1機器人相關(guān)專業(yè)教育教學研究的國內(nèi)外文獻綜述 1一、國外研究現(xiàn)狀 1二、國內(nèi)研究現(xiàn)狀 3三、研究述評 5 6一、國外研究現(xiàn)狀在國外，案例教學法最初源自古希臘的教育家蘇格拉底的“蘇格拉底方法”教學方法，也稱為“產(chǎn)婆術(shù)”5。直到1870年，由蘭德爾(ChristopherC.Langdell,法律專業(yè)學生只需識記、背誦法律是什么,學生深感學習枯燥乏味；案例教學法改革后，學生不光知道了法律是什么,還知道怎樣應(yīng)用法律知識來解決現(xiàn)實生活中的問題，大大提升了學生的學習興趣和知識應(yīng)用能力，案例教學法也正式進入學校。在隨后一百五十年的教育教學活動中，哈佛大學一直致力于案例教學的不斷創(chuàng)新與完善，案例教學法也得到越來越多的國家的認可與肯定，廣泛應(yīng)用于法學、醫(yī)學、案例教學法在許多領(lǐng)域教育教學中都有應(yīng)用，是培養(yǎng)學生職業(yè)能力的重要教學方法。在法學教育上，哈佛法學院院長蘭德爾提倡將法學教育由枯燥的講授式轉(zhuǎn)變?yōu)榍榫呈桨咐虒W。他的《合同法判例》一書作為案例教學教材，采用法院真實判例為素材，實現(xiàn)培養(yǎng)的學生契合律師的思維方式6。在醫(yī)學教育上，弗萊克斯納倡導的臨床醫(yī)學模式開創(chuàng)了案例教學法在醫(yī)學教育上的應(yīng)用先河，他認為醫(yī)學教育需要注重科學性與實踐性相結(jié)合，培養(yǎng)的學生應(yīng)當具備批判性思維、信息獲取等能力[7]。在商學(管理)教育上，哈佛商學院通過對企業(yè)面臨的問題、決策進行分析，使學生通過實際案例以提高分析、解決問題的能力。到1921年，商學院有了第一本案例籍，標志著商學(管理)教育開展案例教學已經(jīng)步入正軌8。在師資教育上，哈佛商學院成立了專門的教學中心，負責教師案例教學學習、培訓與評價，以提高教師案例教學能力91,在1955-1956年，哈佛商學院對其他學校商學院教師開展了十2期培訓，以提高他們的案例教學法應(yīng)用能力10]。美國教育家舒爾曼提出案例教學也是獲取主體知識的一種形式，此后案例教學法在師資培養(yǎng)中開始受到關(guān)注與應(yīng)用。綜上所述，案例教學法在國外進行了大量的研究并在諸多學科領(lǐng)域教學中得到實踐應(yīng)用，是培養(yǎng)學生分析、解決問題、批判性思維等契合工作崗位職業(yè)能力需求的重要教學方法。但卻極少將案例教學法應(yīng)用于工業(yè)機器人教育教學實踐研究，因此，本論文具有研究的空間。(二)機器人相關(guān)專業(yè)教育教學的發(fā)展情況美國是最早發(fā)明機器人的國家，同時它也是最早將機器人技術(shù)引入學校教學的國家。上世紀60年代，Papert教授創(chuàng)辦了首個與機器人相關(guān)的MIT人工智能實驗室11。隨著技術(shù)的推廣，各國也加大了對機器人教育教學的重視[12]。在學校進行機器人教育教學的層次最初是從研究生階段開始，然后往下拓展，逐漸延伸到本科[13,最后在中小學盛行。在高等教育階段，對理論知識與實踐結(jié)合，突出培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力，在小學階段則突出興趣培養(yǎng)[14,在中學階段側(cè)重于競賽，有效提高學生創(chuàng)造力15。在機器人高等教育與職業(yè)教育中，學生的創(chuàng)新思維能力和動手實踐操作能力受到重點關(guān)注。同樣的導論課程IntroductiontoRobotics(機器人學),麻省理工學院的HarryAsada教授和JohnLeonard教授采取基于小組合作完成項目設(shè)計并搭建工業(yè)機器人系統(tǒng)的教學方式16。而斯坦福大學OussamaKhatib教授采用的教學方式則是基于機器人項目的逆向推演講授法，使學生獲得設(shè)計機器人所需的理論知識[17。雖然在教學方式上有不同，但他們的教學都以培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力為目的開展。馬里亞諾研究發(fā)現(xiàn)，以機器人為載體開展教學，有利于激勵學生對職業(yè)技術(shù)和專業(yè)技能的追求，提高實踐和解決問題的能力18。