周 妍，張 然，王東生

(1.銅陵學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院， 安徽 銅陵 244000；2.銅陵學(xué)院 數(shù)學(xué)與計算機(jī)學(xué)院， 安徽 銅陵 244000)

0 引言

“機(jī)器人學(xué)”課程是機(jī)械類專業(yè)培養(yǎng)計劃中一門重要的專業(yè)課，也是一門多學(xué)科高度交叉的課程。課程的主要內(nèi)容涉及機(jī)械設(shè)計、機(jī)械原理、自動控制、運動學(xué)、動力學(xué)、傳感技術(shù)、行動規(guī)劃和應(yīng)用工程等[1]。為了滿足就業(yè)市場對畢業(yè)生的需求，要求學(xué)生完成本課程的學(xué)習(xí)后，應(yīng)具備分析復(fù)雜工程問題的能力，特別是解決工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及相關(guān)控制系統(tǒng)的集成應(yīng)用技術(shù)開發(fā)、系統(tǒng)運行、編程調(diào)試、操作等方面實際工程問題的能力[2]。同時，該課程又是一門發(fā)展迅速的課程，內(nèi)容極具前沿性。在“機(jī)器人學(xué)”課程目前的教學(xué)中，授課方式主要以抽象的理論推導(dǎo)和對知識點的單一講解為主，學(xué)生接受知識比較吃力。學(xué)生缺乏足夠的實踐機(jī)會對所學(xué)的知識加以鞏固，對理論知識的運用更加困難，從而造成了學(xué)完課程仍然對實踐項目束手無策的局面。這些現(xiàn)象導(dǎo)致了“機(jī)器人學(xué)”課程的教學(xué)效果難以達(dá)到既定的目標(biāo)。為了改變這一現(xiàn)狀，結(jié)合現(xiàn)有的教學(xué)改革經(jīng)驗，文章提出了一種以項目為導(dǎo)向線上線下混合教學(xué)模式的改革方案。該方案能夠使學(xué)生既掌握理論知識，又訓(xùn)練實踐技能，讓學(xué)生真正體會機(jī)器人學(xué)的理論魅力和解決實際工程問題的力量。

以項目為導(dǎo)向的線上線下混合教學(xué)模式改革的目的在于將“機(jī)器人學(xué)”課程的理論知識通過項目串聯(lián)起來，使學(xué)生實現(xiàn)綜合學(xué)習(xí)，并將知識學(xué)得、用得“活”起來。鑒于本課程涉及其他課程知識點較多，通過項目式教學(xué)可充分將過往的知識和新知識融合、交叉應(yīng)用[3-5]，因此在完成項目過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、工程實踐能力能夠得到大幅提高。以項目為導(dǎo)向的教學(xué)改革模式，雖然有別于傳統(tǒng)課堂，但是以學(xué)生為中心的初衷是沒有改變的[6]。

1 項目導(dǎo)向線上線下混合教學(xué)框架

為全面了解學(xué)生的需求，課題組在前期做了大量問卷調(diào)查，調(diào)查對象包括往屆畢業(yè)生、即將畢業(yè)的大四學(xué)生、正在學(xué)習(xí)這門課的學(xué)生以及低年級學(xué)生，結(jié)果如表1所示。

表1 “機(jī)器人學(xué)”課程教學(xué)框架組成調(diào)查情況

從調(diào)查結(jié)果可以看出學(xué)生對課程的實踐度要求比較高。96%的學(xué)生希望能在課程中提高自身的實踐能力，提前接觸現(xiàn)實案例。因此探索一種能夠體現(xiàn)“高實踐性”的教學(xué)模式迫在眉睫。新的教學(xué)模式要能夠模擬現(xiàn)實工作環(huán)境，讓學(xué)生盡快、盡早熟悉現(xiàn)實工作環(huán)境，提升學(xué)生的動手實踐能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。

88%的學(xué)生希望提高自身的實踐能力?？紤]到客觀的實驗條件以及學(xué)生的需求，新的教學(xué)模式需要加大對實驗課的改革。合理選擇項目，通過項目的推進(jìn)，將各相關(guān)知識點完美整合，強(qiáng)化學(xué)生的實踐動手能力。學(xué)生也希望能和教師保持密切的聯(lián)系，在以往的教學(xué)過程中，下課后學(xué)生和教師的交流非常少，因此如何改進(jìn)師生互動性也是一個亟需解決的問題。

