理实一体课程在线教学实施探索

乔阳 敖冰峰 杨宏帅

摘 要：随着“云课堂”在线授课模式的日益普及，信息技术的发展为现代化教学提供了更多可能性，“工业机器人典型应用现场编程与调试”课程突出对学生实践技能的培养，为了使在线授课也能学习实操本领，采用在线平台结合仿真软件云操作方式进行在线授课，助力理实一体课程教学，保证网络授课也能与实操有效衔接。

关键词：在线教学;工业机器人;理实一体

高职“工业机器人典型应用现场编程与调试”课程旨在引领学生整合和综合运用工业机器人相关知识，主要突出知识的综合运用和实践技能的培养，注重在真实的实训设备上進行实践性的操作学习。“云课堂”的线上授课形式和学习形式的改革，对本类实践课程的开展带来了不小的挑战，如何使在线教学也能实现理论与实践相结合是理实一体授课的需要解决问题，为此我们探索采用仿真形式开展课程学习，通过“互动式、云仿真”在线授课教学，保证理实一体课程教学质量不打折扣。

一、在线授课设计

（一）建立在线学习资源

教师在没有建立自己线上课程资源的情况下，开展线上授课，可使用在线授课平台提供的现有课程资源作为学习内容，能够快速建立在线学习资源。紧扣我校工业机器人专业核心能力，依据本课程成果课程导向教学改革设置的教学目标，根据课程特点和学习要求，选择在线授课平台中的适合课程，通过SPOC形式，在原有在线授课内容基础上，根据设定的工业机器人典型应用项目——切割、打磨、焊接、码垛、搬运、装配，调整在线教学内容，重构课程素材，使得学习内容与项目需求的知识点对应，在原有线上资源中增加自己录制关键点讲解视频、仿真工作站仿真操作视频、教学课件以及学习任务单等，授课资源按从简单到复杂顺序构建并增加在线学习过程中的问答、关键知识点的练习题、讨论素材、问卷及在线作业。

为了在“云课堂”中也能培养工业机器人操作编程能力，课程利用仿真教学软件搭建工业机器人对应典型任务的仿真工作站环境，将工作站下发给学生以及导入网络服务器，方便学生通过仿真软件或利用手机app远程仿真实践操作编程，实现贴近真实环境的仿真实操训练。教学中将原有对真实设备操作的过程，调整为在仿真工作站实现工业机器人的编程、仿真示教和工作站的运行调试，完善授课方式，仿真实现理实一体教学。

（二）教学形式设计

教学形式将在线平台分为三个部分：学习资源区、加工区和互动区，通过优化教学流程，实现三区融合、顺畅衔接，并结合虚拟仿真操作完成学习任务。在线学习资源区：提供在线学习资源，在资源区中学生进行线上视频学习、文档和课件学习、作答练习题;加工区：实现签到、在线讨论、在线作答练习题、问卷调查、在线评分等功能，实现学生对知识进行加工、理解和整理，并采用虚拟仿真方式，在虚拟环境中仿真完成工业机器人典型应用的实践任务，采用贴近真实的操作过程，弥补在线学习无法操作学习的不足，使得学生的在线学习与真实环境实践学习有效衔接;互动区：借助QQ平台的功能，学生能够直观听到、看到教师的讲解，开展师生交流互动，实现随时答疑解惑以及对学生学习情况的检查和督促。

二、在线教学的实施

教学授课，提前5分钟开始在慕课堂签到，避免网络问题影响签到，也可提前让学生做好学习平台和学习环境的准备。为了督促学生学习和检查上节课的学习情况，可选择在慕课堂中设计上节内容回顾练习题，也可选择让学生上传自制总结或者预习总结视频，也可选择直播形式汇报。教师根据课前学习任务的完成情况，综合点评并列出普遍存在的共性问题，让学生讨论和回答，并给予总结和指导。

分配学习任务，提出任务要求，给出需要解决问题，学生带着问题，利用在线资源探究式学习，通过云仿真方式完成虚拟的操作实践任务，教师利用QQ群讲解关键知识点，通过互动交流、讨论、文字、语音、图片、PPT课件和视频直播连麦等形式开展教学，鼓励学生提出自己的观点，主动解决和完成工业机器人典型应用任务，构思、设计机器人工作流程，上传仿真实践录像或照片并给予及时的评分等互动环节，逐步引导学生完成实践任务，教师通过平台的监控功能，监控学生在线学习时长、答题作答情况，随时督促学生学习，开展多元评价，调动学生积极性、激发和提高学生课堂参与度。

三、实施情况

教师可随时通过网络平台检查学生在线视频学习完成度和练习题、在线作业情况，如图2所示，在线视频学习完成度90%以上，上传的仿真实践视频操作正确、学习笔记记录清晰完整，慕课堂中随堂练习成绩平均90分以上，课后作业的单元测试完成率100%，平均成绩90分以上，教学效果很好，学生学习目标达成度很高。

学生课堂中采用“云仿真”方式连接教师电脑进行仿真实践操作（如图3），教师可以在电脑上看到操作过程，随时指导和纠正错误，为没有电脑同学提供了操作环境，实现把操作训练搬到了在线课堂。

三、结语

经过实践探索，“互动式、云仿真”线上教学对于理实一体课程是可行有效的，授课中师生互动方便，数据记录详细节清晰，学生仿真学习了工业机器人的操作编程，学习目标达成度很好。

在线教学的改革还有待优化，还要继续做好教学资源的收集、整理、加工和创作等工作，并不断进行完善和更新，使其更适合学生学习。在后续的教学过程中可考虑通过翻转课堂形式，突出课上实践操作能力培养，另外也对实施线上线下混合式翻转课堂教学提供了参考。

参考文献

[1] 王晓华.基于 SPOC 的“商务英语口译”在线课程建设与教学实践[J].科技文汇，2020（5）：178-179.