機(jī)器人教學(xué)中的微課程應(yīng)用研究及提升

何華國

課 題：本文系福建省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2016年度課題——“中國制造2025”背景下的閩臺合作電子專業(yè)技能提升研究（編號：FJJK16-121）研究成果。

一、機(jī)器人教學(xué)中的微課程應(yīng)用現(xiàn)狀

以移動互聯(lián)技術(shù)為主戰(zhàn)場的微課程可以實現(xiàn)全天候不限時、隨時隨地、無處不在的學(xué)習(xí)，特別是4G乃至5G技術(shù)背景下，通信資費大幅度下調(diào)，微課程是一種任何人可以在任何地方任何時刻獲取所需有效信息的學(xué)習(xí)方式，是實現(xiàn)泛在學(xué)習(xí)的重要手段。教育信息化就是要創(chuàng)造一切條件打破信息的桎梏，破解時空分離問題，使用任意終端獲取知識，真正落實導(dǎo)學(xué)制、以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)。

作為新興熱門學(xué)科，互聯(lián)網(wǎng)上的機(jī)器人學(xué)科微課程種類繁多、數(shù)量龐大，就算相同知識點的微課程，也在數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出紙質(zhì)出版物。這一方面帶來教學(xué)的便利，讓學(xué)生在短時間內(nèi)快速獲得所需要的學(xué)習(xí)信息，適應(yīng)了當(dāng)代社會快節(jié)奏、信息超載下的資訊過濾；另一方面機(jī)器人微課程粗制濫造及濫用，造成微課程對學(xué)生的吸引力下降，使用微課程進(jìn)行教學(xué)的教學(xué)效果衰減，產(chǎn)生邊際遞減效應(yīng)。

1.翻轉(zhuǎn)課堂中的應(yīng)用

通過對9所職業(yè)院校30位機(jī)器人學(xué)科專業(yè)教師的問卷調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有87.5%的教師在課前分發(fā)了相關(guān)微課程給學(xué)生，以任務(wù)驅(qū)動為主要學(xué)習(xí)方式，打破時空的限制，以碎片化的形式提供給學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)空間和自由的學(xué)習(xí)途徑，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)，真正以學(xué)生為中心，促進(jìn)學(xué)生自學(xué)學(xué)習(xí)能力的提高，促進(jìn)教師教學(xué)水平和信息技術(shù)能力的提高，并實現(xiàn)資源共享、資源最大程度利用。大量的案例證明，在機(jī)器人教學(xué)中使用基于微課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式對增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提升專業(yè)技能有積極作用。

2.個性化學(xué)習(xí)的需求

調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，在機(jī)器人學(xué)科的基礎(chǔ)課程和理論課程教學(xué)中，還有31.6%的教師完全使用傳統(tǒng)教學(xué)方式，即教師選用相同的教學(xué)內(nèi)容，采用統(tǒng)一的教學(xué)組織。這使得教學(xué)過程中，接受能力好的學(xué)生“吃不飽”，而接收能力差的學(xué)生“吃不好”。如果在學(xué)習(xí)中，學(xué)生學(xué)習(xí)的目標(biāo)、行為、過程、效果均由自己決定，不受任何外部因素的制約，擺脫傳統(tǒng)課堂模式中的精神高度緊張的困擾，按照自己的認(rèn)知水平，依據(jù)自身學(xué)習(xí)需求，選擇合適的微課程進(jìn)行學(xué)習(xí)，不必?fù)?dān)心知識點的遺漏，直至達(dá)到自身的認(rèn)知負(fù)荷，學(xué)習(xí)效果必然大大提高。教師也可以根據(jù)學(xué)生的具體情況，有針對性地安排微課程內(nèi)容給不同學(xué)情的學(xué)生，落實差異化學(xué)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)的教學(xué)策略。