85%的學(xué)生希望能有更加便捷的答疑機(jī)制。傳統(tǒng)的答疑是教師利用線下課堂的間隙時間來回答同學(xué)們的疑問，因此很多學(xué)生的疑問得不到及時有效的解決。有一些性格內(nèi)向的學(xué)生不太好意思頻繁地向老師提問，導(dǎo)致重難點持續(xù)存疑進(jìn)而成為后期學(xué)習(xí)過程中的絆腳石。學(xué)習(xí)是環(huán)環(huán)相扣的連續(xù)過程，傳統(tǒng)的答疑機(jī)制不能及時有效地解決學(xué)生的疑問，制約了學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)的效率，因此新的模式要突破時間和空間上的制約，設(shè)計有效的答疑形式。

88%的學(xué)生希望能有線上輔助教學(xué)環(huán)節(jié)。線上教學(xué)近年來已經(jīng)開始被普遍使用了，從調(diào)查結(jié)果可看出學(xué)生對引入線上教學(xué)作為輔助教學(xué)模式并不排斥，反而有較高的渴望度。因此新的教學(xué)模式需要增設(shè)線上輔助教學(xué)，彌補(bǔ)線下教學(xué)環(huán)節(jié)中的不足。

71%的學(xué)生認(rèn)為需要建立一個更加全面、客觀、合理的考核機(jī)制。傳統(tǒng)考核方式較單一，以期末考試成績?yōu)橹鳎瑹o法客觀全面反映學(xué)生的綜合能力，單次考試失敗可能會否定學(xué)生整個學(xué)期的努力。因此尋找一種更加全面、客觀、合理的考核機(jī)制也是教學(xué)閉環(huán)中的一個重要組成部分。

1.1 教學(xué)框架

課題組成員根據(jù)前期調(diào)研和相關(guān)反饋，結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗，提出了基于項目為導(dǎo)向線上線下混合教學(xué)模式，主要分為項目分配、課前準(zhǔn)備、課堂講授、線下實驗課、線上項目輔導(dǎo)、課后復(fù)習(xí)答疑、線下答辯和線下考核7個部分。具體的教學(xué)框架如表2所示。以機(jī)械工程學(xué)院2017級機(jī)械電子工程專業(yè)兩個教學(xué)班和2018級機(jī)器人專業(yè)兩個教學(xué)班進(jìn)行試點。

表2 “機(jī)器人學(xué)”課程以項目為導(dǎo)向線上線下混合教學(xué)模式教學(xué)框架

1.1.1 項目分配

“機(jī)器人學(xué)”課程是一門既強(qiáng)調(diào)理論研究又側(cè)重實踐能力，還融合了其他眾多學(xué)科的課程，因此對綜合能力要求較高，所以項目選題的質(zhì)量將決定教學(xué)效果的好壞。實踐項目的選擇既要融入學(xué)生必須要掌握的理論知識，還要能滿足學(xué)生在有趣輕松的環(huán)境中進(jìn)行，讓學(xué)生一邊動手實踐、一邊鞏固理論知識，同時融會貫通其他學(xué)科知識的需求。項目的遴選既要能培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、團(tuán)隊協(xié)作能力、自我表現(xiàn)力，還要能充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)新能力，以及調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。

項目選擇依據(jù)“會思、會做、會用”的三會原則，結(jié)合教學(xué)規(guī)律和學(xué)生的認(rèn)知特點，將教材中的知識結(jié)構(gòu)分解打散為若干個知識點，通過具體的實踐項目將知識點貫穿起來，實現(xiàn)以項目為導(dǎo)向的教學(xué)模式[7]。它的目標(biāo)是打破以理論教學(xué)為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式，通過項目實施完成整個過程，達(dá)到能夠虛擬仿真實際工作情景的目的。根據(jù)不同的教學(xué)目標(biāo)和能力培養(yǎng)目標(biāo)，將項目分為基礎(chǔ)項目、技能項目和創(chuàng)新項目三大類。通過這三大類項目的實踐，實現(xiàn)對應(yīng)用型本科學(xué)校學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊協(xié)作能力以及職業(yè)能力的培養(yǎng)，強(qiáng)化學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生形成完備的學(xué)科知識體系，以期滿足企業(yè)對專業(yè)人才的需求。

