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[摘 要] 针对机器人工作站安装与调试教学中存在的问题，进行了翻转课堂教学模式的改革。在云课程教学平台、教学资源库和虚拟仿真平台的基础上，经过分析、设计、开发、实施和评价五个步骤，实施翻转课堂教学模式的改革。经过一年的实践，课堂效率和教学效果得到了提高。
[关 键 词] 翻转课堂;平台建设;教学改革
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2020）30-0090-02
为了提高教学质量，各高校都在对课程进行信息化改革。借助信息化，产生了翻转课堂的教学模式。翻转课堂的教学模式改变了传统课前预习、课堂讲授、课下写作业的方式，变成学生通过视频、课件、电子书、网络讨论等信息化方式学习新知识，教师在其中只起辅助作用。
一、翻转课堂教学模式改革的必要性
机器人工作站安装与调试是我院自主开发的一门特色课程。课程内容基于柔性生产线开发平台上的机器人焊接工作站。该生产线有点焊、弧焊工作站，还有搬运机器人、视觉检测设备、智能料仓和AGV小车等设备，是一条真实的能生产汽车零件的生产线。但是由此带来的问题是实训工位不够，学生需要分散在整条生产线上完成不同的任务。如果教师采用集中讲授的方法，對一部分学生来说，就有可能导致这节课讲到的内容实训用不上，等用到这部分知识的时候，又遗忘得差不多了。因此，集中讲授的方法实施起来效果并不理想。本课程的教学需要使用翻转课堂的教学模式，教师课前线上布置不同的学习任务让每个小组自行学习，学生线下完成实训，提高课堂效率。
本课程为专业核心课程，基于工业机器人应用基础、PLC应用技术、传感器与检测技术等先导课程。但是学生对这些先导知识的掌握程度并不相同，如果教师在课堂上把大部分时间花在讲授这些先导知识上，对那些基础好的学生来说没有必要。但是如果不讲授这些知识，基础差的学生听不懂，就会打击他们的积极性，从而产生厌学情绪。因此，本课程的教学需要针对不同层次的学生设计不同的学习任务。
二、翻转课堂教学模式改革的基础
（一）云课程平台的搭建
翻转课堂的教学，离不开云课程平台的搭建。在云课程平台上，不仅有微课、操作视频、动画、课件等丰富的教学资源，还能完成课程导学、课堂练习、课后讨论、作业提交等线上活动，通过监控这些活动的完成情况，教师能掌握每个学生的学习情况。通过云课程平台，教师也能完成备课、作业批改、成绩统计、课后答疑等教学活动。目前，本门课程的云课堂平台已完成了教学资源上传和练习题库的建设，并已经完成了一轮课程的教学，三个班的学生在平台上进行了一千多次的学习。可以说，云课程平台在翻转课堂教学模式改革的过程中占有很重要的地位，没有云课程平台，很多线上的教学活动无法进行。
（二）教学资源库的建设
建设教学资源库就是开发多媒体教学资源，主要有PPT课件、微课、动画、操作视频等，这些教学资源覆盖了本课程全部知识点。不同的知识，所开发的教学资源的形式也各不相同。例如，在讲到点焊工作原理和点焊参数设置时，由于知识比较抽象，难以理解，通过微课呈现效果会比较好。在讲到建立机器人与PLC的通讯链接时，由于步骤较多较复杂，教师要拍摄一个详细的操作视频，把每一个步骤的要点和需要注意的地方通过视频手把手地教给学生，效果会比阅读说明书好得多。因为翻转课堂的教学模式需要学生自学大量的知识，所以丰富的教学资源可以作为教材的补充，从而降低学生自学新知识的难度。
（三）虚拟仿真平台的建设
由于本课程的教学要求学生具有很强的实践性，需要学生有一定的基础，同时实训操作也存在一定的危险性，需要学生在一定程度掌握了操作技能的基础上再进行实践，因此，虚拟仿真平台的建立就显得很重要了。利用机器人供应商开发的虚拟仿真软件（如ROBOGuide）或市面流行的虚拟仿真软件（如UG/NX）开发逆序仿真平台，在该平台上可以对PLC编程或者机器人示教的结果进行仿真，确定无误后再到工作站上实际操作。这样既减少了设备的损耗，又在一定程度上保证了实训教学的安全。
三、翻转课堂教学模式改革的实施
