張國(guó)泉 駱少明 黃福 楊勇

摘 要：針對(duì)中職學(xué)校“工業(yè)機(jī)器人操作與編程”課程教學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)差、實(shí)訓(xùn)設(shè)備投入不足等問(wèn)題，基于庫(kù)伯的學(xué)習(xí)圈模型，構(gòu)建了一種以理論與實(shí)踐相結(jié)合、學(xué)生循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)與教師主導(dǎo)的循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式，并應(yīng)用于“工業(yè)機(jī)器人操作與編程”課程教學(xué)。實(shí)踐證明，循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式能有效地提高中職學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自覺(jué)性，能為中職學(xué)校機(jī)器人相關(guān)課程教學(xué)提供有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞：中職學(xué)校;循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式;虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);工業(yè)機(jī)器人操作與編程

基金項(xiàng)目：2020年教育部人文社會(huì)科學(xué)研究專(zhuān)項(xiàng)（高校輔導(dǎo)員專(zhuān)項(xiàng)）“新工科視域下工匠精神融入大學(xué)生核心技能培養(yǎng)的行動(dòng)研究”（項(xiàng)目編號(hào)：20JDSZ3041）;2021年教育部職業(yè)教育改革創(chuàng)新課題“1+X證書(shū)制度試點(diǎn)理論與實(shí)踐研究”（項(xiàng)目編號(hào)：HBKC214026）;2020年廣東省科技創(chuàng)新戰(zhàn)略專(zhuān)項(xiàng)資金“攀登計(jì)劃”專(zhuān)項(xiàng)資金“基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧路燈關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”（項(xiàng)目編號(hào)：pdjh2020a0330）

作者簡(jiǎn)介：張國(guó)泉，男，廣東技術(shù)師范大學(xué)機(jī)電學(xué)院 2019 級(jí)碩士研究生，主要研究方向?yàn)橹悄苤圃炫c智能裝備等;駱少明，男，廣東技術(shù)師范大學(xué)機(jī)電學(xué)院教授，碩士生導(dǎo)師，博士，主要研究方向?yàn)橹悄苤圃炫c智能裝備等;黃福（通訊作者），男，廣東技術(shù)師范大學(xué)機(jī)電學(xué)院助理實(shí)驗(yàn)師，碩士，主要研究方向?yàn)橹悄苤圃炫c智能裝備等;楊勇（通訊作者），男，廣東技術(shù)師范大學(xué)機(jī)電學(xué)院教授，碩士生導(dǎo)師，博士，主要研究方向?yàn)橹悄苤圃炫c智能裝備等。

中圖分類(lèi)號(hào)：G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-7747（2021）08-0100-08

2016年出臺(tái)的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》和2018年出臺(tái)的《教育信息化2.0 行動(dòng)計(jì)劃》，都強(qiáng)調(diào)了信息技術(shù)在教育中的重要影響，要求重點(diǎn)推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的教育模式。如何將信息技術(shù)與課程教學(xué)相結(jié)合，全力構(gòu)建以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，是目前急需研究的問(wèn)題?！绑w驗(yàn)”的一詞最初來(lái)源于哲學(xué)，后來(lái)漸漸引入心理學(xué)家的研究范疇，并且快速成為教育學(xué)界的研究方向。通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，目前關(guān)于體驗(yàn)式教學(xué)的研究還在起始階段，而將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)融入課堂的體驗(yàn)式教學(xué)更是屈指可數(shù)?；诖?，本研究針對(duì)當(dāng)前中職“工業(yè)機(jī)器人操作與編程”課程教學(xué)體驗(yàn)感差、學(xué)習(xí)積極性低、教學(xué)方法單一的現(xiàn)狀，在H省某職業(yè)學(xué)校中實(shí)踐了循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式，以此探尋有效的中職“工業(yè)機(jī)器人操作與編程”課程教學(xué)的新模式。

一、循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式基本原理與體系結(jié)構(gòu)

（一）循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式的基本原理

所謂的“循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式”，即以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為基礎(chǔ)，以學(xué)生體驗(yàn)為重點(diǎn)，貫穿學(xué)生體驗(yàn)、教師主導(dǎo)的教學(xué)觀念，加強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)、個(gè)別引導(dǎo)等多種方式來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)感與學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化率的一種新的教學(xué)模式。