課題組設(shè)計了6套基礎(chǔ)項目和技能項目貫穿整個教學(xué)過程。這些項目是根據(jù)分解的知識點和課程教學(xué)計劃的順序有序安排的，重點體現(xiàn)近期的理論課安排的知識點的應(yīng)用，并融入前期已學(xué)知識點，讓學(xué)生熟練掌握基礎(chǔ)理論知識，并逐步建立起項目開發(fā)的思維模式。每組安排一名課題組教師負(fù)責(zé)線上指導(dǎo)，每個項目的完成均安排答辯環(huán)節(jié)，對所完成項目進(jìn)行匯報，并接受教師以及其他學(xué)生的提問及質(zhì)疑。課程結(jié)束前安排兩周的創(chuàng)新項目實踐環(huán)節(jié)。由于項目融入了機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計、軌跡規(guī)劃、視覺圖像處理等前沿技術(shù)，是一個有層次、有難度、有深度的綜合實踐環(huán)節(jié)，因此，學(xué)生必須充分調(diào)動學(xué)習(xí)的主觀能動性，深入思考，反復(fù)實踐驗證。考慮到項目的難度，首先安排2學(xué)時的項目方案評估環(huán)節(jié)，由課題組教師對每組提出的方案進(jìn)行可行性評估，并給出適當(dāng)引導(dǎo)。學(xué)生3人一組，協(xié)作完成，之后參加匯報答辯，并接受提問。

前六套基礎(chǔ)項目和技能項目按每五人組成一個設(shè)計小組，根據(jù)授課進(jìn)度提前告知學(xué)生，并同時將配套相關(guān)的設(shè)計資料、預(yù)習(xí)資料下發(fā)到每個小組成員。每組安排一名專職教師指導(dǎo)答疑(通過線上完成)，每節(jié)線下課由主講教師結(jié)合所授知識點引導(dǎo)項目推進(jìn)，推動項目進(jìn)展。第七套為創(chuàng)新項目，將在教學(xué)周的第十周結(jié)束時發(fā)布給學(xué)生，按三人一組重新組成設(shè)計小組，每組均安排一名專職教師負(fù)責(zé)專職指導(dǎo)。為保證指導(dǎo)質(zhì)量，每名教師指導(dǎo)組數(shù)不得超過三組，發(fā)布設(shè)計資料，并在第十一周的第二個教學(xué)日安排項目方案評估，通過方案評估的小組繼續(xù)進(jìn)行設(shè)計，不合格的小組重新制定方案并提交至指導(dǎo)教師，接下來每隔兩天安排一次線下面授，完成項目答疑并開展檢查工作，并隨時安排線上輔導(dǎo)答疑活動。

1.1.2 課前預(yù)習(xí)

每節(jié)理論課前，通過“雨課堂”上傳預(yù)習(xí)資料，主要包括下節(jié)課的預(yù)習(xí)資料以及教學(xué)補(bǔ)充資料。因為教材本身的滯后性，使得教材無法完全涵蓋機(jī)器人學(xué)的最新前沿知識，因此在上課時必須根據(jù)行業(yè)當(dāng)前發(fā)展的狀況、就業(yè)形勢的發(fā)展需求以及地方發(fā)展特色對教材內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)充。

充分挖掘“機(jī)器人學(xué)”課程中的思政教育元素，通過思政案例的講解，完善學(xué)生的價值塑造，充分發(fā)揮教師領(lǐng)路人的作用?；谏鲜鲂枨?，課題組教師細(xì)致打磨教學(xué)內(nèi)容，對思政元素與專業(yè)知識進(jìn)行有機(jī)融合，共同編撰了“機(jī)器人學(xué)補(bǔ)充教程”，在每節(jié)課前由主講教師將補(bǔ)充教程按授課進(jìn)度上傳到系統(tǒng)，供學(xué)生學(xué)習(xí)。

