張艷霞， 王登峰

(河南開放大學， 河南 鄭州 450046)

2020年初突如其來的新冠疫情蔓延全國，教育部要求線上教學與線下教學同質等效，其間各種線上課程如雨后春筍般應運而生[1].到目前為止，線上教學已經(jīng)廣泛應用，并且和傳統(tǒng)的線下教學模式相結合成為混合教學模式.研究線上線下混合模式個性化系統(tǒng)教學設計，并結合學科課程特點進行實踐探索是提高課堂教學質量的有力武器[2-3].

工業(yè)機器人編程技術課程是工業(yè)機器人技術專業(yè)、機電一體化專業(yè)等自動化專業(yè)的核心課程，適用于開放教育、高職教育以及高職擴招教育的相關專業(yè)，通過該課程從線下教學到智慧課堂輔助的線下教學以及線上教學等模式的有益嘗試，可以看出，如何集線上教學和線下教學的優(yōu)勢、開展線上線下混合式教學是一個亟待解決的問題[4].

1 工業(yè)機器人編程技術課程教學現(xiàn)狀

1.1 傳統(tǒng)的線下教學

傳統(tǒng)的線下教學教師是主演，師生通過面對面的互動、手把手的實踐、一對一的反饋實現(xiàn)教學目標.我們經(jīng)過兩年的教學實踐，該課程的教學體系逐漸完善，內容不斷優(yōu)化，教學方法也日益創(chuàng)新，形成了理論、虛擬實驗、真實實驗三者一體化的教學模式，簡稱理虛實一體化教學模式，為課程的線上教學奠定了基礎.

1.2 線下為主、線上為輔的教學

線下為主、線上為輔教學時.課前教師引導學生利用線上資源自主學習，完成課前預習；課堂上采用翻轉課堂教學模式進行設備實踐操作；課程結束后在線上布置作業(yè)，但完成作業(yè)還是線下進行，故線上教學僅僅是輔助線下教學，教學目標的達成還是通過線下課堂實現(xiàn)，并沒有真正實現(xiàn)線上線下教學的深度融合.

1.3 完全線上教學

教師提前進行線上教學設計、組課，學生課前依托文華在線等教學平臺自主完成線上的預習、資源學習、主題討論以及作業(yè)測試等任務.課堂上，教師通過直播串講重點，解答難點，并指導學生分組自主開展作業(yè)評比，研討匯報，對結果進行點評，鞏固課前導學，解惑作業(yè)測試，了解學習反饋信息.這種教學模式轉變了學生的學習方式，也改變了教師的教學方式.由于課前在線上發(fā)布了主要教學內容等學習資源，使得小組式教學、探究式教學、案例教學及互動式教學等教學方法變?yōu)楝F(xiàn)實，但這種全新的教學體驗也存在一定的弊端，比如課程偏多時，學生會缺乏計劃性，自主學習效率變低，在線學習也會缺乏監(jiān)管，出現(xiàn)簡單刷課等不良現(xiàn)象，影響學習效果，最嚴重的是實踐教學實施比較困難，學生和教師之間的互動實時性和時效性較差.

如何結合課程的特點，將傳統(tǒng)課堂授課與網(wǎng)絡課程教學有機結合，取優(yōu)棄劣，集二者教學之優(yōu)勢，巧妙地將線上教學與線下課堂授課深度融合，實現(xiàn)以學生為主體，以教師為主導，以創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為目標，以技能提升為核心，滿足不同層次學生個性化培養(yǎng)需求，以達到課程教學的高階性、創(chuàng)新性與挑戰(zhàn)度，實現(xiàn)課程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標，是一個亟待解決的問題[5].

2 線上線下混合模式個性化系統(tǒng)教學設計

2.1 線上線下混合模式個性化系統(tǒng)教學的設計思路

2.1.1 工業(yè)機器人編程技術課程面向應用，實踐性強，是典型的專業(yè)核心課程，課程設計必須立足實際應用，根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案及面向工作崗位的職業(yè)能力對學生的知識目標、能力目標和素質目標提出要求，分析崗位工作過程，確定崗位典型工作任務.

2.1.2 以1+x工業(yè)機器人應用編程技能等級考核平臺為實訓載體、融通工業(yè)機器人系統(tǒng)操作員考核標準，重新整合教學內容，設計相應的教學項目，把課程分為工業(yè)機器人尋跡、工業(yè)機器人搬運與碼垛、工業(yè)機器人裝配、綜合應用四大模塊，包括工業(yè)機器人手動操作、工業(yè)機器人激光切割、工業(yè)機器人模擬焊接、工業(yè)機器人繪圖應用、工業(yè)機器人搬運應用、工業(yè)機器人碼垛應用、工業(yè)機器人電機裝配、工業(yè)機器人關節(jié)裝配八個項目.

2.1.3 根據(jù)工業(yè)機器人完成項目任務的工作過程，明確行動領域工作要求，開發(fā)以項目導向的學習領域，進行崗位職業(yè)能力系統(tǒng)分析，強化專業(yè)知識與技術技能的融合、互通和內化，將工作崗位典型工作任務進行教學轉化，形成以項目為導向、以任務為驅動的模式，整體教學設計過程滿足理虛實一體化教學.