課堂，從學(xué)生的角度上看，本應(yīng)該是最具有生命力引誘力的地方，但實(shí)際上，課堂成了一個(gè)冰冷的場(chǎng)所，學(xué)生只是單純地完成上課任務(wù)，麻木地聽(tīng)著老師講解，枯燥且抽象的知識(shí)成了學(xué)生提高學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化率的絆腳石。課堂的氣氛由教師來(lái)掌控，因此，教師采取的教學(xué)模式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。教學(xué)模式，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是教學(xué)活動(dòng)框架與活動(dòng)程序，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程就是教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程，學(xué)生學(xué)習(xí)的成果是“體驗(yàn)”獲得的，而不是通過(guò)教師“滿堂灌”得到的。

在高新技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代，學(xué)生的個(gè)性多種多樣，早已不能適應(yīng)傳統(tǒng)的教學(xué)模式，通過(guò)重復(fù)講解教材來(lái)讓學(xué)生獲得知識(shí)的方式或許能讓學(xué)生應(yīng)付考試，但是這樣的教學(xué)模式將會(huì)降低學(xué)生學(xué)習(xí)的體驗(yàn)感。中職學(xué)生的自主性和控制力較弱，過(guò)多地講解理論知識(shí)會(huì)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性降低，加之硬件設(shè)備的缺乏更讓教學(xué)環(huán)節(jié)得不到有效實(shí)施[1]?；诖?，本研究提出了一種“循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式”。

“循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式”是在美國(guó)心理學(xué)家?guī)觳―avid Kolb）的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，本研究將庫(kù)伯的學(xué)習(xí)圈理論應(yīng)用于以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為平臺(tái)的“循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式”。庫(kù)伯用四個(gè)元素建立起了四階段理論模型[2]，如圖1所示。

從上圖看出，體驗(yàn)式學(xué)習(xí)是把社會(huì)實(shí)踐與學(xué)習(xí)反思是結(jié)合到一起，目的是為了學(xué)習(xí)者能在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)是循環(huán)反復(fù)的過(guò)程，具體解釋如下[3]：（1）第一階段，主要是學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中獲取知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程;（2）第二階段，在學(xué)生進(jìn)行體驗(yàn)學(xué)習(xí)時(shí)，可以直接利用外界的反饋信息來(lái)學(xué)習(xí)，以此來(lái)認(rèn)識(shí)自己學(xué)習(xí)行為的效果;（3）第三階段，學(xué)習(xí)者形成了新知識(shí)，并根據(jù)所形成的新知識(shí)對(duì)整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行規(guī)劃;（4）第四階段，是檢驗(yàn)假設(shè)的一個(gè)階段，驗(yàn)證所想象的結(jié)果是否準(zhǔn)確。在庫(kù)伯看來(lái)，學(xué)習(xí)者需要在以上四個(gè)階段中不斷循環(huán)，從而達(dá)到提高學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化率的效果。所謂的“循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式”指的學(xué)生在虛擬的實(shí)訓(xùn)環(huán)境中，以體驗(yàn)的方式去學(xué)習(xí)新知識(shí)，并在學(xué)習(xí)中不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，不斷地反思，從而達(dá)到加強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力的效果。

（二）循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式的體系結(jié)構(gòu)

在中職院校中，工業(yè)機(jī)器人專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的時(shí)間較晚，工業(yè)機(jī)器人專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)所需的設(shè)備、實(shí)訓(xùn)課程都還不夠完善，學(xué)生實(shí)訓(xùn)設(shè)備投入不足。其主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是工業(yè)機(jī)器人設(shè)備少甚至沒(méi)有，學(xué)生只能通過(guò)閱讀書(shū)籍來(lái)了解工業(yè)機(jī)器人，學(xué)生實(shí)訓(xùn)動(dòng)手操作量少;二是設(shè)備更新速度慢，傳統(tǒng)設(shè)備已不再適應(yīng)現(xiàn)代人才市場(chǎng)的需求，導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)知識(shí)與社會(huì)需求不相適應(yīng)。在“工業(yè)機(jī)器人操作與編程”課程教學(xué)的過(guò)程中，由于受到傳統(tǒng)的教學(xué)模式的影響。在教學(xué)的過(guò)程中，教師依舊是以理論知識(shí)的灌輸教學(xué)為主線，而在實(shí)訓(xùn)教學(xué)的階段，實(shí)訓(xùn)教學(xué)流程的設(shè)計(jì)太過(guò)于簡(jiǎn)單，學(xué)生很難聽(tīng)得明白，也不能在實(shí)訓(xùn)教學(xué)體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的氛圍。

