信息化教學(xué)在工業(yè)機器人離線編程中的應(yīng)用

翁劍峰

（臺州科技職業(yè)學(xué)院 機電與模具工程學(xué)院，浙江 臺州 318020）

一、引言

從目前的錄取分?jǐn)?shù)線情況來看，大部分進入高職院校的學(xué)生都是無法很好適應(yīng)中小學(xué)十二年傳統(tǒng)教育的學(xué)生，他們的普遍特點是厭學(xué)情緒高、學(xué)習(xí)成績較差。以云班課App 為代表的信息化課程平臺能有效利用手機或其他移動智能終端開展與傳統(tǒng)教學(xué)不一樣的教學(xué)模式，它突破了課堂只能在教室進行的局限，學(xué)生可以隨時隨地參與平臺互動和平臺資源學(xué)習(xí)。本文以《工業(yè)機器人離線編程》課程為例，探討云班課平臺在教學(xué)中的應(yīng)用，提出對信息化教學(xué)的思考，望有助于信息化教學(xué)效果的提高。

二、教學(xué)分析

工業(yè)機器人離線編程這門課涉及的知識面較廣，需要很多前期相關(guān)課程的基礎(chǔ)知識，綜合應(yīng)用能力要求較高。傳統(tǒng)課堂采用Robotstudio 軟件的仿真示范法，學(xué)生在課堂上做部分練習(xí)，課后在自己電腦上完成作業(yè)。教學(xué)效果不是十分理想，經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)主要原因如下：

（一）課時有限。這門課只有30 個學(xué)時，每周1 次課，較少的課時導(dǎo)致部分前期知識點掌握不扎實的學(xué)生無法很好地理解和掌握新的知識點，無法綜合應(yīng)用之前所學(xué)的基礎(chǔ)知識。另外，部分學(xué)生存在編程能力較弱。

（二）教學(xué)效果反饋較少。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，教師只能在課后作業(yè)中得知學(xué)生的總體學(xué)習(xí)情況。這周的作業(yè)情況至少等到下周上課時才能講解，中間的反饋鏈較長，耗時較多，等到講解時，部分學(xué)生已經(jīng)記憶模糊，對教師講解的接受程度較弱。

（三）課后提問機會有限。在課后作業(yè)碰到問題時，無法很好地與教師溝通交流，部分學(xué)生因為作業(yè)受阻，但是為了完成作業(yè)任務(wù)，就直接復(fù)制其他同學(xué)的作業(yè)來應(yīng)付老師檢查。

三、云班課教學(xué)實施過程案例

（一）課前學(xué)習(xí)

課前學(xué)習(xí)可以較好地解決課時不足的問題。課前教師通過云班課平臺發(fā)布學(xué)習(xí)資源、課程概要和工業(yè)機器人仿真運行視頻。學(xué)習(xí)資源主要是讓學(xué)生能對之前學(xué)過的知識點做一次復(fù)習(xí)，對于新的知識點做一次預(yù)習(xí)，同時，學(xué)習(xí)資源中也會為有額外精力的學(xué)生提供其他網(wǎng)絡(luò)資源供其學(xué)習(xí)，節(jié)約寶貴的課堂時間。課程概要能讓學(xué)生了解課程知識框架。仿真視頻能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)好奇心，讓學(xué)生帶著思考進入課堂學(xué)習(xí)。

（二）課堂學(xué)習(xí)

本小節(jié)以“工業(yè)機器人搬運太陽能薄膜板”應(yīng)用為例，介紹云班課課堂實施。

1.課堂引入

（1）將工作站的功能以視頻的方式展示給學(xué)生觀看，利用IRB120 機器人在流水線上拾取太陽能薄板工件，將其搬運至?xí)捍婧兄小?/p>

（2）講解工作站的整體結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生從整體框架、從大局觀上理解整個系統(tǒng)的工作過程?；谶@個大的框架，再繼續(xù)講解后面的每一小部分內(nèi)容。