Marti等認為創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)同樣適應(yīng)于職業(yè)教育的學生[191。歐洲國家工業(yè)機器人教育主要采用“雙元制”模式，職業(yè)學校與工業(yè)機器人企業(yè)合作，提高學生的職業(yè)技能和實踐應(yīng)用能力20,211。在中小學教育中，在培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力的同時，非常注重學生興趣的培養(yǎng)。美國根據(jù)機器人相關(guān)基礎(chǔ)知識，系統(tǒng)開設(shè)了K-12機器人教育教學課程，培養(yǎng)學生興趣的同時提高了學生的技能操作水平[22】。米特尼克通過教育機器人的教學研究發(fā)現(xiàn)，協(xié)作和構(gòu)建主義學習環(huán)境下的教學能促進學生對抽象知識的理解和思維能力的培養(yǎng)[23。日本的小學機器人教育通過手工實踐課堂了解制造工藝過程，提高學生興趣的同時培養(yǎng)設(shè)計與工作執(zhí)行能力24]。幼兒時期的機器人教育主要通過活動、游戲課程的設(shè)計來實現(xiàn)編程邏輯思考能力的培養(yǎng)，即便是不使用電腦的情況下[25]。2016年，3日本推出多項教育信息化改革文件，在中小學中推廣編程教學，將編程納入必修課，培養(yǎng)學生的編程思維能力I261。由文部科學省發(fā)布的《小學編程教育指南》(《小學校プ口グラミング教育の手引き》)),是小學開展編程教學活動的教學指南，該指南從2018年3月第一版到2020年2月第三版，每年修定一次說明日本對低齡化兒童開展編程教育的足夠重視27】。在日本，機器人能使學生可以獲得技能[28,同時還能促進學生自主學習，增強壓力承受能力、團隊協(xié)作能力、靈活的思考能力、動手能力、故障處理能力等[291。綜上所述，國外機器人相關(guān)專業(yè)教育教學起步早，從高等教育到中小學已形成系統(tǒng)化，并且國外圍繞學生不同需求的能力培養(yǎng)進行了多種教學方式探究，教學方法靈活多樣，但卻較少在機器人相關(guān)專業(yè)教育教學中引入案例教學法進行相關(guān)研究。二、國內(nèi)研究現(xiàn)狀(一)案例教學法通過知網(wǎng)數(shù)據(jù)總庫，以案例教學、案例教學法、案例教學模式、案例教學改革、案例教學設(shè)計、案例庫作為關(guān)鍵詞查詢可知，我國案例教學的研究從1981年開始至2020年12月31日，共有4.3076萬篇期刊論文與碩博學位論文。其中關(guān)于案例教學法相關(guān)的有萬1.37篇，案例教學的有1.56萬篇。案例教學法的文獻研究開始于1981年，林友孚等人總結(jié)了在大連參加的第一期案例教學培訓班的內(nèi)容，介紹了美國的企業(yè)管理教育教學301。從發(fā)表年度分布可以看出，2005年左右開始，學者對案例教學法的研究進入快速發(fā)展期，從2005年到2020年，文獻數(shù)量由689篇/年其中以2013年達為最高，達2067篇/年。由此可見，我國的案從2005年才開識進入快速發(fā)展階段。我國對案例教學法研究的主要學者有鄭金洲、張民杰、靳玉樂等人。通過查閱文獻發(fā)現(xiàn)，案例教學法已涵蓋我國商學(管理)、法學、醫(yī)學等領(lǐng)域教育教學中，成為培養(yǎng)學生職業(yè)能力的一種重要方法。在商學(管理)教育上，由中美在大連聯(lián)合舉辦的企業(yè)管理案例教學培訓，成為我國最早接觸案例教學的學科，改變了我國教育教學模式，通過企業(yè)真實案例分析，以突出學生分析、決策能力培養(yǎng)的探索和應(yīng)用。在法學教育上，王利明等人最早對法學教育中應(yīng)用案例教學法進行研究，認為我國法學教育應(yīng)改革傳統(tǒng)灌輸式教學，引入案例教學法，注重理論知識聯(lián)系實際案例，以提高學生的實踐應(yīng)用能力31]。在醫(yī)學教育上，張漢鵬32最早在臨床教學中對案例教學法進行了研究，指出采用臨床醫(yī)學真實案例素材，實現(xiàn)培養(yǎng)的學生契合醫(yī)生的實踐和臨床思維能力。其后在病理學、基礎(chǔ)醫(yī)學等方面擴展。在4師資教育上，華東師范大學的張奎明33較早向國內(nèi)介紹了美國案例教學法在教師教育中的發(fā)展歷程、相關(guān)理論及實踐應(yīng)用，認為案例教學法是培養(yǎng)教師職業(yè)能力和實踐技能的有效方法。