情境式教學模式在工業(yè)機器人課程教學中的創(chuàng)新與實踐

吳昊 馬廷洪

摘? 要：新課改背景下工業(yè)機器人課程教學的情境化趨勢日益明顯，學生從教學情境中提取信息并展開思考的能力成為教學的重點，這樣的教學變化說明情境式教學模式在教學中發(fā)揮的作用越來越大。結構合理的情境設置能有效提高學生的綜合思維能力，學生思維方式與表達能力正是工業(yè)機器人課程教學的重點。本文對優(yōu)秀的工業(yè)機器人情境教學設計進行觀察和分析，挖掘培養(yǎng)學生能力的主要內(nèi)容，并以此為基礎，制定了培養(yǎng)學生在工業(yè)機器人課程中的創(chuàng)新與實踐總體策略。在教學中，根據(jù)獲得的情境教學經(jīng)驗，有目的地為教學創(chuàng)造合理情境，圍繞情境式教學模式展開活動，從而帶領學生在工業(yè)機器人課程教學中進行創(chuàng)新與實踐活動。

關鍵詞：情境式教學模式；工業(yè)機器人課程教學；創(chuàng)新與實踐

中圖分類號：G420? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2023）29-0163-04

為了引導學生全身心地投入到工業(yè)機器人課程學習中，教師應使用情境體驗式教學模式，創(chuàng)設學生們所熟悉的各類場景，或使用大量的圖形和視頻材料講解知識，使學生深入自己所熟悉的生活場景，在工業(yè)機器人課程學習中獲得參與感，提升對課程的學習興趣。

教師運用情境教學法培養(yǎng)學生學習能力，教師根據(jù)學生思維特點，根據(jù)工業(yè)機器人課程教學中各項構成要素，總結課程中各要素的基本特征，分析工業(yè)機器人課程要素之間的基本關系，以上內(nèi)容作為情境式教學模式的設置基礎。

在設置時要注意從時間和空間角度，反映情境中知識的構成、要素特征并分析其優(yōu)缺點;設置具體的“情境體驗式教學場景”，幫助學生從理論知識、實踐操作兩條主線分析問題。教師總結情境式教學模式培養(yǎng)學生的經(jīng)驗后，根據(jù)學生的學習能力創(chuàng)設各種情境，運用問題情境、信息技術和概念認知訓練學生的創(chuàng)新能力與實踐能力。

一、在工業(yè)機器人課程教學中引入情境式教學法的優(yōu)點

經(jīng)過長期的教學觀察發(fā)現(xiàn)，“情境式教學模式”在工業(yè)機器人課程教學中的應用，能有效增強學生的思維能力、激發(fā)學生的學習興趣，學生的思維能力也會通過情境式教學法的引導得到逐步提升。學生在教師帶領下進行細致觀察、特征比較、條理分析、探究推斷、歸納總結、客觀評價等思維訓練，可以提升思維的邏輯性、批判性與創(chuàng)造性。工業(yè)機器人課程教材內(nèi)容復雜、與多項學科有著緊密聯(lián)系，學生學習起來難度較大。

引入情境式教學法后，教師可以設計層次分明的學習目標，針對不同學生展開難度不同的教學，幫助不同層次的學生由淺入深學習工業(yè)機器人課程的各方面知識。教師還可以通過情境教學法培養(yǎng)學生自主學習、勇于鉆研的習慣。情境式教學模式的主要優(yōu)點：第一，有助于學生理解抽象的理論知識，能夠有效幫助學生找到理論知識同現(xiàn)實事物之間的內(nèi)在聯(lián)系；第二，有利于學生深入了解工業(yè)機器人的本質(zhì)，對抽象的概念具體化，幫助學生穩(wěn)固所學的知識；第三，有助于學生進一步拓展知識范圍［1］。當學生進入教師創(chuàng)設的情境中，能夠及時發(fā)現(xiàn)各類問題，通過解決問題幫助學生實現(xiàn)知識的擴充和延展。

二、課程標準對情境式教學法的要求

（一）以改善課堂教學質(zhì)量為目的的情境式教學法

在工業(yè)機器人課程教學中引入情境式教學方法，目的是改善課堂教學質(zhì)量，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。工科類課程具有以下特點，一方面需要學生充分掌握課本中的理論知識，另一方面則需要學生積極參與到實踐課程中。只有將理論知識實踐進行有機結合，才能提升學生的綜合能力，成為國家的優(yōu)秀人才。傳統(tǒng)的教學模式是課堂講授，理論教學為主，實踐教學為輔。這就形成了工業(yè)機器人課程教學課程重理論而輕實踐的教學模式，在其中引入情境式教學法，可以有效改進傳統(tǒng)的教學方式，改善課堂教學質(zhì)量，將理論知識和實踐課程放在平等的位置上。利用情境式教學法，能夠挖掘?qū)W生的潛能，利用視頻、圖片等多種方式，開展知識的靈活講解，活躍課堂氣氛，能有效激發(fā)學生的學習興趣，進而提高學生的學習能力。