Wilson的學(xué)習(xí)環(huán)境場(chǎng)所觀認(rèn)為，學(xué)習(xí)者需要使用多種學(xué)習(xí)工具去解決問(wèn)題，才能有預(yù)期的學(xué)習(xí)成效，他把學(xué)習(xí)環(huán)境分成計(jì)算機(jī)微世界、基于課堂的環(huán)境、開(kāi)放的虛擬環(huán)境等三類(lèi)[4]。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就可以營(yíng)造一個(gè)Wilson的學(xué)習(xí)環(huán)境場(chǎng)所觀中的虛擬環(huán)境，這種學(xué)習(xí)方式能夠提供學(xué)生在多種感官上的學(xué)習(xí)樂(lè)趣，以“沉浸式”的表現(xiàn)形式讓學(xué)生感覺(jué)自己真正置身于現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中，在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的強(qiáng)大功能下，實(shí)現(xiàn)興趣提升、學(xué)習(xí)方法調(diào)整、學(xué)習(xí)積極性保持、學(xué)生互動(dòng)等多方面的教學(xué)功能[5]。虛擬環(huán)境是對(duì)真實(shí)環(huán)境的模擬，真實(shí)環(huán)境是虛擬環(huán)境的基礎(chǔ)[6]，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境是傳統(tǒng)學(xué)習(xí)環(huán)境的一個(gè)附加品，可以讓學(xué)生更加沉浸學(xué)習(xí)環(huán)境，如圖2—3所示。

從圖2可以看出，“工業(yè)機(jī)器人操作與編程”課程教學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境發(fā)生了一些變化。（1）學(xué)習(xí)工具：學(xué)生的認(rèn)知從傳統(tǒng)的圖示轉(zhuǎn)換為可實(shí)際操作的三維立體圖像，對(duì)于抽象的概念、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，學(xué)生可以通過(guò)自己動(dòng)手來(lái)解決自己心中的疑問(wèn)。（2）學(xué)習(xí)資源：將傳統(tǒng)的教學(xué)資源與虛擬資源相結(jié)合，虛擬資源主要以輔助傳統(tǒng)教學(xué)資源為主，是傳統(tǒng)教學(xué)資源的擴(kuò)展。（3）學(xué)習(xí)情境：為學(xué)生提供了一個(gè)全方位“沉浸式”的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生可以在虛擬情境中進(jìn)行全方位的工業(yè)機(jī)器人的編程操作練習(xí)。

從圖3可以看出，相對(duì)于循環(huán)體驗(yàn)學(xué)習(xí)環(huán)境框架而言，循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)學(xué)習(xí)環(huán)境框架增加了虛擬考核單元，通過(guò)循環(huán)體驗(yàn)學(xué)習(xí)后，進(jìn)行考核評(píng)價(jià)，學(xué)生在學(xué)習(xí)中不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，不斷地反思，從而達(dá)到加強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的效果。并且，其由于增加了學(xué)習(xí)情境、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)工具、考核評(píng)價(jià)的相互促進(jìn)關(guān)系，形成了一個(gè)循環(huán)加強(qiáng)的體驗(yàn)學(xué)習(xí)框架。

二、循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式的構(gòu)建

中職工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)學(xué)生的學(xué)情是：輕理論、重實(shí)操、無(wú)法獨(dú)立解決問(wèn)題、缺乏耐心等問(wèn)題。根據(jù)學(xué)生的學(xué)情，本研究設(shè)計(jì)了一種“循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)”的教學(xué)模式，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法。循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式以教師為主導(dǎo)，學(xué)生體驗(yàn)，讓學(xué)生在學(xué)中樂(lè)、樂(lè)中思，不斷加強(qiáng)學(xué)生的理解與動(dòng)手能力。在虛擬的情境中，學(xué)生以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，通過(guò)不斷反復(fù)的練習(xí)，獲得更多的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)在循環(huán)練習(xí)的活動(dòng)中體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，從而加強(qiáng)了對(duì)知識(shí)的理解與鞏固。循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式的流程，具體如圖4所示。