課前發(fā)布相關(guān)知識點的短視頻。短視頻時間控制在5～10分鐘，內(nèi)容主要包括上課的主要內(nèi)容、重難點、注意事項以及正在執(zhí)行的項目的相關(guān)知識點。同時要求學(xué)生完成預(yù)習(xí)任務(wù)后，完成教師布置的與項目相關(guān)的任務(wù)。對于實驗課，將實驗的基本原理、操作技巧、注意事項等內(nèi)容錄制成短視頻發(fā)布。這些短視頻不但可以作為預(yù)習(xí)資料,也可以作為復(fù)習(xí)資料，對于上課沒聽懂又不好意思向老師當(dāng)面提問的同學(xué)來說也是非常好的學(xué)習(xí)材料。

1.1.3 課堂講授

課堂講授即線下理論課授課。主講教師打開微信，登錄“雨課堂”，學(xué)生通過微信掃描二維碼進(jìn)入課堂，教師利用點名功能進(jìn)行點名，然后開始上課。由于課時的縮減，教師必須充分利用課堂時間實現(xiàn)高效輸出。為了讓學(xué)生也能做到最高效的輸入，學(xué)生在上課期間也同步使用“雨課堂”。與傳統(tǒng)課堂教學(xué)不同的是，學(xué)生可以通過實時彈幕參與課堂討論，教師也可以實時了解學(xué)生，掌握動態(tài)情況，及時調(diào)整上課進(jìn)度。

對于課堂互動，教師上課只能選擇部分內(nèi)容與學(xué)生互動，大部分問題讓教師做到心中有數(shù)，進(jìn)而開展課下線上互動。同時，教師還可以通過手機(jī)端進(jìn)行課堂測試，教師發(fā)布測試題，學(xué)生手機(jī)端作答。教師可以實時掌握學(xué)生的答題詳情，真正做到對本節(jié)課的授課效果及進(jìn)度了如指掌。

新的教學(xué)模式是以項目為導(dǎo)向的，因此課堂講授的內(nèi)容本質(zhì)上是圍繞著項目來開展的。教師首先將學(xué)生分成若干個學(xué)習(xí)小組，完成基本知識點的講授，隨后開展項目推進(jìn)式教學(xué)。教師開始檢查預(yù)習(xí)階段要求完成的項目任務(wù)，隨機(jī)抽取小組成員做推介，并現(xiàn)場演示，同時學(xué)習(xí)小組開展組間辯論。對于別組提出的質(zhì)疑，小組成員給予解釋，并記錄確實存在的問題，在課后改進(jìn)。完成組間辯論后，教師給予總結(jié)，提出整改意見，發(fā)布整改任務(wù)。主講教師在每次課結(jié)束前的5～10分鐘，梳理本節(jié)課項目中的知識點以及在實際中的應(yīng)用，協(xié)同推進(jìn)項目[8-11]。

1.1.4 線下實驗課

“機(jī)器人學(xué)”是一門實踐性要求較高的課程，因此實驗課是本課程不可或缺的部分。目前的實驗內(nèi)容主要以機(jī)械手的演示實驗為主，局限性較明顯，學(xué)生的軌跡規(guī)劃能力以及自主創(chuàng)新實踐能力難以得到培養(yǎng)。新的教學(xué)模式根據(jù)不同的培養(yǎng)目標(biāo)，將實驗內(nèi)容分為基礎(chǔ)實驗和創(chuàng)新實驗。依托筆者所在院校工程液壓機(jī)器人安徽普通高校重點實驗室，構(gòu)建課程實踐和科研一體化的實驗基地。

實驗內(nèi)容安排兼顧實驗教學(xué)要求和學(xué)生的興趣?；A(chǔ)實驗以重復(fù)教師示教實驗為主，這部分實驗主要要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識，使用的實驗設(shè)備也比較單一，學(xué)生的自主參與感較低。

在基礎(chǔ)實驗的前提下，加入了創(chuàng)新實驗。創(chuàng)新實驗以創(chuàng)新搭建為主，如移動機(jī)器人、智能交互機(jī)器人。學(xué)生通過編程可以完成機(jī)器人空間運動軌跡控制、機(jī)械手末端抓取等實踐教學(xué)內(nèi)容的訓(xùn)練。創(chuàng)新實驗要求學(xué)生綜合運用“機(jī)器人學(xué)”課程中所學(xué)的知識，如機(jī)器人動力學(xué)、運動學(xué)、機(jī)器人的控制和軌跡規(guī)劃等。

