基于雨课堂的“工业机器人”课程线上教学的设计与实施

刘国华 王天琪

摘要：本文分析了信息化教学的应用现状，介绍了雨课堂平台的基本功能，利用雨课堂与工业机器人课程教学融合创新，设计了基于雨课堂的工业机器人课程混合式教学模式，并应用于具体的教学实践。教学实践结果表明，经过混合式教学的实践后，学生的学习习惯、自主學习能力、学习兴趣和学习积极性，与之前相比都有了较大提高。

关键词：雨课堂;混合式教学;融合;工业机器人

2020年春学期，因为疫情，学校推迟了开学时间。为了最大程度的降低本次疫情对新学期教学进度的影响，各级教育部门号召开展“停课不停学”的方案。网上教学是“停课不停学”的方式之一，是利用信息化手段实施教学的一种探索。基于这样的认识，本文在“工业机器人”课程教学实践和理论学习的基础上设计并实施线上教学案例，基于“雨课堂”开展线上混合式教学模式，增加信息技术与教学的融合深度，提高教学质量。

1、基于雨课堂的“工业机器人”教学模式构建及分析

借助智慧教学工具雨课堂，设计了“工业机器人”课程线上混合式教学模式，以个性化学习与小组合作学习相结合，即尊重了学生的学习兴趣，也能根据学生不同的认知能力对其进行异质分组，既能让学生提高自主学习的能力，也能让学生在合作中各自发挥自己的优势，促进他们之间情感的交流。基于“雨课堂”的混合式教学模式主要分为课前学习、课堂学习和教学评价等三个环节。基于“雨课堂”的“工业机器人”课程混合式教学模式如图1所示。

1.1 教学准备

教学准备阶段，首先需要对学生的基本情况、“工业机器人”课程教学的基本特征进行分析，判断是否适合开展线上混合式教学。其次，需要完成课程资源的制作和挑选，确定线上教学组织模式、各阶段教学内容和设计考核方式。教学准备主要体现在以下几个方面：

1）在教学设计方面，各阶段教学目标要明确，考虑学生的差异化，体现教学要求的个性化。

2）教学资源要丰富，包括图文资源、音视频资源和多类型的测试题等，而且线上的教学资源要能够吸引学生的学习兴趣，能对他们有所启发，并能够为课堂讨论做好准备，同时，所制作或者挑选的教学资源要符合网络平台的技术要求。在本次线上教学中，选用的教学资源是“学堂在线”的国家级精品课程MOOC。

3）在教学过程方面，设置答疑、互动环节，以便学生能够及时反馈学习问题。

4）在评价体系设计方面，遵循评价标准的差异化原则，对学生进行定性与定量的评价。

1.2 课前学习

在课程授课前，通过网络平台向学生发布教学任务单，学生观看教师推送的视频资源、学习相关理论知识、完成自测题，并主动地参与到在线互动交流中来，对学习中遇到的问题向老师反馈，教师同步做好课前学习的在线答疑，为课堂的教学组织做准备。

1.3 课堂学习

在课堂学习环节，教师首先构建完整的学习场景，呈现学习任务或者是讨论主题，学生通过小组合作的形式，完成学习任务。教师在这个过程中，仔细观察各个小组合作讨论的情况，聆听并记录小组问题讨论遇到的学习难点，对普遍存在的问题，采取集中讲解的方式，对个别小组存在的问题，采取个别指导的方式。

1.4 教学评价

教学评价是教学中必不可缺少的部分，它是在教学目标的基础上，根据相应的标准，通过有效的技术手段，对整个教学过程、教学结果进行衡量，并给予价值性地判断。教学评价可以了解学生课程的掌握情况，可以检验教学效果、诊断教学问题、提供反馈信息、调控教学进程、引导教学方向等，从整体上反映教学的进展情况。

2、基于雨课堂的“工业机器人”混合式教学实践和教学效果分析

2.1 教学实践

将“雨课堂”引入线上教学，主要是借助其手机推送、学习报告反馈、学习痕迹存留、扫码签到、匿名投票统计、同步课件、弹幕互动、投稿留言、资料发布等功能模块支持学生的问题导向学习，弥补线下课堂一对多的认知指导受限、反馈不及时、元认知督导与交互匮乏等问题，实现有效的混合式教学。随着线上教学的深入，可以采取少讲多练，引导学生通过自学和实践获得对机器人系统的分析和设计的能力，关注学生系统的、动态的思维能力的养成。

2.2 教学效果分析

根据“雨课堂”的预习反馈、教学报告、学生评价等线上数据和课堂观察、测验成绩、问卷调查等线下数据，从教学过程、目标达成度等方面分析“工业机器人”课程的教学效果。

1）课堂教学过程观察

通过“雨课堂”的线上教学数据，记录课堂观察的学生学习情况，可以量化分析学习学习主动性、学习时长、学习效果;通过线上教学中的弹幕情况和讨论区的讨论，可以了解学生对知识点的掌握程度，进而可以动态调整课堂的授课方法。

2）教学目标达成度分析

除了教学过程数据分析体现的学习情况外，教学目标包含的成绩提升、能力提升、学习体验改善情况将在教学目标达成度数据分析中体现，特别是期末测验成绩和课后习题的完成情况，集中体现了教学目标达成情况。

3、总结

通过“工业机器人”课程线上教学的理论与实践相结合的方式，充分利用线上教学优势，以信息技术与教育教学深度融合的教与学改革创新，在疫情期间能保证“停课不停学”，保证了授课教学质量，同时丰富了“雨课堂”教学实践研究领域。

参考文献

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[4]陈婷. “互联网+教育”背景下智慧课堂教学模式设计与应用研究[D]. 徐州： 江苏师范大学， 2017.

作者简介：

刘国华，男，河北省唐山人，研究生，教授，研究方向：机器视觉与图像处理

2019年教育部产学合作协同育人项目资助（《工业机器人》课程体系的改革与实践，项目编号：201901145016）

（天津工业大学机械工程学院 天津 300387）