從圖4可以看出，循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式的流程主要體現(xiàn)為七個(gè)方面的內(nèi)容。（1）呈現(xiàn)課前所需知識(shí)：學(xué)生通過(guò)顯示屏了解本節(jié)課必備的知識(shí)基礎(chǔ)，學(xué)生之間可以相互討論，了解體驗(yàn)。（2）展示學(xué)習(xí)任務(wù)：以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式，課前把本節(jié)課的任務(wù)發(fā)布給學(xué)生，學(xué)生結(jié)合課前呈現(xiàn)的知識(shí)來(lái)思考問(wèn)題，進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的探索欲望。（3）教師演示：教師根據(jù)本節(jié)課的任務(wù)，分析實(shí)操步驟，講解和演示標(biāo)準(zhǔn)的操作規(guī)制。（4）任務(wù)是否復(fù)雜：教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)情，來(lái)判斷學(xué)生是否需要指導(dǎo)。（5）全方位仿真練習(xí)：學(xué)生熟悉操作規(guī)程之后，可以進(jìn)入模擬訓(xùn)練，在這個(gè)階段，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)沉浸性的特點(diǎn)可以被充分體現(xiàn)出來(lái)，全方位與沉浸性能將學(xué)生的“學(xué)”與學(xué)生的“玩”真正融合到一起，游戲般的體驗(yàn)可以讓學(xué)生感受學(xué)習(xí)的快樂(lè)，并在訓(xùn)練中不斷加強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的意識(shí)能力。（6）過(guò)程考核：考核是衡量學(xué)生是否理解和掌握本節(jié)課核心內(nèi)容的標(biāo)志，學(xué)生通過(guò)考核則完成本節(jié)課內(nèi)容，不通過(guò)則繼續(xù)模擬練習(xí)。（7）結(jié)束、交流：學(xué)生完成任務(wù)后，可以采用交流的方式來(lái)分享自己的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，讓課堂的學(xué)習(xí)更加豐富有趣，學(xué)生的體驗(yàn)感好、學(xué)習(xí)積極性高，學(xué)習(xí)效果就會(huì)不斷地提升。

三、中職“工業(yè)機(jī)器人操作與編程”課程循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式的應(yīng)用

基于循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式的理念與方法，本研究在H省某中職學(xué)校進(jìn)行了多次實(shí)踐，將基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式應(yīng)用于ABB工業(yè)機(jī)器人“搬運(yùn)碼垛工作站編程與運(yùn)行”教學(xué)中，最后分析其教學(xué)效果。

（一）基于循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)的“搬運(yùn)碼垛工作站編程與運(yùn)行”課程教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

搬運(yùn)碼垛工作站在完成電氣系統(tǒng)的調(diào)試后，需要根據(jù)實(shí)際情況規(guī)劃工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛流程，根據(jù)所學(xué)內(nèi)容完成搬運(yùn)碼垛工作站的編程與運(yùn)行。搬運(yùn)碼垛工作站編程與運(yùn)行教學(xué)目標(biāo)，具體如表1所示。

（二）基于循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)的“搬運(yùn)碼垛工作站編程與運(yùn)行”課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

1.教學(xué)內(nèi)容。中職學(xué)生通過(guò)前期理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，已經(jīng)具備了識(shí)別常用編程指令的能力，但學(xué)生對(duì)于這些指令的運(yùn)用仍然不熟練，所以無(wú)法準(zhǔn)確找到運(yùn)動(dòng)指令與工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在傳統(tǒng)的教學(xué)方式下，學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度不高、體驗(yàn)感差。中職學(xué)生對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)擁有很大的樂(lè)趣，渴望通過(guò)本次教學(xué)活動(dòng)學(xué)習(xí)到更多的知識(shí)。基于循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)的“搬運(yùn)碼垛工作站編程與運(yùn)行”課程教學(xué)內(nèi)容，具體如表2所示。