二、機(jī)器人教學(xué)中的微課程應(yīng)用提升

互聯(lián)網(wǎng)時代，微課程的質(zhì)量和數(shù)量相對于PC時代已經(jīng)顯著提高，學(xué)生的信息量和審美水準(zhǔn)和PC時代不能同日而語，微課程本身的表現(xiàn)形式不能做到引人入勝、微課程不能做到因時制宜、因人制宜，未能設(shè)置好有效傳遞信息的相關(guān)因素，會導(dǎo)致學(xué)生的“知識消費”的邊際效用遞減，使得花費大量人力物力制作出來的微課程成為擺設(shè)。為此，采取一些行之有效的策略和手段，研究學(xué)生的認(rèn)知特點，提高微課程研發(fā)制作的質(zhì)量和數(shù)量，創(chuàng)新微課程的藝術(shù)表現(xiàn)形式，科學(xué)合理安排微課程交互環(huán)節(jié)，有助于提高微課程應(yīng)用的實際效果。

1.內(nèi)容和形式的創(chuàng)新

內(nèi)容和形式的創(chuàng)新對提高微課程應(yīng)用的教學(xué)效果有著重要的影響。微課程的意義在于傳播知識，使學(xué)生有所收獲。而知識的價值具有兩面性，在知識的客觀性方面，雖然知識本身的價值是客觀的，但由于不同學(xué)生的需求不同，對與知識意義和價值的認(rèn)同不盡相同，而心理感受及認(rèn)同感不同，直接影響到學(xué)生獲取信息的效果。機(jī)器人學(xué)科的基礎(chǔ)理論枯燥乏味，常規(guī)教學(xué)對于00后的學(xué)生而言，學(xué)習(xí)難度較大。如果能夠改變教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)形式，以生動活潑的方式、自由把握的進(jìn)度，讓學(xué)生對機(jī)器人微課程本身的內(nèi)容感興趣，并具有高度的認(rèn)同感，在機(jī)器人知識和技能的學(xué)習(xí)過程中就會興趣盎然、積極性倍增，其心理感受必然趨向于正面。同理，如果微課程本身的形式比較新穎，直接引發(fā)學(xué)生濃厚的興趣，學(xué)生學(xué)習(xí)情緒高漲，其心理感受趨于正面，學(xué)習(xí)效果必然發(fā)生改變。

知識價值的主觀性方面，知識的價值取決于學(xué)生對知識的認(rèn)同。實踐證明，越是表現(xiàn)形式新穎的內(nèi)容，就越容易得到學(xué)生的認(rèn)同。通過教師的設(shè)計和第三方公司的制作包裝，將原本抽象枯燥的知識滲透在生動有趣、聲情并茂的微課程中，通過微課程來改變知識的特質(zhì)，使深奧難懂的知識變得妙趣橫生、難度適宜，其作用就在于通過微課程的轉(zhuǎn)化來加速學(xué)生對知識的認(rèn)同，從而獲得精神的愉悅，提高教學(xué)的效果。

2.微課程載體的創(chuàng)新

機(jī)器人學(xué)科中沿襲了十年左右的以視頻、動畫為主的微課程已經(jīng)難以適應(yīng)學(xué)生日益增長的對內(nèi)容精細(xì)化、對表現(xiàn)形式多元化的需求，應(yīng)該在載體上作改進(jìn)和創(chuàng)新。應(yīng)結(jié)合微課程所傳播知識的特點，充分利用智能化媒體工具、可穿戴設(shè)備、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)和設(shè)備，使用大多數(shù)智能終端都能夠支持播放和交互的媒體形式，并根據(jù)不同的終端進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，給學(xué)生全方位刺激，通過多元化、差異化、豐富多彩的微課程載體，幫助學(xué)生理解所傳播知識的精髓和內(nèi)涵，對所蘊(yùn)含的知識內(nèi)容充分消化和吸收，減少所傳播知識內(nèi)容給學(xué)生帶來的困惑，增大知識容量與密度，有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。例如ABB工業(yè)機(jī)器人就在最新版的RobotStudio虛擬仿真中提供了VR/AR體驗，讓學(xué)習(xí)者可以借助AR眼鏡，沉浸式進(jìn)入逼近現(xiàn)實的機(jī)器人生產(chǎn)環(huán)境，多感官、多角度地體驗實際工廠生產(chǎn)場景。

