云环境下工业机器人课程教学资源建设和教学模式改革

陈中哲 徐明辉

[摘

要] 对目前高职院校开展工业机器人课程教学中存在的问题进行分析，提出了一种基于云环境的工业机器人课程教学资源建设和教学模式改革：建设高质量教学资源、引入翻转课堂教学模式、构建科学有效教学管理和教学评价。

[关

键

词] 工业机器人；翻转课堂；云课堂

[中图分类号] G712

[文献标志码] A

[文章编号] 2096-0603（2018）31-0041-01

工业机器人作为智能制造的基石，在工业制造模式变革中起着至关重要的作用。随着制造业转型升级的不断推进，制造类企业对高技能型工业机器人相关人才的需求呈现出井喷式的发展。金华职业技术学院紧抓时代契机，开设了工业机器人技术专业。由于是新兴专业，工业机器人课程的教学资源匮乏，传统的教学方法不能很好地服务教学。为提高人才培养质量，提升教学效果，在原有工业机器人课程的基础上，对工业机器人相关教学资源进行系统建设，并对原有工业机器人课程进行教学改革，以提高人才培养的实用性和有效性，为区域经济转型升级提供坚实的人才支撑。

一、目前工业机器人教学中存在的问题

（一）缺乏系统实用的高质量教学资源

工业机器人在我国是起步晚却发展迅猛的新兴行业，相应地，目前省内高职院校在开设工业机器人课程和专业建设方面都处在摸索阶段，教学方式和教学体系都不完善，相关教学资源非常少。

（二）学生差异性大，传统教学模式很难进行因材施教

由于学生的知识技能基础存在较大差异，传统教学模式对不同层次的学生采用同质化的教學手段，直接导致“优秀学生不够学”和“普通学生来不及学”两种情况：对于接受能力强的学生，现有的项目难度不足以满足其对知识技术的需求，影响了这类学生的学习深度；而对于基础较差的学生，在观看教师操作示范一遍后，还无法记住主要的操作步骤，容易造成此类学生在学习过程中的信心缺失，影响其学习积极性。

（三）课堂时间有限，对贴近企业生产实际的高进阶案例训练时间少

由于课堂时间的限制，操作演示和基础训练占据了较多的时间，对贴近企业生产实际的高进阶案例的训练时间很少。以焊接编程为例，学生大部分时间都在练习规则的二维焊接图形，但在企业生产实际中，由于其产品焊接处的不规则性，通常是不规则的三维图形。对贴近企业的三维案例，常常由于时间原因无法训练到或匆匆带过。

（四）缺乏有效的学习过程管理和教学效果评价

目前，工业机器人实训教学大多采用“教师统一授课、学生分组练习”的教学模式。这种教学形式如果不能配套有效的学习过程管理和教学评价措施，将导致“个别学生做，其余学生看”的情况出现。

针对以上工业机器人教学过程中存在的问题，本文以工业弧焊机器人相关课程作为依托，进行教学改革：系统建设高质量、数字化的教学资源；对传统的教学模式进行改革，引入翻转课堂的模式；选择云课堂作为教学管理载体，构建有效的教学过程管理和科学的教学评价。

二、云环境下工业机器人教学资源建设和教学模式改革

（一）建设实用有效的高质量数字化教学资源

开发建设教学资源时须对教学目标和教学内容进行深入分析，充分考虑学习者己有知识结构和学习特征，设计适合学习者并且贴近企业生产实际的高质量教学资源。建设资源时须注意以下几个要点：（1）始终以学习者为中心，考虑到学习者兴趣的激发，资源建设时注意各种形态资源的占比，注重信息化资源的开发，如动画、虚拟实训项目等，资源库完成后非文本图片数字化资源占比要求达到50%。注重教学资源的颗粒化和系统性。（2）建设的教学资源要适合翻转课堂的教学模式，并要适合云课堂的运用。（3）注重企业实际案例的引入与教学化改造，使教学资源更贴近企业生产实际。

（二）对传统机器人教学过程进行改革，构建翻转课堂的教学体系

针对工业弧焊机器人相关课程，翻转课堂课前学生根据自身学习的实际情况，自主安排学习进度，对教学资源进行自学，掌握课程内容的基本知识和技能，学习者根据个体差异进行分层学习，实现因材施教；翻转课堂课中减少了教师知识讲授、操作演示的时间，有更多的时间给学生学习训练贴近企业生产实际的高进阶任务；翻转课堂后，学生对所学的知识进行总结反思，利用教学资源巩固所学知识，利用拓展资源继续学习，提升自我。

（三）以云课堂为载体，构建合理有效的教学过程进行管理和教学效果评价

借助云课堂丰富的应用功能，对学生学习过程进行有效管理和科学评价：课前的视频自学、测试；课中的上课签到、在线投票、头脑风暴、答疑讨论、练习测试；课后的反思总结、拓展学习。学生通过手机APP实现全程即时交互，云课堂的个人账户可以准确地记录每一位学生的学习轨迹，通过后台的大数据可以分析出每一位学生的学习特点，实现学习过程的有效管理和科学评价。

本次工业机器人课程教学改革在本校的试行中取得了良好的效果：新建设的数字化教学资源填补了原先教学资源的匮乏；翻转课堂的教学模式很好地兼容了不同层次学生的学习需求，并且让学生有更多机会进行高进阶企业案例的训练；云课堂载体很好地管理和评价了学生的学习过程，以往教学中“组长做组员看”的现象基本消除。

参考文献：

[1]刘长生，刘新桥，黎湖广.以翻转课堂来推动未来高职课堂教学模式的变革[J].长沙航空职业技术学院学报，2014，14（1）：34-37.

[2]魏燕，陈海平，许乐.移动学习在高校翻转课堂中的应用研究[J].中国教育技术装备，2015（12）：56-58.◎编辑 马燕萍