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互联网+背景下BOPPPS教学模式在工业机器人课程中的应用论文

发布时间:2021-04-22 16:39:56 文章来源:SCI论文网 我要评论














SCI论文(www.lunwensci.com):

摘要:在互联网+背景下,学生的学习特点及需求和之前截然不同,使用传统的教学模式,已经不能激发学生的学习兴趣。工业机器人离线编程课程知识点分散,需要学生将碎片化知识吸收整理进而强化吸收。基于学生和课程的特点,在教学过程中引入BOPPPS模式,设计多样化的参与式学习方式,调动学生学习的积极性,形成有效课堂。

关键词:BOPPPS教学模式;参与式学习;有效课堂;工业机器人离线编程

本文引用格式:陈春燕.互联网+背景下BOPPPS教学模式在工业机器人课程中的应用[J].教育现代化,2019,6(85):302-303.

一引言

互联网+时代,要充分发挥互联网在教育中的优化作用,将互联网中的资源深度融合在课程教学中,让传统的教育模式焕发出新的活力,使得教育从以书本为核心、以教材为核心、以辅导和案例为核心,发展到以学生为核心,教育迈入4.0时代,让学生成为教育中的主体,教师发挥引导作用。

BOPPPS教学模式坚持以学生为中心的教学理念、以一个完整的学习周期为基点、以激发学生的兴趣为起点、以学生的参与式体验式学习为核心、以学生的学习效果为目标[1],为我们的教学和学习提供了一个很好的范式。

有效的课堂包含七大要素:有效的开场、告知学习目标、了解学生目前的程度、规划好教学时间、使用适当的教学手段保持学生的专注兴趣、检视学生的学习进展、有效的结束。

二现状

工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业。工业机器人自动化生产线成套设备已经成为自动化装备的主流及未来的发展方向。工业机器人的普及是实现自动化生产、提高社会生产效率、推动企业和社会生产力发展的有效手段。在高职教育中加入工业机器人课程符合工业生产和市场发展趋势。

工业机器人由主体、驱动系统、控制系统三个基本部分组成。依据电气类的专业特点,在电气类人才培养方案中加入工业机器人课程,课程内容是讲解工业机器人的控制系统,侧重对工业机器人应用场景的认识、工业机器人编程方法的掌握。将工业机器人课程分为两部分:工业机器人离线编程和工业机器人现场编程。

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工业机器人离线编程课程讲解编程软件的使用,使学生认识工业机器人、会使用软件、能对工业机器人的运动进行分析。

工业机器人离线编程课程内容采用项目化设计,项目内的内容却呈现碎片化,使用讲授法的教学方法,教学内容平铺直叙的灌输给学生,会使得课堂枯燥平淡,不利于学习内容的掌握和融会贯通,需要探索新的教学模式。

三革新

将BOPPPS教学模式应用于工业机器人离线编程课程的教学,并加入互联网的元素,对现有的教学模式进行革新。

BOPPPS教学模式包含导入(Bridge-in)、目标(Objective)、前测(Pre-test)、参与式教学活动(Participatory)、后测(Post-test)、总结(Summary)六个环节,分别对应有效课堂的七大要素。

导入部分要关联目标,强调学习内容的重要性。引入可以从熟悉入手,引发连接,比如生活经验、新闻时事、个人故事、名人名句、有趣的活动、失范展示;也可以从未知入手,引发惊奇,比如提出挑战性问题、令人惊奇的叙述、鲜明的示例、不寻常的比喻、强烈的对比等。

目标的设计要使用行为动词并可达成可评估,行为动词的选择要符合布鲁姆教育目标层次划分,并区分教学目标和学习目标,一般使用“谁在什么情况下将学到什么学的如何”的句式。

前测要和目标相对应,主要考察学生目前的学习程度,可以采用提问应答、开放问题、是非选择、匿名表决、经验分享、阅读心得、脑力激荡、操作示范等。参与式教学活动是该教学模式的主体部分,要善用互动教学技巧达到使学生掌握教学内容的目的。可以采用学生反思、小组讨论、案例分析、实际操作、情境模拟、角色扮演、开展辩论。在该阶段要规划好教学时间,并选择适当的教学手段保持学生的专注兴趣。教学手段的选取要和教学目标相对应,如果学习目标要达到理解的程度,就可以选用小组讨论、案例分析作为教学手段;如果学习目标是应用,就可以选用做项目、设计行动方案作为教学手段。

后测用来检视学生的学习进展,可以根据教学内容选择不同的测试方法和策略。知识理解型的内容可以选用选择、判断、简答、填空的题型;应用分析型的内容可以选用案例分析、评论写作的方法;技能传授型的内容可以选择样品制作的方法。

