《焊接機器人》課程項目化教學改革實踐研究

周利平，王傳渝，韓永剛

（1.云南機電職業技術學院，云南 昆明 650203；2.云南天馳金馬機械總廠，云南 昆明 650093）

近幾十年來，隨著電子技術、計算機技術、信息技術和自動控制技術的發展，自動化焊接技術特別是機器人焊接技術得到了快速發展，自動化焊接已經成為今后焊接發展的主要方向，將在一些行業中逐漸替代傳統的手工焊接工藝。焊接機器人已廣泛應用于汽車、航天、船舶、機械加工、電子電氣、食品加工及其他相關制造領域中，并作為先進制造業中不可替代的重要裝備和手段，成為衡量一個國家制造水平和科技水平的重要標志之一，行業的發展對高技術技能型人才的培養提出更高的要求。目前，國內已有較多關于高等職業課程項目化教學改革的研究，研究的視角主要有兩個，一是項目化課程體系的構建；二是項目化教學改革。分析梳理崗位（群）能力需求和理論知識體系，重點是以能力為導向，確立課程教學目標，整合和重構課程教學內容，基于能力導向篩選知識點和技能點，并將其模塊化，突出學生崗位能力培養。

1 《焊接機器人》課程教學現狀與存在的問題

1.1 課程設置不合理

《焊接機器人》傳統的課程體系主要聚焦在知識點的歸納和羅列，焊接專業各門課程前后連接有斷層，知識點相對獨立，學生知識能力培養的連貫性不強，課程內容較為繁雜，相同的知識點在各門課程中出現重復現象，課堂上以教師講授為主，學生被動接受，存在著過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的問題，偏重于理論教學，實踐教學少，學生動手能力不夠，解決問題能力不強，不能完全符合企業的需求。

1.2 教學設備不充足

《焊接機器人》課程注重培養學生實踐操作能力，要求學生能夠獨立進行手動移動焊接機器人、加工程序的示教與再現、焊接工藝參數的調整、設備的保養與維護，完成每項任務耗時都較長，而課時量有限，要達到課程標準的教學要求，每5名學生需配備一臺焊接機器人。每臺焊接機器人的價格在20萬元左右，較為昂貴，現有條件很難達到以上標準。

1.3 課程評價不全面

傳統的課程評價方式注重于結果評價，學生對知識和技能的掌握情況、閱讀能力、信息采集能力、歸納總結能力、語言表達能力、分析問題和解決問題的能力、獨立思考和解決問題的能力、創新能力、與人溝通交流和合作共事的能力及學習態度等綜合能力考查較少，不能完全體現德、智、體、美、勞全面發展的綜合素質培養目標。

2 《焊接機器人》項目化教學課程體系的開發

以培養高素質技術技能型人才為目標，對企業崗位需求進行充分調研，分析研究高職院校學生的學習現狀，結合行業發展趨勢，制定《焊接機器人》項目化教學課程體系，如圖1所示。

圖1

通過對焊接行業及相關企業進行多方位的深度調研，了解行業內企業對人才知識結構、技能水平及職業行為習慣的需求，并將其轉化為教學內容，確定以職業崗位能力需求為核心，注重知識和能力的邏輯構建規律，以工作過程為導向，根據焊接專業崗位群能力要求，以焊接結構生產為主線，充分融入學生專業基礎及學習能力，開發項目內容，合理制定教學方法和評價方案。

3 《焊接機器人》項目化教學課程體系的構建

新建的課程體系涉及項目開發、項目實施及課程評價三個模塊，模塊之間相互聯系，形成閉環教學模式。項目開發以崗位需求為前提，系統分析理論知識內容及職業素養要求，制定課程教學項目；項目實施重在培養學生的綜合能力，教學過程體現以學生為主體，教師為主導的教學理念，重在培養學生的職業知識技能、職業信念及職業行為習慣；課程評價是保證教學質量的關鍵環節，科學合理的課程評價能充分反映出項目開發和項目實施的合理性。《焊接機器人》項目化教學課程體系如圖2所示。

圖2

課程體系開發過程中，項目開發是教師對課程進行的整體設計，課程的教學目標是能夠完成直線焊縫、圓弧焊縫的裝配，焊接機器人移動操作與編程、工件的加工、工藝參數的制定、焊縫質量檢驗與分析等，要求學生要有扎實的焊接基礎知識和熟練的手工焊接操作能力，要有各種焊接機器人系統的操作能力，要有計算機模擬仿真軟件的使用能力，要有一定的英文基礎及高的職業素養，綜合上述能力，課程共開設三個項目，不同板厚的板－板對接焊接機器人加工、管－板對接焊接機器人加工及箱型結構件焊接機器人加工，每個項目由任務布置、方案制定、任務實施、項目評價組成，學生要能合理的選擇材料，并按照任務書完成下料、工件裝配、模擬仿真加工、焊接機器人編程、焊接工藝參數的制定與調整、程序運行及工件質量檢驗，對加工過程中出現的問題，要能提出解決方案，注重提升學生學習的主動性與創新性。

4 結語

為進一步促進培養技術技能型人才目標的實現，提高學生綜合素質，提升教學質量，針對《焊接機器人》課程，研究項目化教學課程體系建立的關鍵問題，以企業需求為導向，以分析學情為中心，以學校教學條件為基礎，重構項目化教學課程體系，建立理實一體化教學模式，融入虛擬仿真技術，使學生理論學習、模擬仿真、手工焊接、焊接機器人操作與編程、設備保養與維護、產品質量檢驗環環相扣，改善學習氛圍，激發學生學習的興趣，提高創新意識與創新能力，可以合理解決傳統的《焊接機器人》課程體系不合理、教學設備不充足、課程評價不全面的問題。