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机器人工程专业实践课中的学习依赖问题及对策

2021-03-08卢斌杨紫伊

广西教育·C版 2021年10期
关键词:专业实践新工科

卢斌 杨紫伊

【摘 要】本文分析大学机器人工程专业实践课堂中存在的组内依赖、组间依赖等学习依赖问题,指出学习依赖的现象及其对课堂造成的影响,探析学习依赖问题的主客观成因,从专业实践课前、课中和课后三个阶段论述其对策,得出重视并解决学习依赖问题能够提升机器人工程专业实践成效的结论。

【关键词】新工科 机器人工程 专业实践 学习依赖

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2021)39-0063-03

2019年10月,教育部《关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》中提出:要完善过程性考核与结果性考核有机结合的学业考评制度,激励学生刻苦学习;高校要提升学业挑战度,强化人才培养方案、教学过程和教学考核等方面的质量要求。机器人是“中国制造2025”强国战略重点发展的十大领域之一,机器人工程是高校大力建设的新工科专业,具有多学科交叉融合、技术前沿和强实践性等特征,对学生的学习主观能动性有较高的要求,导致学生有学习压力且在专业实践课堂中有学习依赖性问题出现,专业实践课堂成效降低。如何抑制机器人工程专业实践课堂中的学习依赖问题产生,对全面深化机器人工程专业教学改革,进一步减少专业实践课堂治理盲区有现实意义。

一、问题分析

机器人工程专业实践课程,一般以机器人大型精密仪器设备为课题实践载体,具有较强的多学科理论技术交叉性、综合性。教师通常安排若干个学生组成一个个课题小组进行课程学习,而学生在小组实践研习过程中常常出现学习依赖问题。

第一是组内依赖。一个专业实践小组,组内成员的任务分工应相对均衡,但有的实践小组成员实际工作量少,仅做一些简单性的工作,甚至有旁观的现象。最后虽然实践小组完成课题并经教师查验后认定达到了专业实践课题的目标,但实际上小组中有的成员专业实践收效并未达标。

第二是组间依赖。在一个专业实践班级里,当某个实践小组的课题做出结果后,有的小组开始不淡定,或借鉴,或部分乃至全部照搬,于是很快也做出结果,接着,更多的小组也陆续效仿,专业实践课堂的学习秩序和学习诚信开始崩塌。对有一定挑战性或难度的综合性实践课题,这种现象发生的概率会更大。另外,如果班级间的实践课题完全相同,则学习依赖现象还可能蔓延至班级之间。与组内依赖相比,组间乃至跨班级的学习依赖无疑对专业实践课堂质量带来更大的损害。

二、问题探因

机器人工程专业实践课中的学习依赖问题产生的原因主要有自身和外界两种,而自身因素包括学生的心理性格、认知差异、从众心理等,外界因素主要是学业压力。

(一)自身因素

第一,气质相关。心理学家把人的气质分为多血质、胆汁质、抑郁质和黏液质四种类型。胆汁质直率热情、精力旺盛、表里如一、冲动好斗;抑郁质多愁善感、容易疲劳、反应迟钝、行为孤僻。胆汁质学生不经意的一句话“你的方法有问题,让我来吧”,就可能使抑郁质学生自信心受挫、退居“二线”,类似情形如果多次出现,便可能导致抑郁质学生产生学习依赖。

第二,认知差异。人在感知和抽象方面存在着个别差异:有的人知觉容易受外界环境信息的影响,有的人则容易受身体内部感觉的影响。前者为场依存型,后者为场独立型。如果某生的认知风格为场依存型,那么会有参照和接受他人的认知标准和认知结果的倾向。一个实践小组内如有场依存型认知风格的成员,就有出现学习依赖性倾向的可能。另外,同组如有班级“学霸”存在,由于其“名氣效应”,同组其他成员出现学习依赖的可能性会增加。

第三,从众心理。从众,通常是由于个人受到集体隐形或者显性的压力而改变自己的目标,最终选择和多数人一致的意见和行为。一个小组也有从众的可能,例如当某个小组看到其他小组相继采用某一“标准方案”顺利完成实践课题后,迫于课题任务和时间上的现实压力,可能会放弃原先采用的解决方案,尽管原先采用的解决方案待完善但或许更有创新性和价值,仍转而采用别人的“成熟的办法”,以求尽快完成实践课题任务。