2.1.4 將智慧課堂與文華在線兩大平臺相結合，智慧課堂具有資源展現(xiàn)、多種教學互動方式、場景設置及學生監(jiān)管策略的優(yōu)勢，文華在線具有直播、錄播回放、教師總結反饋等功能.兩大平臺深度對接融合，各取優(yōu)勢，線上完成理論教學和仿真教學，線下完成基于工作過程的實踐教學，每個項目均設計成標準化的線上線下混合式典型教學環(huán)節(jié)，滿足高職擴招的線上教學和線下實訓教學、高職的線上線下混合式教學，整體設計如圖1所示.

圖1 標準教學環(huán)節(jié)實施圖

2.2 線上線下混合模式個性化系統(tǒng)教學的設計要求

2.2.1 以學生為主體、教師為主導的原則

（1）可以通過測土配方，施用有機肥，土壤深翻進行初步的土壤改良，逐步減少當?shù)剞r(nóng)作物種植過程中病蟲害的影響，同時由于土質的改良，可以吸收農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)的投資，利用當?shù)貎?yōu)質廉價的原材料，提供多類就業(yè)崗位，提高居民的家庭收入。

以項目任務為主線，基于實際的工作過程，學生作為完成工作的主要對象，教師作為引導、指導學生完成任務的輔助對象，同時教師還要擔任項目經(jīng)理的角色，對整個工作過程進行合理的組織，對學生的工作進行監(jiān)督、評價，再組織改進，對于不同層次的學生進行個性化的指導、多維度的評價.因此，在線上線下混合模式個性化系統(tǒng)教學設計中，雖然突顯以學生為主體，但是教師為主導的角色更多元化，教師是在線教學資源的制作者和管理者、翻轉課堂討論的組織者和引導者，也是自主學習的監(jiān)督者和評價者、教學流程與手段的設計者和研究者[6].

2.2.2 以創(chuàng)新型、終身學習型人才培養(yǎng)為核心

把握國家戰(zhàn)略方向，從學生的思維模式、關注點和興趣出發(fā)，結合當今工業(yè)機器人技術應用和發(fā)展情況，把握學生認知實踐規(guī)律，調動學生的學習內驅力，激發(fā)學生的學習源動力，保護學生的好奇心，力爭全面提升學生的創(chuàng)新能力、持續(xù)學習的能力；通過理虛實一體化教學，案例實訓教學以及“崗課賽證”融通課程設計等，進行線上線下個性化教學設計，采用小組合作、案例探究、應用分層等方法，創(chuàng)新課堂教學方法，提高學生探索實踐、發(fā)現(xiàn)分析、綜合解決和應用再創(chuàng)新的能力，進而不斷學習改進，養(yǎng)成終身學習的習慣，提升人才培養(yǎng)質量.

2.2.3 探索分層次、個性化培養(yǎng)途徑

線上線下混合模式個性化系統(tǒng)教學設計通過課前知識整合與分層、課中知識內化與技能提升、課下能力延伸與興趣引導，為不同層次、不同興趣、不同學習需求的學生創(chuàng)造個性化培養(yǎng)條件.學生可根據(jù)自己的時間、空間、興趣關注點、職業(yè)方向等自主有側重的學習，可以線上或線下分組開展問題探究式學習、案例解決分享式學習、創(chuàng)設競賽情景、崗位操作技能比拼等.針對有知識能力拓展需求的學生，教師可開展線上線下個性化指導、競賽選手探索引導、組長帶動實踐等，學生可自主創(chuàng)意主題、案例訓練、協(xié)作分工， 激發(fā)學生深度學習的主動性和創(chuàng)新意識，滿足不同層次學生個性化培養(yǎng)的需求，實現(xiàn)課程教學的高階性、創(chuàng)新性與挑戰(zhàn)度，達到課程教學全員育人的目的[5].

2.2.4 實現(xiàn)課程教學的全方位立體評價

在設計教學評價系統(tǒng)時，必須將過程性評價、增值性評價和結果性評價相結合，設置合適的權重，建成合理的評價體系，再通過師生評價、生生評價、小組評價和組間評價相結合的教學系統(tǒng)，整個過程線下評價與線上評價相結合，主觀評價與客觀評價相結合，定性評價與定量評價相結合，實踐評價、仿真評價與理論評價相結合，實現(xiàn)課程教學的全方位立體化評價.

2.3 線上線下混合式個性化教學系統(tǒng)設計實施過程

該階段以教師為主體，課程責任教師要組織課程團隊成員，學習國家相關教學文件、專業(yè)教學標準，開展教學理念、課程目標、教學內容、教學方法以及教學評價的交流研討，并撰寫課程教學設計方案.此階段教師應梳理、整合教學資源，重構教學內容，進行教學內容、項目及任務的分割整合，完成需要補充建設的教學資源，完善平臺資源數(shù)據(jù)，進行課程分組，建立師生交流互動群，開展學習前的問卷調查，有針對性地進行教學模式設計.