（二）以訓練理論才能為目的的情境式教學法

現(xiàn)階段學生在學校學習過程中，主要分為兩個部分，一部分是在校園內(nèi)進行，另一部分則是進入對口企業(yè)進行實踐學習。這兩個部分可以幫助學生將理論知識同實踐相結合，為將來步入工作崗位奠定基礎。將兩部分學習有機融合，消除了傳統(tǒng)工科學生重理論而輕實踐的不良學習習慣。在工業(yè)機器人教學課程中引入情境式教學法，使得學生能夠循序漸進接受企業(yè)實踐課程，通過企業(yè)實訓幫助學生將理論知識熟練運用到實踐工作之中，充分掌握工業(yè)機器人課程多方面技能。在企業(yè)實踐學習中增強了學生的動手能力和適應能力，為學生畢業(yè)后進入社會奠定了良好的基礎。

（三）以培養(yǎng)創(chuàng)新才能為目的的情境式教學法

工業(yè)機器人課程教學采用情境式教學法，需要對照課程標準展開教學活動，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新才能。教師在開展情境式教學工作中，對學生進行啟發(fā)和訓練，進而提高學生的邏輯思維能力，以及學生在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中的創(chuàng)新能力。在教師的帶領下，學生從單純地學習和接受知識，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槔弥R發(fā)現(xiàn)和解決問題，從死記硬背的學習狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\用知識解決現(xiàn)實中各類難題，在思考的過程中激發(fā)學生的潛力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力［2］。

（四）情境式教學法對應的教學條件建立

工業(yè)機器人課程是一門新興的學科，當前正處于起步階段，存在學校外部理論資源不足的情況。由于工業(yè)機器人課程與其他學科知識有著密切的關系，例如信息技術、AI技術、機械知識等，并不僅是課堂教學，而是需要理論知識和實踐學習共同開展。情景式教學法對應的教學條件建立，需要針對學校外部實踐資源和學校內(nèi)部教學工作之間“各自為戰(zhàn)”的情況進行改進，根據(jù)課程設置、教學目標和內(nèi)容、評價手段等要素進行考察和操作，有效整合教學資源，營造集基礎知識傳授、實踐技能訓練創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)為一體的情境化教學條件。

三、工業(yè)機器人課程情境式教學法的適用條件

（一）情境化設計要與教學內(nèi)容相一致

工業(yè)機器人課程采用情境式教學法，第一情境化設計應與教學內(nèi)容需要保持一致，不能過分追求情境創(chuàng)設而忽略了同教學內(nèi)容的一致性。教師需要根據(jù)學生的知識儲存、學習能力，設計不同的教學內(nèi)容和學習難度，便于班級中不同層次和學習能力的同學，利用自己儲備的知識展開高效學習。教師創(chuàng)設的情境化教學內(nèi)容應當直觀，與學生生活、學習場景相結合，吸引學生的注意力，調(diào)動學生的學習積極性，激發(fā)學生的學習動力。教師創(chuàng)設的情境化教學問題，應激發(fā)學生的認知沖突，并留出足夠的時間和空間供學生進行探究和討論，促進學生之間團結互助，在互幫互助的氛圍中共同完成學習任務。

（二）情境化設計要具有較強的真實性

學生學習一門學科，需要教師的引導和不斷教育，才能通過自身不斷的努力學習這門學科的精髓。教師的教學思路是學生學習的道路和指明燈，在工業(yè)機器人課程情境教學探究中，教師應把教學設計生活化，把書本上的文字知識轉(zhuǎn)化為學生知識體系中的一部分，使學生能夠?qū)⑺鶎W知識合理運用到現(xiàn)實中去，做到學以致用。在當今推行素質(zhì)教學的大背景下，傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)難以滿足新時代中學生的學習需求。教師創(chuàng)新教學模式，才能夠適應現(xiàn)在學生的心理特點和學習特點，利用情境化設計作為載體將知識灌注給學生。教師應觀察學生的生活學習細節(jié)，將情境化設計貼近學生生活，讓知識從課本走出來，然后再融入生活中。如此往復循環(huán)，能激發(fā)學生學習的潛力，改變以往教師課堂劃重點，學生課下死記硬背的學習模式，轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生追著教師尋求問題的解決方法，開展自我學習，學生發(fā)自內(nèi)心的內(nèi)驅(qū)力永遠是學習最好的助燃劑，學生的學習效果也才能夠得到有效提升。

