優化第二課堂提升高職學生創新能力
——以工業機器人專業為例

石進水

（山東交通職業學院，山東 濰坊 261206）

0 引言

第二課堂概念最早是由我國著名教育家朱九思1983 年提出的，是指在專業人才培養方案制定的第一課堂教學計劃外，有組織、有計劃實施的，與第一課堂相關的教學活動。隨著高等職業教育快速發展，第二課堂近年來在高素質技術技能人才培養中發揮了積極作用。

在總結科技類第二課堂在高職院校提升學生創新能力重要作用和開設困境的基礎上，從第二課堂課程體系重構，人才培養平臺重建、師資團隊重組等方面展開詳細論述，以期創新培育創新型人才的第二課堂模式，并為同類院校同類專業提供有益參考與借鑒[1-2]。

1 科技類第二課堂對培養高職生創新能力的重要作用

1.1 第二課堂有利于學生創新興趣的培養

在第二課堂中，學生真正成為課堂的主體。課堂活動方式、參與社團類別由學生根據個人興趣自主選擇，容易調動學生的學習積極性和主動性，這是引導和鼓勵學生創新最好的動力。第二課堂教學方法和方式不拘泥一格，討論式、啟發式、探究式等教學方式被廣泛應用，使學習成為“發現問題—解決問題—再發現問題—解決問題”的螺旋上升過程，教師的講授、學生的探索和學習構成了一個良好的循環。

1.2 第二課堂有利于學生知識面的拓寬

知識量的多少，對于工科學生而言，是決定創新能力的最重要的因素之一。第二課堂活動的參與者不再是固定班級的學生，可以是某個綜合項目的科技小組，只要有共同研究點、興趣點的學生都可以參加。第二課堂活動的場地不受局限，可以是學校、社會和企業，突破空間限制，加強社會交流，汲取大量信息，有效拓寬學生知識面。

1.3 第二課堂有利于學生實踐能力的培養

提高學生實踐能力是提升學生創新能力的基礎。科技類第二課堂中實踐性活動居多，實踐活動作為第一課堂傳統理論教學的延續和補充，可以將學生在課堂上學習的理論知識進行靈活運用、實踐檢驗，有利于激發學生的創新意識，提升學生實踐創新能力[3]。

2 高職院校開設科技類第二課堂的困境

（1）高職院校生源基礎知識較弱等特殊性因素使開設科技類第二課堂時存在學生參與積極性低、受歡迎程度不夠等問題，因此，所開展第二課堂多集中在交際禮儀、手工制作、藝術欣賞等人文素養類內容上。根據調研，工業機器人專業中開設科技創新類第二課堂的院校更是鳳毛麟角。這在一定程度上制約了創新型人才、高素質復合型人才的成長。

（2）第二課堂教學內容不成體系，缺乏系統化設計與規劃。多數高職院校工業機器人專業的第二課堂雖然也包含有科技創新類教學內容，但活動設計零散、教學內容不系統，校企聯合育人的教學硬件資源、師資條件無法得到充分運用，導致第二課堂的潛在價值無法被最大程度地挖掘出來。

（3）第二課堂分類培養效果不佳。2019 年高職擴招后，生源規模擴大，生源年齡結構差距較大，生源學習基礎差距較大。由于生源結構的多元化，造成生源學習需求的多樣化，職業規劃和人生理想呈現差異化。部分第二課堂課程體系及教學內容單一，同時教學模式也已經無法滿足多元化、差異化的學生發展需求[4]。

3 工業機器人專業第一課堂課程體系現狀

目前高職工業機器人技術專業第一課堂課程體系設計是針對該專業所有學生進行的，通過系統化設計，已構建起“基礎課程共享、崗位課程分立、方向課程互選”的課程體系，即專業基礎課程與專業群內平臺課程共建共享、專業核心課程按崗位模塊特色化、方向課程個性互選的課程體系。該課程體系注重專業基本能力培養，為學生提供基礎性專業教育。

從課程設置來看，以工業機器人應用與維護、系統集成等崗位需求為基礎，以專業崗位能力為核心，并基于典型崗位的工作過程開發核心課程教學內容，基本上可以實現專業課程與工作崗位對接。

從課程內容來看，基本可以與“工業機器人操作與運維”“工業機器人集成應用”等“1+X”職業技能等級證書融通，學生學完課程，可參加證書考核。

從課程教學評價來看，基本可以融入職業技能大賽評價體系。這種“崗課賽證”融通的模式使學生的崗位能力、競賽意識、職業素養有了很大提升。

4 工業機器人專業第二課堂優化與實施

4.1 重構“實踐導向”的學科交叉課程體系

在第一課堂課程體系基礎上，以提高學生創新能力為目的，第二課堂的課程體系不僅僅局限于工業機器人專業領域，還廣泛涉獵與其緊密相關的電子信息、人工智能、智能制造、工業互聯網等其他相關領域，同時與企業真實生產緊密連接，使課程教學內容與其他學科領域有所交叉和融通。

根據對企業典型工作崗位、工作任務以及所需創新能力的分析，圍繞創新型人才的培育目標，構建了涵蓋創新工匠素養提升模塊、綜合創新技能提升模塊、個性化創新能力拓展模塊、崗位創新能力轉化模塊等四大模塊的課程體系，為培育對象提供創新能力提升式教育。