2.3.2 課程教學階段

該階段是教學的主要實施階段，需要教師和學生共同來完成，共分為三個時段，分別是課前準備、課中探究、課后拓展.

在課前準備階段，教師對課程進行教學設計，建立課程框架，上傳課程導學、單元導學、學習內容(視頻和PPT)、主題討論、單元作業(yè)、單元小結及階段性測試等數(shù)字資源.學生自主學習線上資源，初步了解課程目標，討論交流，反饋學習中的問題和難點.教師利用平臺數(shù)據(jù)分析了解學生對知識技能的掌握情況，進行學習過程評價，并將學生反饋的問題和難點，給予線上指導與答疑.同時，教師根據(jù)學生自主學習反饋數(shù)據(jù)，重新設計教學內容及目標、聚焦重點難點.

在課中探究階段，進行線下集中教學，完成知識內化、技能提升.教師聚焦教學目標，小組翻轉課堂匯報，針對匯報的問題、線上反饋的問題及難點進行講解、引導、演示、實操，并通過小組討論、頭腦風暴、任務協(xié)作以及技能展示等活動，采取“一幫多”的實踐模式，這樣既可以解決問題，也可以提高學生的學習興趣，使小組磨合更融洽[7]，增強團隊協(xié)作能力.在師生互動、生生互動中引導學生逐步解決問題，破解難點.教師進行差異化和個性化的輔導，記錄評價過程，最后通過師生評價、生生評價、小組評價等進行評價總結，引導學生進行反思、再訓練，進而提升技能.

在課后拓展階段，教師通過智慧課堂平臺發(fā)布最新學科發(fā)展動態(tài)，布置拓展訓練任務，引導學生拓展知識的深度和廣度[8].學生可以通過線上資源學習、自查資料完成作業(yè)，在線進行自評、互評和小組評價，交流學習方法和感悟，進一步拓展知識視野和思維模式，激發(fā)學習的主動性、創(chuàng)造性，提升挑戰(zhàn)解決問題的能力.對學生還沒有弄懂的問題，在互聯(lián)網(wǎng)平臺上發(fā)起或參與討論[9]，教師可以通過平臺數(shù)據(jù)進行分析點評，分層次對學生個性化輔導，再進行教學反思和優(yōu)化教學設計，以便提升教學效果.

2.3.3 課程結束階段

教師根據(jù)線上和線下的教學數(shù)據(jù)對課程進行總結，引導學生進行線上和線下重難點的知識復習、技能提升，并開展問卷調查，對接教學反饋和學習反饋，進行系統(tǒng)總結與反思，有針對性地開展教學評價，以便持續(xù)改進教學方法，提升教學質量.教師的教學評價主要由學生評價(線上問卷30%，線下談話20%)、同行評價(線上10%，線下10%)、督導評價(線下20%)及社會評價(10%)四部分組成，該評價體系突出學生的主體評價地位，并涵蓋教師教學水平、職業(yè)技能及教學管理評價指標，進而促進教師持續(xù)改進教學方法.

3 線上線下混合模式個性化系統(tǒng)教學設計實施效果

3.1 提高了學習效果

以“電機部件的搬運”項目為例，智慧課堂平臺數(shù)據(jù)顯示，2020級學生采用線上線下混合模式個性化系統(tǒng)教學的成績比疫情期間2019級單純的線上教學成績平均提高20分，80分以上成績由29.2%提升至46.5%，如圖2所示.同時，2020級學生采用線上線下混合模式個性化系統(tǒng)教學再與2018級單純的線下教學模式相比，學生的學習主動性更強，運用知識技能的靈活度更高，思維更開闊.

圖2 “電機部件的搬運”項目成績對比圖

3.2 提高了學習參與度

在“碼垛應用”項目中，雖然“縱橫交錯式碼垛”任務比“重疊式碼垛”任務技術難度有所增加，但是參與動手調試的學生數(shù)量提高了12.7%，程序能夠運行成功的學生數(shù)量提高了9.4%，80%以上的同學都能獨立編程并調試運行成功，說明學生能夠對相關技術任務觸類旁通，并有所創(chuàng)新，技能目標完全達成.

通過課堂實訓記錄發(fā)現(xiàn)，學生完成前三個項目后，已經(jīng)逐漸養(yǎng)成了良好的學習習慣和職業(yè)素養(yǎng).課程結束后，智慧課堂學習平臺數(shù)據(jù)和課堂實際統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，學生的學習參與度已經(jīng)達到95%以上，學習興趣明顯提升.

4 結束語

以工業(yè)機器人編程技術課程為例，通過分析工業(yè)機器人編程技術課程現(xiàn)狀，著眼于線上線下混合模式個性化系統(tǒng)教學設計需求點，梳理線上線下混合模式個性化系統(tǒng)教學設計思路、設計要求、實施過程以及實施效果，為高職教育及開放教育的同類型課程改革提供了參考.但線上線下混合模式個性化系統(tǒng)教學設計仍然有許多需要完善的地方，需要在下一步的教學實踐中逐漸摸索總結，持續(xù)改進，形成一套可運行、可借鑒、可推廣的課程設計方案.