(二)外界因素

第一,学业压力对学习依赖的产生有重要影响。有研究表明,学业压力增大,主要会让人觉得身心疲惫,而不会直接厌恶学习,如果个体没有足够的资源应对这种疲惫,往往会通过疏离学业的方式来应对危机。面对机器人工程专业实践课程,当学生因课前理论技术知识准备不足而无法应对专业实践课题任务时,可能产生学习倦怠,进而引发学习依赖问题。

第二,有大学生学业压力与学业拖延的相关性研究指出:学习压力感能够正向预测学业拖延,其中学习成效压力、学习气氛压力、学习条件压力对学业拖延有重要影响。机器人工程专业课程涉及多学科、知识覆盖面较广且有一定难度,加之学习时间紧张等因素与学生的高学业期望共同作用,会对学生的心理构成多重挤压,而学业拖延往往是不被接受的,学生于是萌生浮躁心理,找学习依赖,走实践“捷径”。

三、解决问题的对策

(一)课前预防措施

第一,在课程制度上,制订实践课程课堂规范,列出课堂诚信规则及奖惩事项,以课堂表现积分的形式将课堂表现与实践课程的平时成绩挂钩,奖勤罚惰,用课堂诚信规则和实践课程成绩杠杆营造文明、诚信、求实、创新的课堂氛围。

第二,在实践课题内容上,教师可以依据专业实践课程目标、各实践训练点具体要求,建立较为丰富的实践课题库,库中的每一个课题都有多个同一目标、层次和训练点但内容不同的实践课题与之对应,使得在必要时让组与组之间、班级之间的实践课题不相同,预防小组之间、班级之间在课题解决思路、方法上的依赖性照搬。

第三,在实践课程预习上,教师要围绕实践课题库,编写较为详细的集文字、图片和视频于一体的实践课题预习准备指导资料,制作短小精悍的包含实践课题应用背景、启发引导、关键讲解、功能演示和预习指导等在内的微课类型资源,主动适应现代学习的移动化、碎片化趋势,充分利用网络教学平台,将线上线下、课内课外相结合,帮助学生提高学习效率,消减畏难、浮躁和急功近利的心理,增强其学习信心。

第四,在实践课程时间安排上,多征求学生的意见,充分考虑学生存在的学习时间冲突问题,按照班级大多数学生的时间安排情况,灵活安排专业实践时间。如果仍有学生的时间有冲突,可以临时协调其加入其他班级继续学习,也可以让学生在实践场地的空闲时段以预约的方式进行学习,以化解学生的时间冲突焦虑。

(二)课堂抑止方法

第一,在课堂管理上,教师可以在首次实践课中将学生按学号顺序编组,并在实践课堂中留心观察每一个实践小组的学习状况,把有依赖情况存在的小组和有明显依赖表现的小组成员记录下来且给予提醒。如有小组成员经数次提醒后仍无改变,则先记入课堂表现记录,再将其安排到一个新建小组,让其脱离学习依赖对象,转为自力更生。当有些小组的成员之间形成了相对固定的强弱格局时,教师要在下一次课时将这些小组的成员进行重新组合,把相对弱势有依赖的成员安排在一个新的小组,使他们摆脱依赖、重新获得学习资源,激发其学习潜力,以维护课堂公平。另外,相对强势的成员可以另外组合成一组,从而达成良性的学习竞争状态。

第二,在教学方法上,教师采用“望、闻、问、切、评”五个方法来消减学习依赖,提质课堂。

“望”就是观察课堂上学生的行为状况。一是及时发现较为明显的依赖个例并予以纠正,形成一种课堂监督;二是及时掌握并处理专业实践课堂上可能出现的其他问题,这些问题有可能引发学习依赖。

“闻”就是听课堂上学生间的言语讨论。在实践课中,依赖性强的学生因为实践参与度低,注意力较分散,与课堂内容相关的交流往往不多。与“望”配合,教师隔空就可以将这部分学生辨别出来;与此同时,教师还能及时了解各小组的实践课题进行到哪一步,从中发现可能存在的问题,以便给予必要的启发和指导,防止因问题而受阻可能引发的等、要、靠现象。

“问”就是向学生提问。有的学习依赖是隐性的,从表象上看学生有行动、有交流,但却是浮在表面,并未用心去做。教师通过有针对性的随机提问,不仅能将这种依赖辨别出来,更能在实践课堂上形成一种有形的学习监督,进一步压缩学习依赖空间。