前述三大平台的建设，是实施翻转课堂教学模式的基础。翻转课堂教学模式的实施分为五个步骤，分别是分析、设计、开发、实施和评价。
（一）分析
在实施教学前，教师需要分析教学双方的具体情况，特别是对学生已有的知识和技能基础进行分析，确定教师和学生的角色和任务。翻转课堂就是要把课堂的主导权交给学生，充分发挥学生的学习积极性，在学会知识和技能的同时学会思考、学会学习，教师需要起到引导的作用。教师在课前需要布置导学任务，引导学生在课下进行自学和思考，在上课时需要引导学生进行讨论，解答学生的问题，在课后需要引导学生完成课后作业，完成对学生的评价。这样的角色定位不同于以往学生被动接受知识的教学模式，学生需要改变一直以来习以为常的学习理念，因此在刚开始实施的时候，学生并不太能接受这样的角色定位。如果教师能多鼓励学生，在课程开始的时候多设置一些简单的任务，提高学生的兴趣和积极性，慢慢地学生也就习惯了这样的定位。
（二）设计
在明确了教学双方的角色和任务之后，教师就要对每次课的教学环节进行设计。一般来说，翻转课堂的教学模式需要教师在课前通过云课堂平台发布导学任务，确定学生将要学习哪些资料，这些学习资料可以是电子文档、PPT课件、动画、微课或者操作视频。同时，为了检测学生导学任务的完成情况，还可以设计一些练习题。教师根据课前导学的完成情况，上课时布置本次课的任务书。上课时，教师还需要设计好各教学环节，比如说什么时候实训操作，什么时候讨论，什么时候答疑解惑。课后，还需要设计好课后作业。 （三）开发
针对上一步骤已经设计好的课程框架，教师需要进行相应的课程内容撰写、教学资源开发、测试等，其中最难开发的就是微课视频。微课是以一种适合碎片化、个性化学习的微型视频资源，其特点在于“课”，应该具有完整的教学环节，包括课题导入和课题总结，还要有问题和练习供学生思考和完成。因此，在确定了微课选题后，需要撰写脚本。脚本中要设计微课每个环节需要展示的内容，认真推敲视频中需要讲解的文字，还要设计每一页微课的画面及展开叙述的过程。本门课程共开发了6个微课、10个操作视频及11个动画，基本上覆盖了所有知识点。
（四）实施
实施就是对已经开发的课程进行教学实施。一般来说，教学的实施分为课前、课中和课后。课前，通过云课程平台给每个小组布置导学任务，让学生事先了解这节课需要完成的任务，通过让学生阅读文本、观看课件、微课视频和示范操作视频等教学资源然后完成小测验的方式，为课堂的实训做知识储备。课堂上主要发挥学生的学习能动性，各小组按照课前下发的任务书完成任务，以学生为主体，教师只起到辅助指导的作用。课堂上学生的活动有对导学内容进行提问、完成任务、提交成果等;教师的活动有答疑、点评、成果验收等。课后，教师通过布置练习题或者让学生写总结的方式，了解学生知识掌握的情况并及时反馈给学生。
（五）评价
评价并不是單独存在的，而是与每个教学环节都相互渗透，发挥着至关重要的指导与监督作用。同时，评价也是考查一种教学模式是否有效最直接的方式。翻转课堂的教学模式适合使用过程性评价。具体的做法是在每个教学模块结束后进行阶段性测验，考核对这个教学模块的知识掌握情况，期末成绩主要由这几个成绩构成，期末考试成绩只占30%。另外，阶段性测验采用线上线下综合评价，学生不但要完成线下实训操作测验，还要完成线上理论知识的测验，作为掌握技能的补充。
四、总结
通过一年的实施，机器人工作站安装与调试翻转课堂教学模式的改革取得了良好的效果。学生由被动学习变成了主动学习，学习积极性得到了提高，学生有了更多的获得感。课堂也不再混乱无序，得到了有效的管理，提高了教学效率。但是，改革才刚刚开始，教学平台还有很多需要完善的地方，教学资源还需要进一步丰富，评价标准也需要在实践中完善。可以相信，随着科学技术的进步、教学理念的不断更新，会有更多像翻转课堂这样以学生为主体的教学模式出现，人才培养质量将会得到进一步提升。
参考文献：
[1]冯荣珍.基于翻转课堂的高职混合式教学模式实践与研究：以《人员招聘与任用》课程为例[J].职教论坛，2019（9）：66-72.
[2]吴波，周庭艳，黄海深，等.以微课资源库开发为基础的《数学物理方法》翻转课堂教学模式改革及实践[J].遵义师范学院学报，2019，21（5）：124-128.
