工业机器人操作与编程课程线上线下混合式教学模式改革

工业机器人操作与编程课程线上线下混合式教学模式改革

【摘要】分析单一在线或离线教学存在的客观问题，提出工业机器人操作与编程课程混合式教学改革的必要性。采用翻转课堂模式设计了课前、课中、课后一体化的混合教学活动方案，为工业机器人相关课程的混合教学改革提供参考。

【关键词】工业机器人；混合式教学设计；翻转课堂

介绍

工业机器人操作与编程课程不仅是工业机器人的核心课程，也是机电一体化等专业开设的课程。本课程要求学生在了解工业机器人基本结构的基础上，掌握机器人轨迹应用的现场编程和调试方法。该课程对学生的逻辑思维能力和动手能力有很高的要求。互联网技术的日益发展不断对高职教育信息化提出新的要求和挑战。MOOC作为一种新兴的教学模式，由加拿大学者Dave Cormier和Bryan Alexander于2008年提出。这是一种互联网教学模式，将课程资源和参与者聚集在一个开放的网络平台上，为学习者讲解知识和讨论问题。教育过程中公开和公平的重要衡量标准[1]。本文将从教学内容重构、课程资源库建设和教学流程设计等方面探讨工业机器人操作与编程课程的线上线下混合教学模式改革。

1 混合式教学改革必要性分析

教师的“教”和学生的“学”构成教学行为，两者的协同作用直接决定教学质量[2]。线下面授的优势在于教与学的及时有效互动；自由的学习时间和空间、丰富多样的学习资源、个性化学习需求的实现是在线教学的显着优势。然而，单一的线上或线下教学模式在教学实践过程中暴露出以下问题。

1.1 单线下教学问题分析

在传统的线下教学模式中，教师是教学活动的主体，学生被动接受教师灌输的知识。这种教学模式忽视了学生的认知主体地位，不利于培养学生的创新思维和激发学生的求知欲。其次，工业机器人操作与编程课程有很多知识点和操作技能点，但分配的课时只有32小时。教师只能根据中级学生设计课堂教学计划，无暇顾及不同层次学生的学习需求。此外，由于班上学生人数众多，老师在教授机器人实用要领的时候，

1.2 单一在线教学问题分析

病毒性肺炎疫情期间，在教育部“停课不教、不停学”的号召下，工业机器人操作与编程课程基于网络平台开展在线教学。实践证明机器人教案模板，在线教学不仅对师生双方都提出了更高的要求和挑战，同时也存在不少问题。首先，经常卡顿的网络平台经常干扰正常的教学秩序；其次，由于空间距离，师生沟通不畅，学生在遇到困难时无法及时得到老师的帮助和指导，影响了他们继续学习的积极性。此外，实践教学是课程的核心部分。但在线教学只能使用虚拟仿真软件进行模拟练习，无法达到掌握机器人手动操作技能等教学目标。综上所述，在信息化不断普及的背景下，工业机器人操作与编程课程应适时进行混合式教学改革，整合线上线下教学的优势，发挥教师在指导、启发和监督教学过程中的主导作用。也充分体现了学生作为学习过程主体的主动性和创造性，从而提高了教学质量。不能达到掌握机器人手动操作技能等教学目标。综上所述，在信息化不断普及的背景下，工业机器人操作与编程课程应适时进行混合式教学改革，整合线上线下教学的优势，发挥教师在指导、启发和监督教学过程中的主导作用。也充分体现了学生作为学习过程主体的主动性和创造性，从而提高了教学质量。不能达到掌握机器人手动操作技能等教学目标。综上所述，在信息化不断普及的背景下，工业机器人操作与编程课程应适时进行混合式教学改革，整合线上线下教学的优势，发挥教师在指导、启发和监督教学过程中的主导作用。也充分体现了学生作为学习过程主体的主动性和创造性，从而提高了教学质量。整合线上和线下教学的优势，发挥教师对教学过程的引导、启发和监督的主导作用。也充分体现了学生作为学习过程主体的主动性和创造性，从而提高了教学质量。整合线上和线下教学的优势，发挥教师对教学过程的引导、启发和监督的主导作用。也充分体现了学生作为学习过程主体的主动性和创造性，从而提高了教学质量。

2 课程内容重构与教学资源库建设

本着“学以致用”的原则，参照“工业机器人应用编程1+X”中级能力标准，按照“项目主导、任务驱动”的设计理念，内容被重构。本课程设计为两个教学模块：“了解ABB工业机器人”和“工业机器人轨迹应用”。围绕工业机器人在行业典型应用中所需要的现场操作、编程等职业能力，开设了五套《了解工业机器人》、《工业机器人基本操作》、《机器人轨道运动工作站》、《创造Track Tools”和“Write Track Programs”设置完毕。学习项目。为充分发挥线上线下一体化教学的优势，需要对原有教学资源进行重新优化，建设教学资源库。(1)录制微课视频。从“知识、技能、素养”三个方面梳理教学目标，将难点知识和机器人规范操作记录成微课视频。(2) 制作3D动画。将抽象的交流信号等知识通过3D动画形象化机器人教案模板，充分调动学生的多元感官，降低认知难度，突破教学难点，激发学生学习兴趣。(3)设计任务清单。课前，教师通过任务单学习任务；上课时，学生在书中记录模拟编程、实战训练等数据，可以完整再现提问、诊断问题、优化程序、改进操作的线上线下教学全过程。(4) 设计数字仿真模型。利用ABB工业机器人实训平台设计数字仿真模型，真实再现机器人工作场景。