（三）情境化設計要營造良好的學習氣氛

在新課改背景下，學校大力培養(yǎng)學生自主學習的能力，這是建立在學生對學科知識的濃厚興趣基礎之上。利用情境化設計為學生營造良好的學習氣氛，促進學生利用多種方法學好課本知識，拓展思路將情境化教學設計作為激發(fā)學生自主學習的原動力。在教師的引領下，學生通過課堂上趣味性的學習，在教師營造出的自由、愉快、輕松的學習氛圍中進行知識學習，才能夠?qū)I(yè)機器人課程產(chǎn)生濃厚的興趣，才能充分發(fā)揮出工業(yè)機器人課程的巨大吸引力。工業(yè)機器人教學課堂上，教師一方面要認真?zhèn)魇诶碚摶A知識，另一方面還需要根據(jù)學生的學習特點，不斷改進教學模式，將教學中的重點和難點內(nèi)容同情境化設計相結合，將理論知識與實踐相結合， 在情境化設計營造出的良好學習氣氛中，培養(yǎng)學生自主學習的能力，提高學生的知識學習成果［3］。

（四）情境化設計要新穎并且具有啟發(fā)性

工業(yè)機器人課堂教學中，教師要想獲得良好的課堂效果，首先應利用情境，充分調(diào)動學生學習興趣。如果學生課堂注意力不集中，就會嚴重影響學習效果。學生缺乏學習興趣，課上極易出現(xiàn)教師自講自話，學生思想開小差、厭惡學習、疲勞學習等狀況，嚴重降低學生學習質(zhì)量，打擊教師的教學熱情，減慢工業(yè)機器人課程內(nèi)容教學進度，最終導致課堂散漫無序，教師和學生缺乏互動溝通，班級整體成績降低。隨著我國教育改革不斷深化，工業(yè)機器人作為新興的一門學科，引起了師生們的廣泛關注，特別是工業(yè)機器人課程的實踐教學，教師運用情境化設計，創(chuàng)造出新穎的課堂教學場景，對學生的學習潛能進行啟發(fā)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力成為有新課改中工業(yè)機器人課程教學工作的核心內(nèi)容之一。

（五）情境化設計需要對系列課程的知識點進展浸透與整合

在工業(yè)機器人課程教學中，利用情境化設計案例吸引學生注意力，才能夠取得事半功倍的教學效果。案例展示的方法有很多，如事例導入法進行的案例展示，從學生日常生活中所熟知的事例導入教師需要開展的教學內(nèi)容，這樣的案例展示方法具有真實、親切、容易引起學生共鳴的特點，使學生的注意力能很快集中在教師的教學內(nèi)容中。這樣情境化設計對工業(yè)機器人課程知識點進行浸透與整合，從工業(yè)機器人知識的角度進行討論，使學生在歡快、自由的氛圍中學習機器人的不同性質(zhì)，掌握相關機械知識，提高了學生學習興趣，實現(xiàn)了課堂的學習目標。教師進行教學工作中，應當充分認識到事物和知識之間都是相互關聯(lián)的，情境化設計需要充分融合教學內(nèi)容，蘊含課程知識的動態(tài)性。教師通過創(chuàng)設新穎的場景，吸引學生探究的興趣，這樣才能夠充分發(fā)揮出情境式教學的優(yōu)勢，引導學生高質(zhì)量、高效率開展學習［4］。

四、教師和學生在情境式教學中的定位

（一）教師指導的主體作用

教師進行工業(yè)機器人課程教學中，采用情境創(chuàng)設模式展開教學工作時，需要在教學內(nèi)容設計上注意情境的引入和過渡，使得學生在學習上由充足的心理準備，不會感覺過于突兀。在課堂上出現(xiàn)難度較大的問題時，應從學生熟悉的場景進行啟發(fā)和引導，增加學生的自信心，鼓勵學生活躍思維找尋答案。教師對情境創(chuàng)設的問題設計需要循序漸進，由淺入深的層次感。教師搜集的問題具有開放性的答案、多元化的解決方案，從而鼓勵學生展開思維，突破傳統(tǒng)思想的束縛，敢于講述自己不同的觀點。教師在進行情境創(chuàng)設教學時，針對學生學習特點和關鍵知識點，開展豐富多樣的教學，激發(fā)學生的學習興趣和學習潛力。

