基于互联网教学的工业机器人理实一体课程改革与实践

【摘要】针对目前工业机器人理实一体课程教学中存在的问题，提出一种基于云平台的互联网教学模式改革，从教学资源、教学组织、教学评价三方面阐述了改革举措和实施成效。

【关键词】云平台  翻转课堂  互联网教学

【中图分类号】G71   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）32-0052-02

工业机器人作为智能制造的核心组成部分，在新一轮制造业转型升级中充当了重要的角色。在制造业向智能化转型的环境下，工业机器人销量出现了井喷式增长。数据显示，国内机器人市场需求日益强劲，机器人安装量每年都保持了高增长。随着机器人的广泛运用，企业对机器人相关人才的需求也急剧飙升。制造业企业的竞争逐步由人工成本的竞争转向高技能创新型人才的竞争。

在此背景下，金华职业技术学院顺应时代潮流，组建了工业机器人技术专业并建设了工业机器人系列课程。由于是新技术专业，传统的教学模式不能很好地服务教学[1-2]。为提高教学质量，培训企业需要的高技能型人才，以《弧焊机器人工作站系统应用》课程为例，探索一种基于互联网教学的理实一体教学模式，提高人才培养的有效性，为区域制造业转型升级提供人才支撑。

一、目前教学中存在的问题

（一）学生基础有差异，传统的教学模式较难实现因材施教

传统教学模式对所有学生进行同质化教学，由于学生基础存在的差异性，同质化教学会导致：对于基础好学习能力强的同学，现有的项目的难度不足以满足其学习需求，限制了其学习的深度;而对于基础差学习积极性不足的同学，跟不上教师的教学步骤，容易造成其学习信心的缺失。

（二）课堂教学时间有限，无法对所学内容深入运用

由于受上课教学时间限制，教师知识讲解、实操演示占据了较多的课堂时间。学生在学习时，更多的是机械式的被动学习，跟着老师的动作顺序完成既定的操作，并没有进行深入的思考，未能做到知其然并知其所以然，导致了教学效果欠佳。

（三）教学过程缺乏有效管理，教学评价不能反映真实情况

目前工业机器人理实一体课程大多采用老师统一讲授，学生分组操练的教学模式。在此过程中，经常存在“组长做，组员看”的情况，对于组员的学习情况，教师并不能很好地掌握。在教学评价过程中，也无法真实客观地评价每个学生对知识技能的真实运用情况。

针对以上工业机器人理实一体课程教学过程中存在的问题，以《弧焊机器人工作站系统应用》为载体，从教学资源、教学组织、教学评价三方面进行基于互联网教学的工业机器人理实一体课程改革。

二、基于互联网教学的工业机器人理实一体课程改革

（一）教学资源

建设高质量数字化的教学资源。根据以下原则建设资源：（1）以学习者为中心，考虑学习者的学习专注度和学习兴趣的激发，关注教学资源的系统性和颗粒化。（2）所建教学资源要适应翻转课堂的教学模式，适合云课堂平台的运用。（3）注重企业实际案例的引入与项目化教学改造，使建设的教学资源更加贴近生产实践。

对本课程覆盖知识能力点进行设计，共涵盖5个一级知识点和18个二级知识点。5个一级知识点构成了课程的5个项目，18个二级知识点构成了课程的13个任务。对每个任务分配相应的课时，并对每个任务制定相应能力目标和知识目标，完成课程标准的编制。根据翻转课堂的教学模式，完成每一个任务的教学设计的编制。依托云课堂的载体功能，完成课程考核方案的设计和编制。根据课程标准规定的相关任务章节的要求，完成每一任务下素材级资源的建设，包括了教学视频、图片、文档、微课、实训指导书、试题库等。

（二）教学组织

通过教学改革，课程采用翻转课堂的教学组织形式。以课程标准定义的每一任务为单元，进行翻转课堂的教学设计，编制相应的教案。翻转课堂教学组织分为课前、课中、课后三部分。课前学生按要求在云课堂上进行规定教学视频的自学并完成相应检测练习;课中分小组进行讨论，对本堂课的知识技能体系进行归纳总结，并进行小组展示、组间互评，构建本堂课知识体系的思维导图，并以头脑风暴的形式上传云课堂，完成教师在云课堂上设置的相关提问测试环节，在充分理解知识技能点后以小组为单位进行实操训练;课后学生需完成云课堂上的相关作业，上传作业报告至云课堂。翻转课堂的教学设计案例见表1。

相较于传统的教学模式，翻转课堂的教学模式使得课堂具有更多的能动性，更加贯彻了按需教学、分层教学的思路。

（3）教学评价

以云课堂为载体，对翻转课堂的三个环节的各个教学活动进行全方位的记录和评价。设计教学评价方案，对各环节所占比重进行分配。教学评价方案见表2。

整体考核分形成性考核和期末考试两部分，各占50%。其中形成性考核由云课堂全程记录并给出相应分数。课前环节包括课前自学视频的完成度以及自測题目的正确率，占比15%;课中环节包括云课堂记录的课堂考勤、云课堂记录课中各环节的综合得分。

课中各环节的参与度，占比40%;课后环节包括提交云课堂的作业得分，占比15%。

以云课堂作为载体进行形成性成绩评价，实施效果出众，提高了学生的课堂参与度与积极性，对自觉性较差的学生起到了一个督促的作用。相较于传统的教学评价，该教学评价方式能够更加真实地反映学生的学习情况，对学生的学习做出一个科学的评价。

三、改革成效

基于互联网教学的工业机器人理实一体课程改革与实践在推进实施过程中得到了学院领导和专业教师的大力支持，并取得了一些成果：

（1）通过课程改革，建设完成一套系统完整的高质量数字化教学资源。

（2）完成构建翻转课堂的教学组织模式。不同层次的学生在学习过程中能够找准自己的定位，深化了按需教学和分层教学的理念，加强了学生对知识的理解、内化与应用。

（3）引入云课堂作为教学组织和教学评价的载体，提高了学生学习的参与度与积极性，对自觉性差的学生起到了监督和促进作用。较传统的教学评价，基于云课堂的教学评价能够更真实地反映学生的学习情况，能对学生给出一个更合理的教学评价，同时也为教师的教学反思和教学改进提供了数据支撑。

（4）课程覆盖机电工程学院工业机器人专业、机制专业学生。经过一年的教学实施和推广，学生的学习质量得到了显著提升。拔尖学生在全国职业院校技能竞赛中斩获佳绩。毕业生质量也得到了普遍的提高，毕业生就业受到了区域制造业企业的广泛好评。

参考文献：

[1]陈中哲，徐明辉.云环境下工业机器人课程教学资源建设和教学模式改革[J].现代职业教育，2018（11）：41-41.

[2]黄鹏程，王桂锋，傅云峰.工业机器人专业“多段式”人才培养路径研究[J].当代教研论丛，2019（9）：26-27.

作者简介：

陈中哲，男，金华职业技术学院讲师，硕士，研究方向：工业机器人技术。