3 混合式教学设计

以我校“线上教务系统”为平台，按照课前在线预习、课中线下探索、课后线上拓展三个步骤进行基于翻转课堂的混合式教学模式设计。

3.1 课前任务，预习新知识

教师将学习任务单、微课视频、课前自测题上传至在线平台。学生阅读任务单了解任务要求、教学目标和教学难点后，学习微课视频，熟记知识点，完成自测题，并在讨论墙写下预习心得。教师可以通过分析平台的统计数据了解学生的自主学习情况，并据此对课堂教学活动和策略进行适当调整。

3.2 课堂强化教学，互动探究

在机器人智能实训室，进行理论与实践相结合的探究式互动教学。主要教学活动设计为以下六个步骤： (1) 重点知识和难点知识的讲解。教师针对学生自学困难的共性问题，一一攻破主要难点。(2) 学生无差别分组。根据“群内同质，群内异质”的原则，将群成员分成四人一组，明确群成员之间的分工。(3) Robotstudio 模拟。学生使用仿真软件分组合作编写程序，并展示初步的编程结果。教师指导学生一起改正错误。（四）安全法规教育。学员佩戴安全帽，复习机器人安全操作规程，检查训练站。(5) 实践练习。学生根据老师总结的技能优化模拟程序，老师检查无误后，学生进行实际练习。教师通过培训录播系统检查工作站，及时指导，记录评价信息，进行规范操作演示。（六）优化整合。学生梳理任务清单中的编程流程，记录优化后的程序和机器人标准操作的要点。并检查训练站。(5) 实践练习。学生根据老师总结的技能优化模拟程序，老师检查无误后，学生进行实际练习。教师通过培训录播系统检查工作站，及时指导，记录评价信息，进行规范操作演示。（六）优化整合。学生梳理任务清单中的编程流程，记录优化后的程序和机器人标准操作的要点。并检查训练站。(5) 实践练习。学生根据老师总结的技能优化模拟程序，老师检查无误后，学生进行实际练习。教师通过培训录播系统检查工作站，及时指导，记录评价信息，进行规范操作演示。（六）优化整合。学生梳理任务清单中的编程流程，记录优化后的程序和机器人标准操作的要点。教师通过培训录播系统检查工作站，及时指导，记录评价信息，进行规范操作演示。（六）优化整合。学生梳理任务清单中的编程流程，记录优化后的程序和机器人标准操作的要点。教师通过培训录播系统检查工作站，及时指导，记录评价信息，进行规范操作演示。（六）优化整合。学生梳理任务清单中的编程流程，记录优化后的程序和机器人标准操作的要点。

3.3 课后自我发展与人格发展

教师在线分配逐步的课后作业，包括巩固的强制性练习和可选答案的扩展练习。完成巩固练习后，学生可以根据个人兴趣和能力自主选择拓展练习。同时，教师在网络平台上传工业机器人企业真实应用案例，帮助学生把握工业机器人行业发展趋势，拓展专业技能和素养。最后，学生填写完成的任务清单并上传到平台。教师评估学生课后学习情况，将系统自动生成的全过程学习数据推送给每个学生，从而完成一次完整的任务教学。

4。结论

在课程内容重构、教学资源库建设和教学流程设计的基础上，对工业机器人操作与编程课程进行基于翻转课堂的混合式教学改革。融合线上线下教学优势，打破教学时空限制，解决课时不足问题，提供个性化学习资料，开启小组合作探究学习模式，提高学生学习积极性，显着提高教学效果。

【参考】

[1] 陶洪峰. 自动控制原理课程混合式教学模式探索[J]. 大学教育，2019（3）：62-64。

[2] 毛秀丽，李婷，陈迪义。《水轮机》课程混合式教学的探索与应用[J]. 黑龙江教育（高等教育研究与评价），2020（9）：40-41。

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教学设计

在教师考试中，无论是幼儿园还是中小学，教学设计题都是常见的题型。本部分主要考察考生对活动设计的目标、难点、教学方法和教学过程的掌握程度，教学设计是否符合《纲要》的要求以及教学设计的能力。考生在答题时需要根据自己的教学设计和教学实施情况进行判断和回答。

常见的问题格式如下。

一、教学目标

1. 活动的目的是什么？

【参考思路】

第一步：直接回答自己设计的教学目标（知识、技能、情感）。

第二步：思考判断自己在教学中是否超出目标，目标是否达到。

第三步：如果目标已经实现，可以强调目标设定的依据；如果没有达到目标，考生需要反思和补充。

2、活动难度如何？

【参考思路】

第一步：直接回答自己设计的教学难点。

第二步：思考判断是否对教学过程中的活动难点提供针对性的指导和突破。

第三步：如果在引导上有针对性的突破，可以再次强调；如果在没有针对性指导的情况下有所突破，需要反思和补充。

3、你设计的单脚跳能实现吗？

【参考思路】

第一步：思考判断你的教学设计是否符合学生的特点广东省教师资格认定网 教育教学能力测试教案模板，能否在实际教学情况中具体实施。

第二步：如果是，则可以直接回答广东省教师资格认定网 教育教学能力测试教案模板，并说明符合我校学生的心理和生理特点，有利于学生的身心发展；有时，学生的特点被忽视了，实施起来可能很困难。目前，此类活动没有使用和实施，同时作为经验教训进行反思和改进。