（3）基于大框架，將整個系統(tǒng)拆解成一個個小的部分。分部分講解。講解每一部分的時候，時刻聯(lián)系大框架、總體結(jié)構(gòu)，做到：形散而神不散。

2.老師邊講解，學(xué)生邊練習(xí)，教師巡回檢查學(xué)生練習(xí)情況

（1）演示搬運系統(tǒng)的I/O 配置方法，并讓學(xué)生練習(xí)

（2）演示并講解該項目任務(wù)需要用到的運動指令，并讓學(xué)生練習(xí)。

（3）演示并講解該項目任務(wù)需要用到的邏輯控制指令、偏移指令和其他相關(guān)指令，并讓學(xué)生練習(xí)。

利用云班課的投屏功能，將學(xué)生做的練習(xí)拍照展示，對于共性問題，及時講解，糾正錯誤，對于優(yōu)秀案給予云班課“課堂表現(xiàn)”中一定加分。以此帶動大家練習(xí)的積極性和課堂參與度。

3.教師發(fā)起討論或演示，學(xué)生參與回答

通過云班課發(fā)起教學(xué)問卷調(diào)查，考查學(xué)生對于教學(xué)內(nèi)容的接受程度，教師可以及時得到反饋學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，針對薄弱環(huán)節(jié)詳細(xì)講解，把大部分人的問題在課堂中就解決。

4.教師發(fā)起項目，學(xué)生完成項目

在下課之前，復(fù)習(xí)本次課程所講解的知識點，然后給學(xué)生講解完成整套系統(tǒng)流程的程序框架以及每一部分的配置方法，讓學(xué)生課后完成整個系統(tǒng)流程。

（三）課后安排

1.課后教師通過云班課發(fā)起作業(yè)，要求學(xué)生在指定日期前完成。

2.教師通過云班課發(fā)起教學(xué)討論答疑，學(xué)生可自由發(fā)言，調(diào)研課堂授課情況，包括學(xué)生對教師授課風(fēng)格喜好情況，學(xué)生對于本次課的收獲，課堂教學(xué)難度情況等可以自由發(fā)言。學(xué)生也可以將自己的疑問發(fā)在討論區(qū)，其他同學(xué)和老師都可以對問題進行解答。

（四）作業(yè)評價

教師根據(jù)學(xué)生在平臺上上傳的課后作業(yè)完成情況給以評分和點評，學(xué)生也可以在作業(yè)下方繼續(xù)跟教師互動。

四、總結(jié)與思考

（一）云班課平臺對教學(xué)效果的提升

云班課平臺的使用給學(xué)習(xí)成績帶來一定的提升。教學(xué)過程發(fā)現(xiàn)，2017 級學(xué)生本門課程的期末成績較2016 級提高顯著。因為云班課教學(xué)形式的多樣化，學(xué)生的課堂參與熱情和意愿有較大的提升，但是當(dāng)學(xué)生對這種新的教學(xué)模式出現(xiàn)審美疲勞后，是不是還具有同樣的教學(xué)效果，這還需要進一步觀察和研究。

（二）學(xué)生對學(xué)習(xí)情況的反饋

云班課的討論區(qū)功能讓學(xué)生普遍感覺與同學(xué)、老師的互動交流確實方便了很多，問題也能得到及時的解答，但是這種交流方式缺少面對面溝通交流的“味道”。因此，平時的線下溝通交流并不能被完全代替。此外，學(xué)生反應(yīng)采用云班課之后，學(xué)習(xí)壓力較大，精力和時間投入較多。我認(rèn)為這是一個正常的現(xiàn)象，對于同一個人來說，同一門學(xué)科，投入更多的精力和更多的思考，肯定能學(xué)得更好，這也能部分解釋采用云班課之后學(xué)生學(xué)習(xí)成績提高的原因。實踐過程中還發(fā)現(xiàn)，每一次課堂搶答或討論等活動中，那些獲得加分的學(xué)生會有比較強烈的成就感和幸福感，這有利于他們建立自信心。