“切”就是对学生诊断,让教师掌握学生个体的具体情况。有一种依赖叫“不得已”,有的学生课前或知识和操作没有准备充分,导致跟不上小组行动节奏;或自己的想法和技术路径与众不同,未被全组采纳,于是索性停了下来,可能滑向依赖。这时就需要教师及时了解学生的真实状况,或及时给予个别指导,让其跟上小组;或创造条件,给其未被采纳却有价值的可行方案开出绿色通道,促其重新行动起来,按照自己的想法和思路继续探索。

“評”,就是对学生实时评价。教师依据公开的学生表现评价细则,以课程表现累积分加减的形式,奖勤先进,鼓励创新,营造专业实践课堂“比学赶帮超”的学习氛围,使学生以乐观积极、力争上游的心态去面对专业实践的挑战,让学习依赖失去生长的土壤。

(三)课后调整补充

第一,查阅汇集上交的学生个人研习记事卡和各小组的课题进展简报。学生个人研习记事卡主要包括个人分担的任务以及解决任务的思路、原理、方法和结果。实践小组课题进展简报主要包括小组解决课题的办法、已取得的阶段性结果、下一步要实现的目标、要解决的关键问题以及一个需要教师解答或指导的疑问。教师在课后通过查阅学生个人及各小组的课题实践情况记事卡和进展简报,全面了解和把握学生个体、小组和整个班级的学习状况,总结上一次课的教学得失,为下一次实践课教学的进一步优化提供依据,以不断适应课堂可能的变化,采用灵活多变的手段对学习依赖进行动态性遏制。

第二,教师将收集的学生疑问进行整理归类,从中发现专业实践课堂中已经存在的突出问题,包括专业知识、技术、设备、思路、原理、方法甚至人际关系和心理困惑等,这些问题如不及时加以疏导和解决,都有可能滋生学习依赖。教师将这些突出问题的解答、指导、建议或疏导放在线上发布和沟通,供学生学习和参考,逐步形成机器人工程专业实践课程“线下线上优势互补、时间空间效益双赢”的格局,对学习依赖进行广谱性预防。

四、教学成效

在机器人工程专业实践课堂教学改革的过程中,针对学习依赖这一专业实践课堂教学改革治理中的盲区精准施策,填补了影响专业实践课堂质量的又一漏洞,使机器人工程专业实践教学成效得到进一步提升。学校机器人学院机器人工程专业学生组队参加中国机器人大赛,2018年获亚军1项、一等奖2项、二等奖4项、三等奖1项、优胜奖2项,2019年获冠军1项、亚军1项、季军2项,2020年参加RoboMaster2020机甲大师赛全国对抗赛获二等奖3项、三等奖5项。学生探索创新项目作品有气动柔性手部外骨骼康复机器人、基于小型飞行器的智能遥感测绘系统、蛙式交替掘进下水道清理机器人等,学生作品产业孵化项目有智能焊接机器人、古机械复原、无人驾驶汽车自动驾驶辅助系统等。2020年3月,湖南大学向湖南省人民医院捐赠医用喷洒消毒机器人和医用紫外消毒机器人各1台(见图1、图2),学生实践小组参与了研发任务,并与医务工作者共同战“疫”。

总而言之,学习依赖问题在大学工科专业的实践课堂中具有一定的共性,本文针对机器人工程专业的对策与方法对大学工科其他专业也有一定的借鉴意义。

【参考文献】

[1]王道俊,郭文安.教育学(第七版)[M].北京:人民教育出版社,2016.

[2]张大均.教育心理学(第三版)[M].北京:人民教育出版社,2015.

[3]章志光.社会心理学(第三版)[M].北京:人民教育出版社,2015.

[4]吴艳,戴晓阳,温忠麟,等.学校气氛对初中生学习倦怠的影响[J].中国临床心理学杂志,2012(3).

[5]许翠梅.大学生学习压力感、学习自我控制力与学业拖延的相关研究[D].南京:南京师范大学,2017.

注:湖南省教育科学“十三五”规划课题2018年度立项课题“机器人嵌入式系统本科实验平台研究与实践”(XJK18BGD028)研究成果

【作者简介】卢 斌(1967— ),男,重庆人,工学硕士,高级工程师,研究方向为机器人技术研发及创新实验室建设。

(责编 罗汝君)

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