高职工业机器人技术专业课程混合式教学探索与实践——以工业机器人离线编程与仿真课程为例

贺旖琳，陶肖

（湖南理工职业技术学院，湖南湘潭 411100）

在“互联网+”背景下，教育教学逐步趋向信息化，充分利用优质资源和先进技术，促进信息技术与高等教育深度融合，实现教学结构性变革是未来的发展趋势。混合式教学正是当前高等教育教学改革的重要突破口，相较于单一的线下或线上教学，混合式教学因能提供灵活、及时和持续性的学习，被视为教育的“新常态”[1]。

1 教学现状与对策

（1）课程内容繁多、实操性强，高职学生基础薄弱。

工业机器人离线编程与仿真课程知识点多且分散，实操技能性强，需要学生具备一定操作能力，能将理论应用于实践。然而，高职学生基础较为薄弱，动手能力参差不齐。另外，现有教材或重在操作步骤，适合辅助参考，或项目任务局限，脱离实际。加上课程课时有限，教学进程紧凑，在较短时间内让学生掌握繁多知识，且熟练实操应用存在一定困难。因此，利用线上加线下混合式教学，可优化整合教学资源，重构知识体系，筛选教学项目或案例，使学生能在线上丰富学习内容，随时随地展开自主学习，有效提升学习灵活性。

（2）教学方法传统，忽略“以学生为中心”。

工业机器人离线编程与仿真是一门实践应用性很强的课程，理论知识相对较为枯燥，实践项目由浅入深，存在一定阶梯度。传统教学方法无法满足教师教学与学生学习双重需求，导致教师辛苦、学生疲惫，教学效果不理想。随着教学信息化改革，教学方式虽发生转变，却忽略“以学生为中心”，学生学习仍然较为被动。采用多元化混合式教学方法将“教”转向“学”，学生为主，教师为辅。激活教学活动，促进师生互动，提高学生学习兴趣和积极性。通过过程性评价与结果性评价体制，监督与反馈教学效果，实现因材施教。

2 线上+线下混合式教学策略（见图1）

图1 混合式教学策略

（1）建设教学资源。

在网络教学平台建设在线课程与教学资源是开展线上教学的关键。根据课程标准与教学内容合理搭建教学结构，整理知识与技能基本点、重点与难点，整合与之相匹配的教学资源，如教案、课件、视频、动画、题库、问题集等，引导学生线上自主学习，延伸课程学习在时间与空间的自由度。

（2）合理设计教学内容。

在线上+线下混合式教学模式下，优化具体教学内容，挖掘思政元素，筛选教学项目或案例。以学生的视角，分别设置一般项目教学用于线上学习，稍加扩展项目用于作业训练，综合性项目用于分层次考核，全方面多维度攻破重难点。

（3）丰富教学活动。

通过课前发布通知，提醒学生进行有效预习；应用多方式随机签到，以查看学生上课状态；采用抢答或选人方式，活跃课堂气氛，增加师生互动；利用讨论活动，促进学生交流；加上分组合作与展示，激励学生团结合作。多元化教学活动使学习过程不再单一、枯燥，有效提升学生参与感与体验感。

（4）辅助教学指导。

结合线上教学，教师线下指导答疑解惑、梳理逻辑关系，引导学生思考与尝试，提高其分析与解决问题的综合能力。实施因材施教，对于学有余力的学生，拓展其学习广度与深度；对于基础薄弱的学生，一对一帮扶，或适当调整任务内容，同步规划适合的学习方式。线下指导极大地弥补了线上教学的不足，高效解决学生在学习上的关键问题。

（5）完善评价机制。

合理有效的评价机制既能反映混合式教学的教学效果，又能反馈教学方法的问题。混合式教学注重整体结果性评价，更注重教学各阶段和活动过程中的阶段性评价，根据线上学习、教学活动、线下任务细化比例来分配分值，最终成绩即日常累计学习的绩点，促使学生学习目标与方向更加明确。

3 混合式教学设计与实践

以工业机器人离线编程与仿真课程为例，本课程混合式教学设计的理念是以学生为中心，采用项目导向、任务驱动的教学方法，以项目任务为主线，将教学资源、教学内容、教学活动进行有机整合，有效组织教学过程。在教学实践过程中，分为课前线上准备、课中线上与线下相结合实施、课后线下评价三个阶段。