（1）創新工匠素養提升模塊

一是通過開設“創新實務、創新訓練營”等專門的實踐類創新素養課程，幫助學生樹立現代的創新理念，提高學生的創新思維能力，系統培養學生的創新品質，促進學生問題意識和創新意識的形成，培養學生發現問題、提出問題、研判問題的能力。二是通過勞模工匠進校園進課堂、觀看大國工匠紀錄片等活動，在學生中傳播勞模精神、勞動精神、工匠精神，培育學生的職業認同感、職業熱愛感。三是在第一課堂電工電子技術、機械設計基礎等專業基礎課程中，對部分實驗實訓項目進行創新化拓展，特別是將日常生活和企業生產中的真實案例引入這些創新模塊，使學生感覺到科技創新來自于專業基礎，以此來激發學生創新動力和創新思維[5]。

（2）綜合創新技能提升模塊

在專業內成立了工業機器人技術應用，3D 建模及打印等科技社團，社團內學生積極參加全國全省職業院校技能大賽中的機器人系統集成、機電一體化項目等高水平職業技能競賽，并形成了校賽、省賽、國賽的三級競賽機制。此類技能大賽內容幾乎涵蓋了機器人專業所有的基礎知識模塊。通過職業技能大賽這個抓手，夯實了學生專業基礎知識和基本技能，為后續的創新提供了有效的技術支持。

（3）個性化創新能力拓展模塊

個性化創新能力拓展模塊著重對學生進行個性化培養，凸顯其職業個性與亮點。根據工業機器人行業發展趨勢，結合學生自身特點，挖掘潛力，明確未來職業發展規劃，形成獨特的個體職業特色。該模塊課程主要包含數字孿生技術應用、機器視覺系統應用、PQART 機器人離線仿真、焊接機器人技術應用等4 門專業個性化課程，該模塊供學生根據自身興趣及職業規劃進行選擇。個性化創新能力拓展模塊的課程內容都是來自合作企業真實的生產需求項目和教師的科研項目。

（4）崗位創新能力轉化模塊

崗位創新能力轉化模塊是對前三個模塊進行綜合實踐檢驗，進行創新能力綜合提升，為后期學生就業、創新、創業打下堅實基礎。學生在企業頂崗實習階段，以企業準員工的身份在學校和企業“雙導師”指導下跟進技術革新、工藝改進等項目，進行真刀實槍的綜合訓練和成果轉化。該模塊主要是根據企業實際生產項目，采用“師帶徒”模式，開展創新實踐活動和創新成果轉化，有利于提升創新成效[6]。

4.2 搭建“校企協同”的創新教育育人平臺

專業對接裝備制造產業高端，深化校企共同發展機制，與一汽-大眾、青島中車、北京華航唯實機器人等頭部企業成立合作育人基地。通過理論聯學、活動聯辦、人員互派、資源共享等形式，實現專業創新型人才培養與企業發展的合作共贏。逐步打造成“校園創客中心-校企協同創新工作站-大學生創新創業孵化中心”為核心的“教、學、做、訓、研、創”為一體的協同創新育人平臺。完善了校企三級聯動協調、崗位創新全程監控等機制，校企協同培養適應高端裝備制造業需求的創新型技術技能人才[7]。

4.3 組建“雙師多能”的結構化師資團隊

通過“內培外引、學科互補、企業實踐”三大路徑，打造定位清晰、分工明確、優勢互補的結構化創新團隊。

組建以省教學名師為帶頭人的課堂教學團隊，開展模塊化課程設計及課堂教學實施，融入信息技術、模式識別、工業互聯網等專業教師，促進教師團隊跨界合作，全面提高團隊的教育教學能力；組建以技能大師、技術能手為帶頭人的實踐教學團隊，開展實踐教學及實踐教學體系建設，并將智能制造行業企業中機器視覺新技術、激光焊接新工藝、人工智能應用等新方法新技術及時納入教學內容，提升教師實習實訓指導能力；組建以省優秀雙創導師為帶頭人的創新創業教育團隊，開展專創融合的創新創業教育和創業指導，進行典型雙創教育教學案例開發等；組建以泰山產業領軍人才為帶頭人的技術研發團隊，校企合作，深入開展技術研發和科技成果轉化，提升團隊技術技能積累創新能力。定期派學校教師通過技術改造、工藝革新項目跟蹤的方式到企業進行頂崗實習，提高教師創新能力。

4.4 打造“四階遞進”的創新型人才培養模式

“創新課堂、科技社團、技能競賽、實習崗位、企業項目”五元并舉，拓展課程創新模塊，企業認知導入前沿技術，以創新課堂培養創新意識；科技社團開展項目創新，技能競賽助推技能提升，拓展學生創新思維，提升專創能力；雙導師指導崗位項目化實踐，立項創新項目，實現崗位創新；與導師協同進行企業項目研發，開展創新成果培育轉化，構建了“創新意識培養→專創能力提升→崗位創新實踐→成果培育轉化”四階遞進創新型人才培養模式。

5 結語

山東交通職業學院工業機器人專業自2016 年起，持續優化第二課堂建設方案和運行機制，行業企業深度參與到第二課堂創新型人才培養中。通過多年努力，培育創新型人才取得了顯著成效，有力提升了人才培養質量與水平，經驗成果在校內外同類院校機電類專業進行了推廣應用。相關專業學生近三年在企業提出現場改善提案、開展技術革新項目20 余項，參與企業技術創新50 余人次，轉化創新成果12 項，畢業生13 人次被評為勞動模范、優秀員工，在國家、省級各類技能競賽、創新創業中獲獎24 項，獲專利13項，培養的創新型人才深受合作企業贊譽。同時通過第二課堂優化建設，教師團隊在強化專業建設的同時實現了個人成長與組織集體的同向同行，教師實踐教學能力、創新能力都有明顯提升。