（二）學生的差異性

在新課改背景下，教師在進行工業(yè)機器人教學改革中，采用情境式教學不僅能夠提升課堂學習效率，而且還能有效減輕學生們的學習壓力。然而在現(xiàn)階段工業(yè)機器人課程教學中，一些教師并不注重對于接收能力較弱學生的培養(yǎng)，導致這部分學生逐漸脫離了學習隊伍，喪失了學習信心，最終徹底失去學習的動力。因此，在情境式教學中，不能僅僅關注成績好、回答問題積極的學生，對那些反應較慢、接收能力較差的學生也應當關注，采取因材施教的方法，將班級中學生進行分層教學。對成績較差的學生不能一味地指責和批評，而應當多采用鼓勵的語言，幫助這些學生樹立起學習的自信心，采取循序漸進的方式引導他們逐漸跟上課程的進度，分別為不同層次的學生采取不同的教學方式，以加逐步強化學生的知識學習能力，最終達到工業(yè)機器人課程學習的平均水平［5］。

（三）情境案例的針對性

當教師在工業(yè)機器人課程教學中逐步采用情境式教學模式，教師所創(chuàng)設的各類情境作為教學內(nèi)容的承載，應當選擇具有典型性且與知識點匹配的恰當情境案例，以防止在課堂上出現(xiàn)不必要的爭論。學生在學習中更傾向于認同，有利于抑制單純知識傳遞的缺陷。針對這一情況，教師應當在課堂上注重分析和引導學生學習中的動態(tài)變化，帶領學生親自體驗發(fā)現(xiàn)問題、思考問題最后解決問題的過程。對于教師創(chuàng)設情境的認同情況，需要從學生聽課的過程中進行觀察和尋找。教師注重對課堂設計的高效性，吸引學生積極參與，在課后反思過程中，教師對自身教學活動的優(yōu)缺點進行記錄，為進一步改善提供經(jīng)驗積累。

五、結語

綜上所述，“情境體驗式教學模式”同工業(yè)機器人課程教學進行融合，利用對課例中情境的創(chuàng)設，探索教師對學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)過程中，應如何利用“情境體驗式教學模式”創(chuàng)設開展工業(yè)機器人課程教學工作。在這個過程中也存在一些不足，比如作為范例的情境局限性比較大，不能完全代表新時代中工業(yè)機器人操作的多方面特點。近年來隨著“情境體驗式教學模式”在工業(yè)機器人課程教學中占比越來越大，教師在日常教學工作中應當注重對學生綜合實踐能力的培養(yǎng)，引導學生理解工業(yè)機器人課程教學不只是理論知識，更是一門應用性極強的學科，能夠幫助學生在未來具備強有力的求職就業(yè)能力，使得學生明白傳統(tǒng)的學習中以死記硬背作為主要學習手段是錯誤的學習方法。在教師利用情境教學法對學生進行理論知識的教導時，使學生能夠認清楚學習要素的基本特點。幫助學生邏輯清晰地梳理出工業(yè)機器人課程教學中的主線，通過情境體驗式教學方法逐步提高學生的創(chuàng)新能力與實踐能力。

參考文獻：

［1］ 薛俊祥，陳林濤，藍瑩，等. 課程思政融入“工業(yè)機器人”課程教學的改革與探索［J］. 職業(yè)技術，2022，21（12）：1-9.

［2］ 丁海濤. 基于虛擬仿真技術的工業(yè)機器人課程“三教改革”研究［J］. 教育教學論壇，2022（42）：78-82.

［3］ 韓銳. 新工科背景下工業(yè)機器人實訓課程設計與教學實踐［J］. 時代汽車，2022（18）：98-100.

［4］ 陳大林. 工業(yè)機器人技術及應用課程的教學實踐［J］. 電子技術，2022，51（08）：115-117.

［5］ 楊琴文，牛婷，吳勇. 情境式教學模式在工業(yè)機器人課程教學中的創(chuàng)新與實踐［J］. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2021，20（19）：168-169.

（責任編輯：淳潔）

作者簡介：吳昊（1992—），男，碩士，重慶城市職業(yè)學院信息與智能制造學院助教，研究方向為工業(yè)機器人課程思政融合、工業(yè)機器人應用編程；馬廷洪（1984—），男，本科，重慶城市職業(yè)學院信息與智能制造學院副教授，研究方向為機械設計與制造。