“分组、分层、三维评价”在工业机器人操作教学中的应用

文/东莞市机电工程学校 高燕玲

在工业机器人操作教学过程中，采用任务驱动法的过程一般如下：布置实操任务；学生分组，每组5-6名学生，安排到固定的机位轮流操作；教师根据每个学生完成任务的情况进行打分。此法用了两个学期，常常会出现这样的局面：小组内一般有1到2名学生有较大的学习热情，能认真主动学习，较好地完成操作任务；有1到2名学生学得被动，要经教师催促后才进行操作，若在操作中遇到问题或不懂之处又会停下来，直至被教师发现且帮忙解决了问题之后，才将操作继续进行；往往还有1名学生从上课开始就处在等待下课的状态，内心暗暗希望其他学生操作慢一点，直到下课也轮不到自己操作，常以“时间不够”为理由，逃避动手操作。或者时不时会出现个别小组的所有成员早已完成实操任务，而另外的小组却连第一个操作的学生都还没做完。

针对这样的困局，笔者一边摸索一边归纳，经过思考和总结，在最近的两个学期，对这门课程的教学方法进行了改进，采取了“分组、分层、三维评价”的方式展开教学，能明显感受到学生学习的积极性被调动起来，再也没有出现操作成绩不及格的情况，学生在学习中体验到了成就感，学习的效率也得到了提高。

一、分组

鉴于我校配备用于工业机器人操作教学的工业机器人的数量为6台。笔者把学生分成6个小组，每小组由5到6名学生组成。以往的做法是：把学生按班级名册中的学号顺序，依次分成6个小组，小组长由组员商量后推选产生。这种看似合理实则偷懒的分组方法，产生了两个明显的弊端：

①每个小组随机组合的学生学习能力分配不均匀，会导致一次课下来，有些组很快就完成任务，而有些组只有1到2名学生能完成任务。很快完成的学生，会觉得任务没有挑战性，剩余的时间在等待，觉得无聊。而不能按时完成任务的学生，会觉得越学不懂的越多。这样的效果，无论对学习能力强还是学习能力弱的学生的积极性都造成挫伤。同时，还会影响教学的进度。

②小组长在小组内的职责主要是代表本小组领任务、工具，安排组员整理工位、检查卫生；在学习上，对小组成员的带动和帮助很少，没有很好突出组长的带头、引领作用。

针对弊端，笔者在分组的方法上进行了改进，在小组长的职责上做了进一步的明确，取得了教师教得“省心”、学生学得“有劲”的效果。

①组员的能力分配平均是关键。分组前，先全班动员，告诉学生：每位学生的实操成绩跟小组队友的表现息息相关，小组成绩按30%计入个人的总成绩。教师预先选出学习能力强、判断能力强、组织能力强及实践能力强的6名学生，经他(她)本人同意，定为小组长。分组时，让学生按实操能力由“强到弱”站成4列，由6名小组长分4轮按“蛇形排列组合”(如图1所示)挑选小组成员。这种按“蛇形排列组合”挑选出来的组员，在能力分配上基本能达到强、中、弱相对平均的状态。

图1

②小组长的职责进一步明确。教师给予小组长充分的信任，充分发挥“老师的教学助手”的作用。组员的实操安全分数由小组长评。教师把实操任务布置下去后，要确保小组长先学懂。接下来由组长带动、教师引导，对学习能力较强的学生，让他们先学起来，给基础相对偏弱的学生营造一个好的气氛，从而带动大家共同学习。当组员遇到不懂时，由小组长当小老师来教他(她)。往往由学生来教学生的效果，胜于由教师来教学生。这样一来，学生在讨论和相互帮带中，能力得到提升；学起来更有劲，教师也教得省力。

二、分层

分层教学法是在学生的知识基础、学习能力、兴趣爱好存在明显差异的情况下，教师有针对性地对不同的学生教授以不同的教学内容，达到不同教学目标的过程。

学生在工业机器人实操课的表现可分为“吃不进”“消化不了”及“吃不饱”三类。相对应的，其实是学生的学习态度、领悟能力、解决问题能力的差异。于是将他们分成A、B、C三层，以B层学生的学习进度为教学进度。A层：实践操作技能过硬，专业理论基础扎实，接受新知识能力强，具有较好的学习习惯和自学能力。B层：具有一定的知识基础和动手操作能力，内心渴望进步，但自我控制能力差。C层：专业基础薄弱，学习积极性不高，学习能力弱，需要督促学习。对于A层学生，主要侧重于培养综合职业能力。能根据操作任务的要求，独立自主选择合理的方式方法完成任务。对B层学生，主要侧重培养学生的实践应用能力。在教师、小组长的指点下，编写、调试稍复杂的程序，并能按自己的思路独立完成任务。对C层学生的培养目标：有基本的编程能力，能够模仿编程思路和教师演示引导的方法完成任务。侧重于核心知识的理解和简单操作技能的掌握。