實驗課程由專職實驗教師組負(fù)責(zé)，指導(dǎo)學(xué)生分組實驗。由于每名教師指導(dǎo)的學(xué)生人數(shù)少，教師可以充分了解每個學(xué)生的實驗操作情況，更加有效地指導(dǎo)和輔導(dǎo)學(xué)生。同時可以根據(jù)學(xué)生的動手實操情況和實驗結(jié)果，準(zhǔn)確給出學(xué)生操作成績，對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行有效約束。實驗結(jié)束后，要求學(xué)生完成基礎(chǔ)實驗報告和創(chuàng)新實驗報告。

1.1.5 線上項目輔導(dǎo)

由于項目組教師授課及科研任務(wù)較重，學(xué)生上課時間也較為密集，面授時間較難協(xié)調(diào)。通過線上輔助教學(xué)平臺，可以確保項目的順利推進(jìn)。項目組指導(dǎo)教師根據(jù)實際情況安排線上輔導(dǎo)時間，通過騰訊會議和學(xué)生進(jìn)行線上討論，推進(jìn)項目進(jìn)展。同時，針對本周主講教師授課知識點的應(yīng)用給予指導(dǎo)，每個學(xué)生匯報本周各自項目的進(jìn)度，教師提出問題讓學(xué)生答辯。學(xué)生進(jìn)行匯報時，小組成員可以取長補(bǔ)短并進(jìn)行討論，教師針對學(xué)生的匯報和討論，把握項目進(jìn)度和走向，并加以適當(dāng)引導(dǎo)。同時，教師對學(xué)生遇到的問題進(jìn)行答疑解惑，并定期與主講教師溝通課程走向。主講教師可以不斷調(diào)整授課進(jìn)度及教學(xué)重點，是教學(xué)工作強(qiáng)有力的輔助。每組指導(dǎo)教師最終客觀給出項目完成的過程考核分?jǐn)?shù)。

1.1.6 課后復(fù)習(xí)答疑

主講教師根據(jù)上課期間學(xué)生發(fā)布的彈幕、課堂測試結(jié)果中發(fā)現(xiàn)的問題以及課堂上未能及時解決的問題，通過錄制視頻的方式給予答疑解惑，并適當(dāng)進(jìn)行總結(jié)，同時發(fā)布線上作業(yè)。教師在答疑過程中安排自由互動時間，解決學(xué)生在課后遇到的新問題。

1.1.7 線下答辯

每個項目結(jié)束后均安排答辯會，答辯委員會由全體教師組成。每組推薦一名主答辯人通過PPT闡述項目工作，演示項目作品。答辯組教師針對每個小組的答辯情況提出問題，答辯小組成員共同回答。隨后開展提問環(huán)節(jié)，通過問題的提出以及問題的回答，層層深入發(fā)現(xiàn)該項目的創(chuàng)新點以及不足之處。

每組答辯結(jié)束后，答辯組教師針對項目中的創(chuàng)新點給予點評，對項目中出現(xiàn)的問題提出整改意見。答辯組教師根據(jù)演示環(huán)節(jié)和答辯環(huán)節(jié)給出答辯成績。線下答辯給學(xué)生提供了充分展示自己的機(jī)會，不但讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中做到了“會思” “會學(xué)” “會做”，還做到了“會說”，對于提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)頗有益處。

1.1.8 線下考核

在學(xué)期末考試周安排線下考試。課題組教師完成該課程的試題庫建設(shè)，抽取一套試卷作為期末考試試卷。考試結(jié)束后，由課題組教師流水作業(yè)批改試卷。