隨著研究的深入，現(xiàn)在我國已廣泛應(yīng)用于大、中、小學教師教案例教學法沒有固定的實施步驟，需要根據(jù)具體的實際情況而定。國內(nèi)進行了大量的研究，如鄭金洲將案例教學分為課前準備、課堂教學、評價三個階段34,郭忠興將案例教學分為計劃準備、動員學生、分析討論、點評四個階段35,李影將案例教學法分為確定教學目標、選擇案例、設(shè)計情境、討論分析、總結(jié)評價五個階段[36]。不同的學科要求不同，因此，具體應(yīng)用案例教學法時需視具體情況而定?？傊?，我國案例教學法起步較晚，最早從商學(管理)教育開始，其后開始應(yīng)用于法學、醫(yī)學、師資等領(lǐng)域教育教學中，是培養(yǎng)學生分析、解決問題、實踐應(yīng)用能力等契合工作崗位職業(yè)能力需求的重要教學方法。案例教學法應(yīng)用的領(lǐng)域不同，實施的方式也不同。雖然我國案例教學在許多學科領(lǐng)域進行了大量的研究和應(yīng)用，但在工科領(lǐng)域的應(yīng)用還較少。(二)機器人相關(guān)專業(yè)教育教學的發(fā)展情況與國外機器人教育從科研開始不同，我國的機器人教育是從競賽開始，經(jīng)過不斷發(fā)展后得到各學校的重視，自2002年彭邵東371首次提出機器人教育的概念及類型后，國內(nèi)就開始了關(guān)于機器人教學的研究與探索。我國的中小學機器人教育，主要培養(yǎng)對機器人的學習興趣。最早開設(shè)中小學機器人教育的是北京景山學校，2000年，該校將信息技術(shù)與機器人深度融合，從機器人普及實驗開展激發(fā)小學生興趣38】。在教學方法上，何兵華等人主張根據(jù)實際情況選擇活動、任務(wù)、項目等方式開展，提高實踐和創(chuàng)新能力391。鐘柏昌[401將中小學中機器人教學分為四種教學模式，具體為實驗?zāi)M型、趣味交互型、科學探究型和發(fā)明創(chuàng)造型。實驗?zāi)M型教學主要讓學生根據(jù)機器人原理轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵨?，體驗具體設(shè)計制造過程411,探究型教學模式將機器人應(yīng)用于學科的教學中，有助于提高中小學科學探究的直觀性[421。交互式教學模式融入項目式教學，能增強學習的趣味性[43。創(chuàng)造性教學模式分為改進式創(chuàng)新和原始創(chuàng)新兩種，要求學生有一定的機器人基礎(chǔ)的多學科應(yīng)用中，以小組式實現(xiàn)項目設(shè)計，該方式能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力44]。我國的職業(yè)學校機器人教育，以滿足企業(yè)需求和經(jīng)濟發(fā)展的高素質(zhì)技能型人才為培養(yǎng)目標。一些研究人員通過改變教學方式來提高機器人操作技能，如馮凌云[451,孫青鋒[46,郝翠霞47,王曉軍等[48人采用虛實(即虛擬平臺與實際現(xiàn)場)結(jié)合的方式5陳曉江3在教學中運用實際案例有助于提高學生學習態(tài)度和積極性。余攀峰等人[54]結(jié)合實際項目，運用BCL混合式協(xié)作學習的方式。劉超[55對機器人教學在PPT、項目教學、情境教學等方式進行了探索，能提升學習積極性。李智等人56認為采用項目式教學有利于知識的應(yīng)用，提高學生能力和素養(yǎng)。劉國柱[57構(gòu)建了基于中職工作崗位情景化教學。鄧平等[58根據(jù)“以賽促學”的教育理念，實現(xiàn)以競賽驅(qū)動的教學。我國的機器人高等教育教學方式多樣，注重學生能力培養(yǎng)。肖靜等[59通過機器人競賽改革教學、實踐及科研，促進學生創(chuàng)新和實踐能力培養(yǎng)。杜紅玉等[601認為機器人競賽有利于學風、教風建設(shè)。閻世梁等[611認為以機器人技術(shù)為載體開展實踐教學，有利于提升學生創(chuàng)新能力。李宏勝等[62對理論性較強的《機器人學》進行了項目式教學法的探索，結(jié)合Simulink仿真平臺，運用matlab軟件將理論知識應(yīng)用于虛擬實驗，提高學生的工程應(yīng)用能力。張軍等人【63結(jié)合機器人教學和項目式教學法的特點，探討了項目式教學法存在的問題及對策，為行業(yè)培養(yǎng)需要的人才。