3.1 课前：线上准备

（1）发布任务单。

教师依托超星泛雅网络教学平台，发布每章节的课程教学资源和任务单。教学资源主要为涵盖相关知识点的项目式教学视频与课件，辅之有助于理解记忆的思维导图，再根据章节内容搭配讨论、投票、测试等，帮助学生明确学习内容与目标。

（2）跟踪学习情况。

教师利用教学平台统计数据观察学生学习情况，通过讨论、投票、测试等学习任务的完成情况，了解每名学生的学前动态，根据学情反馈迅速锁定问题或疑难点，及时调整教学侧重点与细节。

3.2 课中：线上加线下教学

第一阶段：教师线下讲演，引入学习情景。

教师根据每节课课前搜集的问题反馈，结合教学知识点与技能要求，确定教学重点与难点。在实际教学中，带领学生进入教学情境，融入思政内容，将学习任务细化为各子任务点，以结果导向展开讲演设计过程，比较设计方法，分析常见问题。通过教师讲授与演示，结合师生互动，使学生向“学-做-评”过程转变。

第二阶段：学生线上自学，教师线下答疑。

教学中期，学生所学知识的掌握与理解程度存在差异，通过调查发现学生更喜欢直播与视频类教学资源。因此，将教学方式转变为学生线上自主学习，教师线下答疑。教师的主要工作：引入思维导图，鼓励学生建立一种简洁有效的知识架构；以问题为导向，教师根据学生遇到的个别问题单独指导，针对学生提出的共性问题集中指导，做到有的放矢；关注学生学习动态，特别是学习能力差的学生。另外，经实践发现，学生往往在签到、讨论、展示、抢答等互动环节表现积极，教师应善于运用，丰富课堂教学。

第三阶段：分组研究设计，展示互评成果。

教学后期，学生学习差距较为明显，而项目难度开始增加，终极任务为集成性项目，占16-20课时。为避免个别学生怠惰，将不同学习情况的学生均匀分成8组，每组5人。教师模拟企业生产过程创设实践情境，提出导学问题，拆解项目、归类方法。学生分组讨论、设计实践方案，安排成员分工，探究各子任务的逻辑。最后分组展示，讲解设计方案与工作过程，以交流心得的形式促进学生知识建构，对学生的综合能力进行锻炼。采用学生自评、组内互评及组间互评等多种形式，教师综合点评，促进学生反思总结。

3.3 课后：线下评价

学生反向对教学过程进行评价，教学平台的出现使得学生的评教可在手机终端操作，方便、快捷。课堂评价的反馈也可以帮助教师调整教学设计与活动方案。

4 混合式教学实施效果

对某高职院校2018级、2019级工业机器人专业的工业机器人离线编程与仿真课程分别开展混合式教学实践。课程综合成绩主要由线上学习（15%）、教学活动（签到5%、互动10%）、教学任务（作业练习40%、考核试题30%）组成，特别在学习互动环节设置加分项，用于提高学生积极性。前两者由超星学习通后台直接统计，后者主要由教师打分再后台统计，形成了学生的最终成绩。下面主要从过程性与结果性评价进行分析。

4.1 过程性效果分析

（1）作业占综合成绩比例为40%，难度中等，允许学生学习交流讨论，主要考查学生平时学与练的进度。数据表明：机器人1181班作业完成率为93.4%，平均成绩为93.01，其中有10名学生未交，有1名学生两次未交；经过项目调整，加强课堂督促，机器人1191班作业完成率为99.1%，平均成绩为90.01，因提升了学习能力低学生的参与度，而降低了平均成绩。

（2）小考占综合成绩比例为30%，难度中等，要求学生独立完成，主要考查学生阶段性课程内容的运用与熟练度。数据表明：机器人1181班完成率为100%，平均成绩为77.57；机器人1191班完成率为97.4%，平均成绩为83.67，其中有3名学生未按时完成，虽项目难度增加，但平均成绩有所提升。

4.2 综合性效果分析

由表1可知，学生成绩合格率为100%。由于对机器人1191班混合式教学调整，增加分组合作等，其班级的优良率优于机器人1181班。因加强线上与线下督促，机器人1191班对比机器人1181班，综合成绩平均分增加1.36。

表1 综合成绩分析表

5 结语

在高职院校工业机器人技术专业课程混合式教学探索中，制定了混合式教学整体方案，依托“一平三端”超星泛雅网络教学平台，与工业机器人虚拟仿真实验室同步展开实践。实施过程中始终坚持两个观点，即“以学生为中心”和教学反馈改进。混合式教学必须各环节互相协调联动，才能有效促进教学效果的提升。