1.2 成績綜合評價

以項目為導(dǎo)向的線上線下混合教學(xué)模式改革，引入了項目實踐、線上課堂、線下課堂等眾多元素，因此可得到更多的過程考核成績，彌補(bǔ)了“一考定終身”的缺陷。課改前平時成績計算主要依據(jù)是作業(yè)和考勤，難以做到真正的客觀評價。學(xué)生的最終評價仍然是以期末考試作為主要依據(jù)。某些學(xué)生可能因為客觀原因，在考試中未能充分發(fā)揮，導(dǎo)致成績并不理想，但這位學(xué)生可能平時學(xué)習(xí)認(rèn)真，并且掌握得也很好，因此傳統(tǒng)的評價方法不能客觀準(zhǔn)確地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，另外，創(chuàng)新能力、團(tuán)隊協(xié)作能力、動手能力等都不能在考核成績中有所體現(xiàn)。

課改后的過程考核成績由多項成績組成，包括基礎(chǔ)實驗報告成績(占3%)、基礎(chǔ)實驗操作成績(占3%)、創(chuàng)新實驗報告成績(占4%)、創(chuàng)新實驗操作成績(占4%)、基礎(chǔ)和技能項目報告成績(占5%)、基礎(chǔ)和技能項目操作成績(占5%)、基礎(chǔ)和技能項目匯報成績(占3%)、創(chuàng)新項目報告成績(占7%)、創(chuàng)新項目操作成績(占7%)、創(chuàng)新項目匯報成績(占3%)、創(chuàng)新項目創(chuàng)新性成績(占8%)、小組協(xié)作成績(占5%)、出勤率成績(占3%)、課堂互動成績(占3%)、作業(yè)成績(占4%)、預(yù)習(xí)成績(占3%)，這些成績共同組成平時成績。由于平時成績較為詳盡，占總成績的70%，期末考試成績僅占總成績的30%，這樣得到的考核成績能夠綜合反映學(xué)生的全方位能力，使得評價更為客觀。

在平時成績的組成中，基礎(chǔ)實驗報告成績、基礎(chǔ)實驗操作成績、創(chuàng)新實驗報告成績、創(chuàng)新實驗操作成績由實驗教師組給出，實驗教師組全程參與指導(dǎo)，且由多位教師共同指導(dǎo)。每位老師指導(dǎo)學(xué)生人數(shù)不多，因此對學(xué)生較為了解，故可給出客觀成績?；A(chǔ)和技能項目報告成績、基礎(chǔ)和技能項目操作成績、基礎(chǔ)和技能項目匯報成績、創(chuàng)新項目報告成績、創(chuàng)新項目操作成績、創(chuàng)新項目匯報成績、創(chuàng)新項目創(chuàng)新性成績、小組協(xié)作成績由項目指導(dǎo)教師給出。出勤率成績、作業(yè)成績、預(yù)習(xí)成績由雨課堂系統(tǒng)直接導(dǎo)出。以上成績通過加權(quán)求和得出最終平時成績。

通過以上成績的評定，可以從各項分成績的得分對學(xué)生進(jìn)行更為細(xì)致的評價。教師給出評價結(jié)論，同時也更容易篩選出一些能力突出的學(xué)生，教師可以對篩選出的學(xué)生進(jìn)行定向培養(yǎng)，例如：針對實踐能力較強(qiáng)的學(xué)生可重點培養(yǎng)其競賽能力，以充實學(xué)科競賽隊伍。學(xué)生也可以根據(jù)自己各項成績的得分以及最終的評價結(jié)論認(rèn)識到自身的優(yōu)缺點。學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中可以針對自己的薄弱環(huán)節(jié)有針對性地做強(qiáng)化訓(xùn)練，例如：如果自己的實踐動手能力稍有不足，則可利用學(xué)校假期開放實驗室的機(jī)會，有針對性地提高這方面的能力，避免了以往只關(guān)心最終考試得分，忽略自身優(yōu)缺點的情況。

2 實驗與評價

2.1 實驗

為了驗證新模式的效果，選取了兩個班級進(jìn)行實驗。2017級機(jī)械電子工程班為首次采用改革模式的試點班，2018級機(jī)器人班是經(jīng)過一次試點后根據(jù)反饋進(jìn)行第二次改革的試點班。每個班基礎(chǔ)和技能項目5人一組，創(chuàng)新項目3人一組，每個小組根據(jù)授課進(jìn)程分配一個項目。從第一周開始，項目貫穿整個教學(xué)周期。由主講教師完成課堂講授，由課題組教師共同負(fù)責(zé)項目輔導(dǎo)、答疑、監(jiān)督、答辯，并完成相關(guān)的過程考核。

