基于CBL教学法的工业机器人综合设计教学质量评价研究

摘要：以案例为基础的学习（Case-Based learning，CBL）教学法是一种以具体案例为导向，以学生为主体，以教师为主导的研究型教学模式。近年来工业机器人的飞速发展使得相关人才需求量不断增加，高职院校通过人才培养教学模式的创新与实践，针对工业机器人专业人才培养的特点，基于CBL教学法以实际操作结合基础知识，对人才进行多角度、全方位的深入培养，有效培养高质量的工业机器人应用人才，缓解了市场的人才需求量。

关键词：CBL教学法;工业机器人;人才培養

一、引言

我国工业机器人发展突飞猛进，2016年中国再次成为世界工业机器人的销量冠军。现如今工业机器人技术正在加速向人工智能的领域迈进，行业的高速发展为工业机器人技术专业的发展提供了更广大的应用前景。在《中国制造2025》中指出，要把智能制造作为工业化和信息化深度融合的主打方向，其中工业机器人技术被认为是实现这个目标的关键技术。工业机器人应用的爆发性增长，致使工业机器人应用人才出现巨大缺口。为满足企业对高端人才的迫切需求，高职院校设立了工业机器人技术专业，并将CBL教学法引入其中，以培养工业机器人专业人才为最终的目标，通过对CBL教学课程内容特点的深入分析以及研究来对现有教学模式进行有效改革，提高人才培养质量，为社会高效培养大量工业机器人专业人才。

二、引入CBL教学模式的必要性

传统以学科为基础的教学法只是片面强调知识的传授，将知识强行灌输给学生。这种非启发式教育忽视了学生的自主性学习，学生只是一味的被动接受老师传播的知识而缺乏思考和创新。而CBL教学法侧与传统的教学法有很大不同，CBL教学法强调以学生的自主性学习为主，而不是以教师讲授为主，CBL将学习与案例相结合，使学生置身于案例问题中，它设计真实性任务，强调把学习设置到复杂的、有意义的问题中，学生可通过自主探究和小组合作来解决问题，从而学习和掌握隐含在问题背后的专业知识，养成自主学习的能力和形成解决问题的技能。因CBL教学法操作相对容易且依附于学科课程之内，所以其应用面更加广泛，这种教学模式更能提高学生的创新能力，适应新形势新要求。CBL教学法通常融入在常规的授课之中，这种方法能够更好的帮助学生掌握相关的学科知识，为学生提供更多的方法去解决问题，大大的提高了学生的学习效率。

三、课程体系的构建

高职院校课程体系的建设应以培养人才为目标。普通高等教育注重研究型和学术型人才的培养，而高职院校则注重于培养高等技术的应用型人才，因此在课程设置时一定要注重学生实践能力的培养和实用性，以实践为主。实践为主是指学生在学习基础专业知识的前提下，能够把工业机器人的实际操作为学习的重点，实际操作和课堂知识相辅，融会贯通，实现实操与理论概念两手抓，共同发展。课程设置以实践教学为主，使得学生能将所学理论知识得以实践和应用，增强学生的实际操作能力和职业适应性。在课程设置中将拓展课程与专业核心课程适当的相结合，使学生在打下坚实的专业知识基础的同时，能够拓展知识面和获取更多与职业相关的知识，并对学生的专业技能进行系统化的综合培养。

四、CBL教学模式在工业机器人综合设计教学的应用

CBL教学法在工业机器人综合设计教学的应用中要由教师和学生共同去分担完成任务，教师在授课前要明确教学目的以便事先准备好案例，通过对案例的筛选，教师给出一个内容更加紧扣教学目标的案例，对案例的相关知识进行讲解，讲解完之后展示出案例所留下的问题，给学生预留思考和发挥的空间。每个案例的教学学时数大概4～8学时不等。案例信息及问题可在课堂上展示给学生，也可以在课前提前通过教学助手发放给学生，让学生去查阅并收集相关资料，通过小组讨论一步步分析讨论并解决问题。各小组在解决完案例问题之后要派小组代表参与全班的答辩，维护本组的答案与观点，从而进一步强化学生的记忆力和逻辑思维能力，其余学生作为每组后援以维护本组观点。最后由学生分析比较，教师小结和评价，点评各组的分析情况与辨证论治情况。具体如图1所示。在编写案例内容时大多基于实践和理论概念的相通，突出知识的实用性，所以所给案例常取自于生活中的真实案例，这样更有利于学生理解记忆并运用。通过课堂的调动来激发学生的学习兴趣，引导学生对案例问题积极思考，培养学生发现问题、研究问题、解决问题的能力，以及培养学生的自主分析和决策能力。在课堂教学中，教师不再只是知识的传授者，更是课堂的引导者，引导学生在课堂上进行积极主动思考回答问题、小组讨论研究、平等交流合作，在遇到难点的时候教师可以参与到学生的讨论当中进行咨询与解答。对于解决案例中存在的难点问题，CBL避免了占用学生大量课后时间，解决问题不集中等弊端，而且可在课堂上可以提供不同“场景”的手动操作工业机器人的机会，大大提高了学生动手实践的能力。

五、总结

本文通过实践与研究，依据工业机器人课程的规律和特点，从学生和教师两个方面入手，以培养学生自主学习能力和获取知识技能为目标，构建基于CBL教学法的工业机器人综合设计研究型教学模式，通过采用案例教学和启发式课堂教学方法，提高学生自主学习能力和学习兴趣，使学生系统化的掌握相关知识点，增加学生的拓展知识面。CBL在工业机器人课程教学中的应用仍在积累，但已显示出其在提高学生学习的主动性和自学能力，解决实际问题中的优势。我们将进一步完善该教学模式，提高教学质量，培养出高质量的应用型人才。

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基金项目：1、校级第七批校级教改项目（项目编号：2019jgqn04）

2、广东省高等职业教育教学质量与教学改革工程教育教学改革研究与实践项目（项目编号：GDJG2019394）

作者简介：刘明（1986-），男，山东日照人，讲师，博士，研究方向：集成电路设计。