3.微課程的雙主體創(chuàng)新

傳統(tǒng)的機(jī)器人微課程都是由教師或是設(shè)計公司來設(shè)計制作，在作品完成之后分發(fā)到學(xué)習(xí)平臺供學(xué)生下載學(xué)習(xí)，學(xué)生不能對已完成的微課程作品做完善或修改。但在“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代，不僅共享經(jīng)濟(jì)成為主流，也應(yīng)該倡導(dǎo)知識共享，利用集體智慧推動知識內(nèi)容不斷完善和建構(gòu)，讓學(xué)生既是微課程的使用者，也是微課程的制作者。

不同的學(xué)生有不同的角度，微課程也應(yīng)該有多元化的特征，以滿足不同學(xué)生的不同需求。微課程應(yīng)該集成群體的智慧，讓設(shè)計微課程不單單是教師的事情，也是學(xué)生的任務(wù)，實現(xiàn)微課程邊建設(shè)邊完善，讓學(xué)生本身也參與到微課程的建設(shè)中，成為資源的建設(shè)者。同時，學(xué)生參與到微課程的設(shè)計和完善過程中，有助于優(yōu)化學(xué)生的心理感受，更好地理解所傳播的知識，提高學(xué)習(xí)效果。

4.微課程的交互

教學(xué)的目的不僅是授之以魚，而且要授之以漁。微課程不僅僅是傳遞知識，還應(yīng)該讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中學(xué)會思考，實現(xiàn)學(xué)生與微課程的交互。微課程應(yīng)該在友好交互、實時反饋和及時評價方面滿足學(xué)生的需求。微課程的設(shè)計不僅要考慮內(nèi)容的設(shè)計，還要考慮面向?qū)W生的學(xué)習(xí)過程，考慮如何按照學(xué)生的認(rèn)知特點，合理安排內(nèi)容和步驟，促進(jìn)學(xué)生深度理解微課程傳遞的知識。這就要求在微課程中規(guī)劃交互活動，記錄反饋信息，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，提供過程性評價、發(fā)展性評價和結(jié)果評價等。微課程的評價同時也應(yīng)該是多元化的評價。這就要求學(xué)生本身既是評價者，也是被評價者，學(xué)生既是資源的建設(shè)者，也是資源的使用者。實踐證明，在機(jī)器人微課程教學(xué)中使用單一的評價方式，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果一般，而使用多元化的評價，有助于提高學(xué)生的參與熱情，保證評價的客觀性，進(jìn)一步促進(jìn)微課程的進(jìn)化和完善，提升教學(xué)效果。

三、結(jié)論與討論

隨著“中國制造2025”的出臺，機(jī)器人學(xué)科成為熱門學(xué)科，學(xué)校和社會上有眾多的學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)機(jī)器人的相關(guān)知識和技能，但能進(jìn)課堂學(xué)習(xí)的人數(shù)保守估計只占到從業(yè)人數(shù)的1/6，微課程作為泛在學(xué)習(xí)的重要渠道，提供給多數(shù)人以學(xué)習(xí)的機(jī)會。微課程作為耗費了大量社會資源所構(gòu)建的學(xué)習(xí)資源，除了是資源還有“課”的屬性，應(yīng)用微課程之目的，就是要在教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)與思維的積極性，使其全身心投入學(xué)習(xí)。教師和學(xué)生應(yīng)該群策群力，共同參與建設(shè)優(yōu)質(zhì)的微課程資源供學(xué)生和從業(yè)者個性化、自主學(xué)習(xí)。從政府的角度出發(fā)，一方面要通過優(yōu)質(zhì)微課程的共建共享來優(yōu)化資源配置，讓偏遠(yuǎn)地區(qū)或經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)的學(xué)生或從業(yè)者也能接觸到智能制造技術(shù)，實現(xiàn)教育公平；另一方面要借助于微課程，幫助教師更好實現(xiàn)差異化教學(xué)。以學(xué)習(xí)者為中心，科學(xué)分析微課程應(yīng)用中的利弊，不斷創(chuàng)新微課程的內(nèi)容和形式，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，揚其長避其短，不斷提高微課程應(yīng)用的教學(xué)效果。

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