以学习工业机器人“圆弧运动指令”为例，根据任务的难度，将学习的内容分为基础任务、进阶(提高)任务和拓展(挑战)任务三个层次。分层实施过程如表1所示。

表1 实操任务分层

通过由简入繁、由易到难的循序渐进的原则，给每个层次的学生设计了有一定难度梯度的任务，使学生“跳一跳，够得到”。使每个学生按自己的能力，学有所得、学有所获，大大增强了学习的信心，也提高了思考问题、解决问题的积极性。

三、三维评价

原来由教师单方打分的评价方式，操作起来直接简单，但这种终结性评价的效果却不太好。改进后，采用由教师、小组长、组间的三维评价的方式。通过教师评价、小组自评、组间互评，得出学生完成学习任务的最终得分。改进后，增加了学生参与评分的环节，以便让学生从“当老师”的角度去看自己、看他人的表现，从而更了解自己的能力水平，促进共同进步。

表2 实操成绩及分数比例

(一)教师评价(占60%)

有了小组长这个“教学助手”后，教师原来要用于对课堂控制的100%精力，现在可分出很大一部分转到关注学生个人表现上。学生每完成一个任务，都希望被教师看见，希望教师对自己有所关注。教师的评价、评分，是学生判断自己当下“学习成果”的权威依据。因此，来自教师的反馈十分重要。

教师评分的参考指标主要由三部分构成(如表3):①操作是否规范；②任务完成的质量；③互助合作精神。

表3 教师评价

教师当着学生的面打分，及时指出其在完成任务过程中的闪光点，记录下学生操作中遇到的问题及解决方法。在教师对学生带着个体关注的氛围中，学生会产生一种希望在教师面前好好表现的内驱力。

(二)组间评价(占30%)

在小组长带领下的小组学习，小组成员之间就形成了“学习共同体”。评分的方法：每个小组选出最能代表本小组水平的“作品”，由教师拍下相关的视频或图片(如在“圆弧运动指令”的学习中，拍下“所编程序”的图片及“机器人运动”的视频)在一体机上播放，全班学生一起观看、评分。

评分标准与教师评分的参考指标相同(如表4)，每小组只给其他的小组评分，本小组成员内部商量后给其他各小组评出一个分数(最高为20分)。将5个小组的评分相加，得出小组“学习共同体”的分数。这个分数，即为小组成员的每个人得分。

表4 组间评价

这个组间评分的环节，是课堂气氛最活跃的环节，学生都希望自己的小组是表现最好的小组，都希望自己的小组能拿到高分。通过“欣赏”彼此的“作品”，学生们能看到彼此“出彩”的地方，也能看到彼此“出糗”的部分。通过对比，学生能看到本组的长处和短板，对自己的能力水平做到“心中有数”。青少年学生都有比较在乎自己在同龄人中的表现的特点。因此，小组成员在完成自己的操作任务时，都生怕因自己拖了小组的后腿。组员之间自觉地相互出谋划策、相互学习、相互提醒,学得投入，学习气氛好。

表5 组长评价

(三)组长评分(占10%)

组长对小组成员的操作安全、工位整理情况评分。如发生机器人碰撞等事故，则评为0分，若操作正常符合规范，则评为满分。把对“安全操作”评分的权利交给组长，要求组长关注本组成员的操作过程，指出安全隐患，尽量避免安全事故。

同时，组员若在操作过程中遇到不懂之处，组长也能及时在旁给予辅导和帮助。当然，这并不意味着教师对学生的操作安全放手不管，每一个操作环节都要注重培养每个学生“我的操作安全我负责”的责任意识。组长在感受到自己的权利和责任后，也会表现得更积极主动。

四、结语

中职学校培养的是技术技能型人才，工业机器人操作重在培养学生的操作技能和责任意识。

分组教学法有利于学生在互助互动中相互学习、相互促进、共同提高。

分层教学能较好地解决班级学生水平不一的问题，使每个学生都能在最近发展区“跳一跳，摘得到果子”，调动了学习的主动性和积极性。

三维评价让学生投入到“评分者”的角色上来，从“教师”的维度去看自己和他人的表现，更好地了解自己的水平，促使学生对自己提出更高的要求。

改革后的实操课，学生的安全操作意识得到明显增强；发现问题、分析问题、解决问题的能力得到了提高；学习积极性提高的同时，学生学起来更“有劲”了；实操课的成绩整体进步明显，教师“教得省心”。