模。”。

2.课中知识内化和知识交流分享阶段。课中阶段主要对课前知识预习掌握的交流，答疑解惑，讲解难点和提升知识点的一个环节。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。比如第二章机器人机构的作业任务，学生通过PPT讲解自己完成的情况，这将促使知识内化和知识交流分享。

3.课后检验评价阶段。翻转课堂的课后检验评价是确保学生积极性的一个环节。这阶段主要是教师对学生课堂表现和作业情况给予检验评价，是对学生学习成果的一种肯定。同时也是教师对学生学习情况的了解，教学效果的反馈。

四、教学效果分析与反思

本课程的试点以小班进行，班级学生32人，便于进行课堂分组讨论与专题汇报。大部分学生能按要求进行课前视频学习，查找资料，课中进行交流讨论，PPT成果展示，这对于学生的自学、沟通交流、分析解决问题、团队合作等方面能力都有了一定提高，同时也提高了综合学习效率。但也存在不少问题：（1）少数学生没有完成课前视频的学习任务，这导致课堂讨论环节跟不上节奏。（2）还有一部分学生不看视频或者是粗略快速观看，然后直接上网搜索资料完成作业任务，这样的作业效果较差。（3）部分学生在课堂上的讨论活跃程度不足，或者部分同学发言较少或是认为自己的发言无用，在沟通方面和团队合作方面还是有所欠缺。针对上述问题，提出了以下改善措施：在课堂上随时以提问的方式抽查学生视频观看情况，并把抽查结果作为课堂表现给予记分，这样促进学生按时认真完成任务；在课堂讨论方面，需要研究更有效的引导方法，除了教师的提问，也引导台下的学生对台上的学生提出感兴趣的问题，营造积极讨论的课堂气氛。

五、结语

翻转课堂教学模式在近年来发展迅速，为学生提供了多样化的学习方式，为教师提供了新的教学方式，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《机器人技术》课程中的翻转课堂实践，取得了一定的教学效果，学生的主动学习和自学能力有所提高，查找资料能力，团队合作能力，PPT制作能力和讲解能力，理论知识应用于实际能力等得到了锻炼。但是也发现了教学实践中的视频互动性欠缺、学生课前预先学习网络教学和完成作业任务情况比较差，课堂讨论参与度不足等问题。需要进一步完善教学模式，培养学生多方面的能力，提升教学效果。

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