2.教學(xué)流程設(shè)計(jì)。本節(jié)課是基于循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)，圖5為教學(xué)流程。具體而言，教學(xué)流程設(shè)計(jì)包含八個(gè)部分的內(nèi)容。（1）情境創(chuàng)設(shè)：教師采取播放“搬運(yùn)碼垛工作站編程與運(yùn)行”應(yīng)用場(chǎng)景的視頻（搬運(yùn)大米、鋼材等），將科幻、神奇的元素“代入”學(xué)生的學(xué)習(xí)，把學(xué)生代入“搬運(yùn)碼垛工作站編程與運(yùn)行”的主題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。（2）呈現(xiàn)課前知識(shí)：呈現(xiàn)ABB工業(yè)機(jī)器人常用的運(yùn)動(dòng)指令：MoveAbsJ、MoveJ、MoveL 以及 MoveC 的含義，以教師的引導(dǎo)為主，學(xué)生開(kāi)始建構(gòu)知識(shí)。（3）展示學(xué)習(xí)任務(wù)：以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式，進(jìn)行“搬運(yùn)碼垛工作站編程與運(yùn)行”的教學(xué)，教師將學(xué)習(xí)任務(wù)表發(fā)布在顯示屏上，讓學(xué)生認(rèn)真思考。（4）教師演示：教師利用虛擬實(shí)訓(xùn)室的工業(yè)機(jī)器人，給學(xué)生演示虛擬搬運(yùn)碼垛工作站編程與運(yùn)行，演示完畢后，提問(wèn)學(xué)生本項(xiàng)目運(yùn)用到哪些類(lèi)型的指令？并解讀任務(wù)要求。（5）確定任務(wù)類(lèi)型：教師需要根據(jù)每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，制定不同的教學(xué)方案，針對(duì)學(xué)生的難點(diǎn)和疑點(diǎn)進(jìn)行解答。（6）循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)：這是本節(jié)課的核心環(huán)節(jié)，是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最明顯的應(yīng)用體現(xiàn)，采用學(xué)生循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)練習(xí)模式，以學(xué)生為中心，讓學(xué)生增強(qiáng)其自信心。循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)，是把學(xué)習(xí)看作是一個(gè)循環(huán)的過(guò)程，即學(xué)習(xí)體驗(yàn)（具體的經(jīng)驗(yàn)）、反思（反思性觀察）、概括（抽象概念化）以及檢驗(yàn)（積極行動(dòng)）四個(gè)環(huán)節(jié)[7]，學(xué)生不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)樵O(shè)備不足、無(wú)聊、教學(xué)模式單一等因素導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性低下的情況，“加強(qiáng)”主要是提高學(xué)生在訓(xùn)練中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的意識(shí)能力。（7）過(guò)程考核：教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行考核，達(dá)到考核標(biāo)準(zhǔn)后，學(xué)生才算完成學(xué)習(xí)任務(wù)，否則就需要循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)，直至達(dá)到考核標(biāo)準(zhǔn)。（8）總結(jié)評(píng)價(jià)：教師對(duì)于學(xué)生的實(shí)訓(xùn)表現(xiàn)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)和總結(jié)，學(xué)生彼此之間討論關(guān)于本節(jié)課的學(xué)習(xí)思路，如工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行指令的類(lèi)型、如何根據(jù)工作路徑進(jìn)行規(guī)劃等。

（三）中職“工業(yè)機(jī)器人操作與編程”課程循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式分析

本研究在H省某中職學(xué)校機(jī)器人專(zhuān)業(yè)進(jìn)行了探索實(shí)踐，以ABB工業(yè)機(jī)器人的“搬運(yùn)碼垛工作站編程與運(yùn)行”為例，在課堂上融入循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式后，學(xué)生的積極性、參與度、體驗(yàn)感、動(dòng)手能力以及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力均有所提高。

中職“工業(yè)機(jī)器人操作與編程”課程循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式不一樣，表3為兩種不同教學(xué)模式的對(duì)比。一方面，在實(shí)訓(xùn)的方式上，虛擬實(shí)訓(xùn)與真實(shí)實(shí)訓(xùn)相結(jié)合，在學(xué)習(xí)新的編程指令時(shí)，教師先向?qū)W生進(jìn)行展示，讓學(xué)生了解基本的編程指令和實(shí)訓(xùn)規(guī)則，獲得一個(gè)真實(shí)的體驗(yàn)。這樣，學(xué)生在真正進(jìn)入虛擬訓(xùn)練時(shí)，就能很好地掌握操作指令和操作規(guī)則，為實(shí)際操作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并從實(shí)踐中不斷加強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力和意識(shí)。另一方面，在教學(xué)模式上，以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體。“循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)”教學(xué)模式以學(xué)生體驗(yàn)為重點(diǎn)，融入貫穿學(xué)生體驗(yàn)、教師主導(dǎo)的教學(xué)觀念，加強(qiáng)了學(xué)生的整體知識(shí)意識(shí)和能力。