在总结阶段,教师和学生都可以进行总结,教师回顾学习目标,总结教学要点,安排延伸学习,表扬与鼓励学生;学生总结学习收获、分享学习心得。

根据教学内容可以将BOPPPS教学模式进行变化,使用并列模式、镶嵌模式或者整体模式。并列模式是在一节课中使用多个BOPPPS,镶嵌模式是在参与式学习中设计多个BOPPPS,整体模式是整个课时使用一个BOPPPS进行设计。

四应用

在工业机器人离线编程课程中有工业机器人路径手动规划、robotstudio软件建模功能、工业机器人路径自动规划、带有导轨的工业机器人系统、带有变位机的工业机器人系统、smart组件的使用六个项目,下面以工业机器人路径自动规划为例进行教学设计。

将工业机器人路径自动规划项目划分为4个任务:生成自动路径、目标点工具姿态调整、碰撞检测与TCP跟踪、案例实践。本文分析生成自动路径的教学设计。

在BOPPPS课堂教学模式中加入课前和课后环节,使得教学过程更加完善。课前和课后环节也是教学过程中不可忽略的环节,在课中使用BOPPPS教学模式进行课堂设计。

(一)课前,通过网络平台发布预习任务

在课前通过云课堂发布课前要求、发起学生讨论、并给出课前测试,通过互联网工具的快捷和便利,让学生在课前预习相关的学习内容。通过课前要求让学生对后面要学习的内容进行预热;通过讨论和测试等活动,激发学生的学习兴趣,测试学生对所学知识的掌握程度,使课堂上讲解的内容更有针对性。

(二)课中,使用BOPPPS教学模式进行课堂教学

导言:从熟悉入手,通过给学生观看汽车车身切割的视频,引导学生分析汽车车身的特点,工业机器人进行切割时候的运动轨迹,从而引出本次课的教学内容,即工业机器人对3D加工件的路径规划方法——自动路径规划法。

学习目标:细化学习目标,不再是笼统的描述,而是通过动词+名词的形式细化学习目标,遵循A(Audience对象)、B(Behavior行为)、C(Condition条件)、D(Degree标准)四个原则来描述学习目标,比如本次课的学习目标为通过本次课程的学习,学生可以独立完成工业机器人的自动路径规划操作。

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前测:采用开放问题,对3D加工件如何进行路径规划,完成项目要求,引发头脑风暴,将学生的注意力吸引到课堂之上。

参与式学习:在该部分将分创建表面边界、创建用户坐标、生成自动路径三个步骤进行。每个步骤可以作为一个知识点,再次通过BOPPPS模式对每个步骤进行设计,在本文中不再详述。参与式学习是体现学生主体性的一个重要环节,也是从传统式教学模式改革的重要体现。在该环节中首先要改变授课思路,从传统的老师讲授规则,变为老师给出示例、学生提出问题、总结规则、拓展分析。并采用小组讨论的模式,将学生根据平时表现划分小组,每组中都有上中下游的学生,每个小组根据老师给出的问题,采用滚雪球的方法,说出自己的观点或者看法。

后测:根据本次课的学习内容设计是非题形式,以本次课为例,给出测试题在自动路径生成后,沿着路径运动是否出现了错误。

总结:根据参与式学习中学生的表现,挑选活跃的、缄默的、不在状态的三类学生代表进行总结分享。

(三)课后,通过网络平台发布课后作业

课后复习是学习中很重要的环节,在该任务中有着承上启下的作用,课后作业可以发布本次课的巩固作业和下次课的拓展思考。通过云课堂发布课后安排和课后作业,利用网络平台进行作业的提交和批改,作业完成情况和分析清晰可见。

五总结

将工业机器人离线编程中的项目内容划分为若干知识点,并使用BOPPPS教学模式进行每个知识点的教学,再结合互联网资源,使枯燥的平铺直叙的软件操作变得生动有趣。在整个教学过程中以学生为主体,教师起引导作用,从而提升学生的学习兴趣,增强学生对学习内容的掌握程度,达到学生能独立分析设计离线编程项目的目的。

参考文献

[1]刘春伶.互联网+时代BOPPPS教学行动研究[J].武汉轻工大学学报,2018,(6):102-105.
[2]潘文.探析BOPPPS模型下有效课堂教学设计[J].科技风,2019,(4):41.
[3]张建勋,朱琳.基于BOPPPS模型的有效课堂设计[J].职业技术教育,2016,(11):25-27.
[4]袁恩,刘鹏,齐望东,等.基于BOPPPS模式的计算机网络原理教学改革[J].计算机教育,2015,(6):26-29.

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