[3]廖雪莲.基于ADDIE模型的英语翻转课堂的教学设计[J].长春大学学报，2019，29（6）：92-95.
◎编辑 陈鲜艳
[关 键 词] 翻转课堂;平台建设;教学改革
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2020）30-0090-02
为了提高教学质量，各高校都在对课程进行信息化改革。借助信息化，产生了翻转课堂的教学模式。翻转课堂的教学模式改变了传统课前预习、课堂讲授、课下写作业的方式，变成学生通过视频、课件、电子书、网络讨论等信息化方式学习新知识，教师在其中只起辅助作用。
一、翻转课堂教学模式改革的必要性
机器人工作站安装与调试是我院自主开发的一门特色课程。课程内容基于柔性生产线开发平台上的机器人焊接工作站。该生产线有点焊、弧焊工作站，还有搬运机器人、视觉检测设备、智能料仓和AGV小车等设备，是一条真实的能生产汽车零件的生产线。但是由此带来的问题是实训工位不够，学生需要分散在整条生产线上完成不同的任务。如果教师采用集中讲授的方法，對一部分学生来说，就有可能导致这节课讲到的内容实训用不上，等用到这部分知识的时候，又遗忘得差不多了。因此，集中讲授的方法实施起来效果并不理想。本课程的教学需要使用翻转课堂的教学模式，教师课前线上布置不同的学习任务让每个小组自行学习，学生线下完成实训，提高课堂效率。
本课程为专业核心课程，基于工业机器人应用基础、PLC应用技术、传感器与检测技术等先导课程。但是学生对这些先导知识的掌握程度并不相同，如果教师在课堂上把大部分时间花在讲授这些先导知识上，对那些基础好的学生来说没有必要。但是如果不讲授这些知识，基础差的学生听不懂，就会打击他们的积极性，从而产生厌学情绪。因此，本课程的教学需要针对不同层次的学生设计不同的学习任务。
二、翻转课堂教学模式改革的基础
（一）云课程平台的搭建
翻转课堂的教学，离不开云课程平台的搭建。在云课程平台上，不仅有微课、操作视频、动画、课件等丰富的教学资源，还能完成课程导学、课堂练习、课后讨论、作业提交等线上活动，通过监控这些活动的完成情况，教师能掌握每个学生的学习情况。通过云课程平台，教师也能完成备课、作业批改、成绩统计、课后答疑等教学活动。目前，本门课程的云课堂平台已完成了教学资源上传和练习题库的建设，并已经完成了一轮课程的教学，三个班的学生在平台上进行了一千多次的学习。可以说，云课程平台在翻转课堂教学模式改革的过程中占有很重要的地位，没有云课程平台，很多线上的教学活动无法进行。
（二）教学资源库的建设
建设教学资源库就是开发多媒体教学资源，主要有PPT课件、微课、动画、操作视频等，这些教学资源覆盖了本课程全部知识点。不同的知识，所开发的教学资源的形式也各不相同。例如，在讲到点焊工作原理和点焊参数设置时，由于知识比较抽象，难以理解，通过微课呈现效果会比较好。在讲到建立机器人与PLC的通讯链接时，由于步骤较多较复杂，教师要拍摄一个详细的操作视频，把每一个步骤的要点和需要注意的地方通过视频手把手地教给学生，效果会比阅读说明书好得多。因为翻转课堂的教学模式需要学生自学大量的知识，所以丰富的教学资源可以作为教材的补充，从而降低学生自学新知识的难度。
（三）虚拟仿真平台的建设
由于本课程的教学要求学生具有很强的实践性，需要学生有一定的基础，同时实训操作也存在一定的危险性，需要学生在一定程度掌握了操作技能的基础上再进行实践，因此，虚拟仿真平台的建立就显得很重要了。利用机器人供应商开发的虚拟仿真软件（如ROBOGuide）或市面流行的虚拟仿真软件（如UG/NX）开发逆序仿真平台，在该平台上可以对PLC编程或者机器人示教的结果进行仿真，确定无误后再到工作站上实际操作。这样既减少了设备的损耗，又在一定程度上保证了实训教学的安全。
三、翻转课堂教学模式改革的实施
前述三大平台的建设，是实施翻转课堂教学模式的基础。翻转课堂教学模式的实施分为五个步骤，分别是分析、设计、开发、实施和评价。
（一）分析
