基于STEAM模式的工业机器人专业课程改革研究与实践

来源:用户上传      作者:余江

　　摘要：随着社会的发展和新课程改革的不断深入，教学要求以学生为主，促进学生的全面发展。工业机器人专业课程教学开始采用多元化的教学手段，为学生创造良好的学习氛围与环境。STEAM模式教学，利用线上线下的教学模式，让学生积极迅速地融入教学中，不断提升W生的学习积极性和自主性。本文以STEAM模式下的工业机器人专业课程改革、研究与实践为主题展开全面的分析，希望通过教学手段的革新提升学生的学习效率。
　　关键词：STEAM模式教学工业机器人专业课程改革
　　基于STEAM模式的教学，其最大特点就是将科学、技术、工程、数学和人文艺术领域的内容整合到一起，实现了跨学科教学。作为一种现代化教学手段，其培养了学生独立解决问题的能力及其他方面的能力，是一种非常好的教学模式。在工业机器人专业课程教学中运用STEAM模式，可以提高学生学习的积极性与创造性，使学生得到长足有效的发展。
　　一、STEAM模式教学中的工业机器人专业课程的特点
　　经济和教育的发展日益多元化，大家渐渐意识到了人为分科的局限性，所以STEAM教育正在以全球性教育的姿态，逐渐走进各国教育者的视野。它这种以打破学科之间界限，重视体验性、真实性，强调创新性，面向所有学生提升综合能力的教学理念将被更多的人认可。STEAM模式教学重点在于跨学科综合培养学生的技能，希望达到将学生培养为具有全面综合能力的复合型人才的目标。
　　采用STEAM模式的教学对促进互联网教育的变革有着深远的意义，STEAM模式教学也可以促进教学质量提升。在STEAM教学模式下，教学手段和教学内容都会有所改变，学生可以快速进入学习状态，充分掌握并理解相关专业知识，起到事半功倍的效果，这也为我国技术人才的培养奠定了基础。
　　在基于STEAM模式的工业机器人专业课程教学中，可以将STEAM模式理解为“互联网+”的深入版，其借助高科技手段，如仿真、VR等，通过信息化平台、资源库，线上线下一起学习，辅助学生对于跨学科知识的理解，激发学生的学习积极性，帮助学生树立正确的人生观以及创新意识，提高学生的情操，让学生成为全面发展、具有较高素质的人才。
　　在实际教学中，教师要根据学生对基本知识的掌握情况和其他因素，合理地构建工业机器人专业课程基于STEAM模式的教学内容，体现出教师真正的教学应用水平。
　　一方面，教师要利用课前的实时分析、课中的活动内容和管理手段及课后的教学评价等多方面的内容，综合分析与设计课程内容的细节，优化教学过程，从而更好地完成教学计划，提高STEAM模式教学的流畅性、科学性与合理性。另一方面，在教学中，按照课前预习、课上及时学习与课后巩固测验提升教学设计的效果。利用线上教学平台中的学生自评、生生互评、教师评价来提升教学效果。
　　在推广STEAM教育模式上国家是给予充分支持的，最近几年开展的职业教育信息化教学大赛，为实施STEAM教育模式打下了良好的基础。
　　二、STEAM模式下的教学设计中的各项工作分析
　　（一）教学资源的优化与教学团队的整合
　　首先，教学资源的合理运用能够有效提升教学效果，在教学资源使用最大化、教学效果达优化的前提中，工业机器人专业课程的教材要选择符合国家“十三五”规划的省级高等学校的重点教材。相关教材是国家职业教育中工业机器人技术应用课程的配套教材，也是我国职业院校机械类课程的一体化规划教材。选择这样的优质教材是因为它的内容非常丰富，它以纸质教材和互联网课堂为一体，配备有互联网课程的网站，包括教学、实践一体化的专业的教育教学资源库，它的内容有多种形式，如微视频、动画、PPT、在线测验等。还可以根据教学的目标性质、教学的全局考虑性、教学的合理性和教学的有效性等原则，收集相关材料并整理线上的教学资源，确保基础不同的学生都可以有效进行线上学习。
　　其次，中职学校对于企业的调研有必要加强，将工业机器人教学团队的建设，立足于全面了解企业用工需求的基础上。最好能形成专业的团队，在团队建设的过程中，在思想上保持统一，为了共同的目标、共同的愿景，达成一致态度，相互包容，相互信任。同时要进行有效的人力资源管理，为达成既定的战略目标而努力。
　　最后，在建设过程中，要将STEAM元素中的一种或多种体现出来。在STEAM教育理念下结合工业机器人专业课程的教学计划，进行教学设计。目的是以学生为主体，在教师的引导下，发现问题、解决问题、发现规律、掌握概念，最终达到一个最优的教学效果。
　　在设计前，教师要针对STEAM教学的特点，将人才培养方案、课程标准结合在一起进行整体分析，合理展开教学工作。一般可以将课程内容分为常用的三个模块，即工业机器人基础知识、工业机器人实验和工业机器人工程虚拟仿真。教师在充分熟悉教材的基础上，结合教学目标和STEAM教学模式，利用好STEAM教育理念，提高教学效果。
　　（二）教学环节的设计与实施
　　确立适合工业机器人专业课程的STEAM教学理念，在教学环节中形成理论和实践两套体系。
　　理论方面，以提高教学质量为目的引导教师转型升级，通过各种学习培训，让教师形成跨学科思维。在教学过程中，以学生为主体，兼顾学生的兴趣和需求，强化创新引领，最终从单纯的课堂教学到利用各种信息化手段开展跨学科教学。
　　教师只有在思想上有了这样的转变，并认可这种转变，才能在授课过程中愿意去学习，去运用。同时学校还可以聘请专业的技术人员加以指导，从其他行业的转型过程中，我们已经了解，跨学科技术手段是人才必须具备的一种能力。
　　教学平台的建设是中职学校比较常见的一种教学投入，在STEAM教学理念下，学校对各种教学平台资源进行整合，形成跨学科综合平台，让学生更直观地看到并体验到企业处理业务的全过程，将理论与实践的距离缩短。这种教学模式比起传统的满堂灌输教学模式来说，能够更好地发挥学生的主观能动性，为学生提供多元化的途径去获取知识。

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