為了對以項目為導(dǎo)向的線上線下混合教學(xué)模式進(jìn)行更客觀的評價，對2018—2020年“機(jī)器人學(xué)”課程的教學(xué)資料進(jìn)行比較，如表3所示。其中2018年度教學(xué)數(shù)據(jù)為學(xué)生未參與課改所產(chǎn)生的教學(xué)數(shù)據(jù)；2019年度教學(xué)數(shù)據(jù)為首次采用課改模式產(chǎn)生的教學(xué)數(shù)據(jù)；2020年度教學(xué)數(shù)據(jù)為根據(jù)首次課改反饋進(jìn)行二次課改產(chǎn)生的教學(xué)數(shù)據(jù)。

表3 教學(xué)數(shù)據(jù)

從表中可以看出，2018年度數(shù)據(jù)是未采用教改模式的班級的數(shù)據(jù)，平均分、合格率均較低；2019—2020年度數(shù)據(jù)是采用教改模式的班級的數(shù)據(jù)，學(xué)生成績的優(yōu)秀率與合格率均有明顯提高，班級平均分也逐年提高，充分說明了課改的有效性，一方面提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，另一方面促進(jìn)了教學(xué)效果的顯著改善。

2.2 教學(xué)效果評價

通過對兩個實驗班級的改革教學(xué)，完成最終考核后，發(fā)布了一項以項目為導(dǎo)向的線上線下混合式教學(xué)改革教學(xué)效果的調(diào)查問卷，如表4所示。

表4 教學(xué)效果調(diào)查表

從問卷調(diào)查的結(jié)果可以看出，學(xué)生對教學(xué)效果滿意度頗高。大部分學(xué)生都認(rèn)為新的模式能夠幫助自己樹立明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，能夠讓自己充分發(fā)揮學(xué)習(xí)的主觀能動性。新的教學(xué)模式提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和協(xié)作解決問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的大局觀。教學(xué)活動內(nèi)容更加豐富多彩，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。由于考核內(nèi)容眾多，客觀上能有效杜絕學(xué)生偷懶的傾向，使學(xué)生必須高效合理地安排學(xué)習(xí)活動，才能得到滿意的分?jǐn)?shù)。變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，使學(xué)生對知識探索的積極性變強(qiáng)[12-13]。為了完成項目，學(xué)生意識到僅學(xué)習(xí)本門課程是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因此會去自覺更新新知識、串聯(lián)舊知識，對新舊知識均有更深的理解。

實驗班級學(xué)生參加學(xué)科競賽的獲獎情況也印證了改革的成效。2017級機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生在省大學(xué)生機(jī)器人大賽中獲得了突破性的成績，榮獲1個一等獎，3個二等獎，2個三等獎。2018級機(jī)器人專業(yè)學(xué)生也取得了耀眼的成績，榮獲2個一等獎，3個二等獎，3個三等獎。

綜上所述，以項目為導(dǎo)向的線上線下混合教學(xué)模式是一種成效顯著的教改模式。該模式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性與積極性，通過豐富的教學(xué)活動，開拓了學(xué)生的眼界，是一種促進(jìn)學(xué)生多方面能力綜合發(fā)展的教學(xué)模式。

3 結(jié)語

文章針對“機(jī)器人學(xué)”課程特點，探討了以項目為導(dǎo)向的線上線下混合教學(xué)模式的實踐探索。該模式充分利用了線上線下各類資源，由教學(xué)團(tuán)隊參與教學(xué)工作，共同完成一門課的教學(xué)。利用各教學(xué)環(huán)節(jié)串聯(lián)起相關(guān)專業(yè)知識，為學(xué)生多方面能力培養(yǎng)提供了全面的學(xué)習(xí)和實踐機(jī)會。教學(xué)數(shù)據(jù)顯示，新模式提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，明顯改善了學(xué)習(xí)效果，有關(guān)經(jīng)驗具有推廣價值，為機(jī)械電子工程專業(yè)其他專業(yè)課程的課改提供了新思路。