許超等[64]提出將機器人融入課程教學、創(chuàng)客文化項目競賽、企業(yè)實踐，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新與實踐能力。綜上所述，我國機器人相關(guān)專業(yè)教育教學起步較晚，從最初的機器人競賽引入課堂學習。雖然圍繞學生能力培養(yǎng)也進行了多種教學方式方法的研究，但目前，針對案例教學法在中職工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的課程教學尤其是《工業(yè)機器人操作與編程》的教學研究較少。通過國內(nèi)外案例教學法應(yīng)用研究可知，在應(yīng)用的學科方面，案例教學法在法學教育教學、醫(yī)學教育教學、商學教育教學、師資教育教學等領(lǐng)域的理論研究非常成熟，實踐應(yīng)用也非常廣泛，然而在工科教育教學中卻較少采用。通過對國內(nèi)外機器人相關(guān)專業(yè)教育教學的發(fā)展情況分析，發(fā)現(xiàn)圍繞學生能力培養(yǎng)，從高等教育到中小學教育都進行了多種教學方式方法的探究，但關(guān)于中職工業(yè)機器人教育教學的研究較少。通過案例教學法的普遍應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)該教學法是提升學生學習興趣和知識應(yīng)用能力，培養(yǎng)學生分析和解決問題能力、表達溝通、團結(jié)協(xié)作、可持續(xù)發(fā)展等綜合職業(yè)能力和素養(yǎng)的重要途徑。案例教學法應(yīng)用于中職《工業(yè)機器人操作與編程》課程教學中，能夠滿足智能制造背景下工業(yè)機器人行業(yè)的職業(yè)技術(shù)人員的復合型需求，而6傳統(tǒng)教學方法無法滿足，并且該教學法在機器人教育教學中研究較少，因此，嘗試引入案例教學法來解決這一問題。本研究以培養(yǎng)中職學生對工業(yè)機器人的學習興趣，增進對工業(yè)機器人基礎(chǔ)知識的理解和應(yīng)用能力，促進中職學生綜合職業(yè)能力和素養(yǎng)提升為目標。在教育教學方面對工業(yè)機器人技能型人才能力培養(yǎng)提供參考作用，同時也為其他技能型人才培養(yǎng)提供經(jīng)驗。因此，在中職《工業(yè)機器人操作與編程》教學中運用案例教學法研究，具有一定的學術(shù)價值和實踐意義。參考文獻[1]DarrynS.VocationaleducationandtherevitalisationofmanufacturingintheStates[J].JournalofVocationalEducation&Training,2019,71(2):239-259.[2]McKinseyGlobalInstitute.MakingItin[EB/OL]./featured-insights/americas/making-it-in-a[3]孟傳慧.智能技術(shù)引發(fā)的職業(yè)替代風險與職業(yè)教育應(yīng)對策略[J].成人教育，2019,39(3):59-63.[4]張磊，張弛.“中國制造2025”視域下技能人才職業(yè)流向及職業(yè)能力框架[J].職[5]王石薇.蘇格拉底“產(chǎn)婆術(shù)”對師范生案例教學的啟示[J].四川文理學院學報，2014,24(4):158-160.[6]王家啟.法學案例教學模式與方法述論[J].北京科技大學學報(社會科學版),2009,25(3):70-75.[7]楊光富，張宏菊.案例教學：從哈佛走向世界——案例教學發(fā)展歷史研究[J].外國[8]歐麗慧.整合式工商管理專業(yè)碩士(MBA)案例教學模式研究[D].上海：華東師范大學博士學位論文，2018.[9]李征博，曹紅波，鄭月龍，等.哈佛大學商學院案例教學運行模式及對我國的啟[10]GarvinDA.Makingthecase:ProfessionaledHarvardmagazine,2003,106(1):56-65.[11]黃榮懷，劉德建，徐晶晶，等.教育機器人的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2017,27(1):13-20.7[12]BenittiFBV.Exploringtheeducationalpotentialofroboticsinschooreview[J].Computers&Education,2012,58(3):978-988.[13]EspositoJM.Th