從實(shí)訓(xùn)的績(jī)效評(píng)估上看，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性得到明顯提升。由于工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用隨著環(huán)境的不同而有所變化，工業(yè)機(jī)器人的教學(xué)很難展示實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以營(yíng)造出各種各樣的生產(chǎn)環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以模擬實(shí)際生產(chǎn)的真實(shí)場(chǎng)景，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)從消極到積極的轉(zhuǎn)變。學(xué)習(xí)者可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)身臨其境地觀看各種設(shè)備，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的最優(yōu)化[8]。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)真實(shí)感較強(qiáng)的聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)等方面的模擬環(huán)境，把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用于工業(yè)機(jī)器人專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)中，學(xué)生可以選擇觀察教師示范的角度，不再會(huì)因?yàn)槿藬?shù)多而被擋在最外面，導(dǎo)致學(xué)生觀察不到教師的操作過(guò)程。

從課程的實(shí)施效果上看，學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境得到較大改善。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在中職工業(yè)機(jī)器人教學(xué)實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了高精度數(shù)字化的工業(yè)機(jī)器人專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)可視化、可操作、可復(fù)用，節(jié)約了教學(xué)的時(shí)間成本和費(fèi)用成本;同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)交互反饋、智能評(píng)價(jià)和智能導(dǎo)航，增強(qiáng)個(gè)性化學(xué)習(xí)的可能性;提升了初學(xué)者接觸工業(yè)機(jī)器人的自我效能感。雖然工業(yè)機(jī)器人虛擬現(xiàn)實(shí)模式教學(xué)初期投入成本對(duì)比傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式來(lái)說(shuō)較為高昂，但它的效益是長(zhǎng)遠(yuǎn)的?？深A(yù)演和可推演的虛擬工業(yè)機(jī)器人操作流程實(shí)現(xiàn)了可視化，為動(dòng)手能力較差的學(xué)生提供了便捷，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看可以減少大量設(shè)備損壞的費(fèi)用。

總之，循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)改變了傳統(tǒng)的中職“工業(yè)機(jī)器人操作與編程”的教學(xué)模式，能夠有效地促進(jìn)教學(xué)資源、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)環(huán)境等方面的改革。基于此，本研究提出了以理論與實(shí)踐相結(jié)合、學(xué)生循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)與教師主導(dǎo)的教學(xué)模式，并構(gòu)建了循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式。循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式具有沉浸性、循環(huán)性、交互性等特點(diǎn)，有效避免了中職學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、自覺(jué)性、控制力普遍較弱的問(wèn)題。本研究分析了當(dāng)前中職學(xué)生在工業(yè)機(jī)器人專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)時(shí)面臨的問(wèn)題，并針對(duì)這些問(wèn)題設(shè)計(jì)出了可行性方案，即以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為平臺(tái)，開(kāi)展中職“工業(yè)機(jī)器人操作與編程”課程教學(xué);并且，以“搬運(yùn)碼垛工作站編程與運(yùn)行”為例，將中職“工業(yè)機(jī)器人操作與編程”課程融入循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式，不僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性，也能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的成效。盡管如此，循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)教學(xué)模式作為一種前沿新型的教學(xué)模式，在醫(yī)學(xué)、教育等領(lǐng)域中的應(yīng)用仍然處于一個(gè)探索的階段，基于循環(huán)加強(qiáng)體驗(yàn)的課程體系也尚且處于初步摸索階段，無(wú)論是現(xiàn)在需要解決的理論還是技術(shù)問(wèn)題，未來(lái)將不斷繼續(xù)進(jìn)一步加以完善和創(chuàng)新。

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[責(zé)任編輯 秦 濤]

Research on the Construction of Circular Experience Teaching Model

——Taking the Teaching of "Industrial Robot Operation and Programming" in Secondary Vocational Schools as an Example

ZHANG Guoquan， LUO Shaoming， HUANG Fu， YANG Yong

Abstract： Aiming at the problems of poor learning experience of students and insufficient investment in training equipment in the teaching of course of“industrial robot operation and programming”in secondary vocational schools， based on Cooper's learning circle model， this paper constructs a circular enhanced experience teaching mode， which combines theory with practice， strengthens students' experience circularly and is dominated by teachers， and applies it to the teaching of“industrial robot operation and programming”. Practice has proved that： cycle strengthening experience teaching mode can effectively improve the learning enthusiasm and consciousness of secondary vocational students， and can provide valuable reference for the teaching of robot related courses in secondary vocational schools.

Key words： secondary vocational school; cycle strengthening experience teaching mode; virtual reality technology; industrial robot operation and programming