在实施教学前，教师需要分析教学双方的具体情况，特别是对学生已有的知识和技能基础进行分析，确定教师和学生的角色和任务。翻转课堂就是要把课堂的主导权交给学生，充分发挥学生的学习积极性，在学会知识和技能的同时学会思考、学会学习，教师需要起到引导的作用。教师在课前需要布置导学任务，引导学生在课下进行自学和思考，在上课时需要引导学生进行讨论，解答学生的问题，在课后需要引导学生完成课后作业，完成对学生的评价。这样的角色定位不同于以往学生被动接受知识的教学模式，学生需要改变一直以来习以为常的学习理念，因此在刚开始实施的时候，学生并不太能接受这样的角色定位。如果教师能多鼓励学生，在课程开始的时候多设置一些简单的任务，提高学生的兴趣和积极性，慢慢地学生也就习惯了这样的定位。
（二）设计
在明确了教学双方的角色和任务之后，教师就要对每次课的教学环节进行设计。一般来说，翻转课堂的教学模式需要教师在课前通过云课堂平台发布导学任务，确定学生将要学习哪些资料，这些学习资料可以是电子文档、PPT课件、动画、微课或者操作视频。同时，为了检测学生导学任务的完成情况，还可以设计一些练习题。教师根据课前导学的完成情况，上课时布置本次课的任务书。上课时，教师还需要设计好各教学环节，比如说什么时候实训操作，什么时候讨论，什么时候答疑解惑。课后，还需要设计好课后作业。 （三）开发
针对上一步骤已经设计好的课程框架，教师需要进行相应的课程内容撰写、教学资源开发、测试等，其中最难开发的就是微课视频。微课是以一种适合碎片化、个性化学习的微型视频资源，其特点在于“课”，应该具有完整的教学环节，包括课题导入和课题总结，还要有问题和练习供学生思考和完成。因此，在确定了微课选题后，需要撰写脚本。脚本中要设计微课每个环节需要展示的内容，认真推敲视频中需要讲解的文字，还要设计每一页微课的画面及展开叙述的过程。本门课程共开发了6个微课、10个操作视频及11个动画，基本上覆盖了所有知识点。
（四）实施
实施就是对已经开发的课程进行教学实施。一般来说，教学的实施分为课前、课中和课后。课前，通过云课程平台给每个小组布置导学任务，让学生事先了解这节课需要完成的任务，通过让学生阅读文本、观看课件、微课视频和示范操作视频等教学资源然后完成小测验的方式，为课堂的实训做知识储备。课堂上主要发挥学生的学习能动性，各小组按照课前下发的任务书完成任务，以学生为主体，教师只起到辅助指导的作用。课堂上学生的活动有对导学内容进行提问、完成任务、提交成果等;教师的活动有答疑、点评、成果验收等。课后，教师通过布置练习题或者让学生写总结的方式，了解学生知识掌握的情况并及时反馈给学生。
（五）评价
评价并不是單独存在的，而是与每个教学环节都相互渗透，发挥着至关重要的指导与监督作用。同时，评价也是考查一种教学模式是否有效最直接的方式。翻转课堂的教学模式适合使用过程性评价。具体的做法是在每个教学模块结束后进行阶段性测验，考核对这个教学模块的知识掌握情况，期末成绩主要由这几个成绩构成，期末考试成绩只占30%。另外，阶段性测验采用线上线下综合评价，学生不但要完成线下实训操作测验，还要完成线上理论知识的测验，作为掌握技能的补充。
四、总结
通过一年的实施，机器人工作站安装与调试翻转课堂教学模式的改革取得了良好的效果。学生由被动学习变成了主动学习，学习积极性得到了提高，学生有了更多的获得感。课堂也不再混乱无序，得到了有效的管理，提高了教学效率。但是，改革才刚刚开始，教学平台还有很多需要完善的地方，教学资源还需要进一步丰富，评价标准也需要在实践中完善。可以相信，随着科学技术的进步、教学理念的不断更新，会有更多像翻转课堂这样以学生为主体的教学模式出现，人才培养质量将会得到进一步提升。
参考文献：
[1]冯荣珍.基于翻转课堂的高职混合式教学模式实践与研究：以《人员招聘与任用》课程为例[J].职教论坛，2019（9）：66-72.
[2]吴波，周庭艳，黄海深，等.以微课资源库开发为基础的《数学物理方法》翻转课堂教学模式改革及实践[J].遵义师范学院学报，2019，21（5）：124-128.
[3]廖雪莲.基于ADDIE模型的英语翻转课堂的教学设计[J].长春大学学报，2019，29（6）：92-95.
◎编辑 陈鲜艳