工業(yè)機器人應用系統(tǒng)集成“五位一體”課程開發(fā)

題園園

一、機器人專業(yè)課程改革的必要性和迫切性

1.立足實際，促進高職教育教學改革

廣州工程技術(shù)職業(yè)學院工業(yè)機器人專業(yè)群為廣東省第一批省級高水平專業(yè)群建設(shè)項目，工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)為廣東省教育廳認定的省高等職業(yè)教育第一批二類品牌專業(yè)。本研究以工業(yè)機器人省高水平專業(yè)群建設(shè)為契機，從人才培養(yǎng)方案和課程體系的內(nèi)涵建設(shè)著手，將“思政+崗位+課程+競賽+證書”五位一體模式納入專業(yè)人才培養(yǎng)體系，以思想政治教育為抓手，課程內(nèi)容瞄準崗位需求，完善以學生為主體的教學方法改革，對標技能競賽的技術(shù)技能要求，結(jié)合“1+X”證書的考核標準，有針對性地探索“五位一體”育人模式融通的課程實踐，提升“三全育人”質(zhì)量。項目研究為促進我省高職院校工業(yè)機器人專業(yè)“課堂革命”提供理論依據(jù)與參考，對豐富和發(fā)展高等職業(yè)教育“思政+崗課賽證”融合的課程發(fā)展理論具有重要意義。

2.該課程改革是新時代“三全育人”對高職教育的內(nèi)在要求

深入學習貫徹落實黨的二十大精神，堅持立德樹人根本任務，把思想政治教育貫穿教學的全過程，實現(xiàn)“三全育人”教育目標，是新時代高等教育人才培養(yǎng)的應有之義和必由之路。發(fā)揮好專業(yè)課程課堂教學這個主渠道，將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體，培養(yǎng)工科院校學生的愛國情懷，以潤物細無聲的方式將大國工匠精神元素融入教學中，真正滿足當代高職教育的內(nèi)在要求，對新時代青年高素質(zhì)技能人才的培養(yǎng)非常有意義。本課程開發(fā)通過分析工業(yè)機器人專業(yè)課程特點，研究有效的思政元素，探索工科專業(yè)課程育人的實施路徑并在教學設(shè)計中融入育人要素等進行課程改革，為工科專業(yè)開展課程改革提供借鑒和參考。課程體系思政挖掘思路如圖1所示。

二、現(xiàn)階段高職機器人專業(yè)課程教學工作中存在的主要問題

目前，高職院校關(guān)于“思政+崗位+課程+競賽+證書”課程改革的研究取得了一定成果，推進了高職院校課程建設(shè)和改革的大發(fā)展，但還存在一些問題。

1.課程構(gòu)建

2023年1月18日工信部等十七部門聯(lián)合印發(fā)的《“機器人+”應用行動實施方案》提到：“加大機器人教育引導，完善各級院校機器人教學內(nèi)容和實踐環(huán)境，針對教學、實訓、競賽等場景開發(fā)更多功能和配套課程內(nèi)容。”因此，應當以區(qū)域人才需求為導向，積極深入開展產(chǎn)教融合，開展“機器人+”應用創(chuàng)新實踐，但對應“機器人+”形勢下的課程體系尚未完善，課程改革勢在必行。

2.課程融合路徑

課程設(shè)置與就業(yè)崗位脫節(jié)的問題雖然已經(jīng)引起各高職高專院校和社會的重視，但在課程設(shè)置的過程中，并未處理好“全面發(fā)展”與“專業(yè)發(fā)展”的關(guān)系，未與就業(yè)崗位緊密結(jié)合。因此，必須做好工學結(jié)合、校企合作、動態(tài)跟蹤社會人才需求、訂單式培養(yǎng)、校企互動、整合教育資源、編寫實用教材、借鑒國外成功經(jīng)驗等工作，根據(jù)高職院校工業(yè)機器人專業(yè)學生的特點設(shè)置相應的課程。

3.課程改革教學實踐

高職院校人才培養(yǎng)“重技能、輕素質(zhì)”的現(xiàn)象比較普遍，將思政教育生硬添加到授課內(nèi)容中，思政教育和專業(yè)授課呈現(xiàn)“兩張皮”的現(xiàn)象，實踐中出現(xiàn)了對教育規(guī)律把握不好、教學方法欠缺等情況。

三、課程教學改革的有效路徑

對于高職機器人專業(yè)課程的設(shè)置，需要以職業(yè)崗位內(nèi)容制定專業(yè)課程內(nèi)容，實現(xiàn)崗課融合；以職業(yè)崗位知識、技能和素養(yǎng)的要求制定不同級別的證書等級，實現(xiàn)崗證融合；以技能競賽促進課程的改革、創(chuàng)新和實踐，課賽互促實現(xiàn)教學相長，實現(xiàn)課賽融合；賽證互補提高學生技術(shù)技能與知識面，實現(xiàn)賽證融合。以全員、全過程、全方位的育人理念，探索“思政+崗課賽證”綜合課程改革新路。高職“三全育人”視域下工業(yè)機器人專業(yè)五位一體課程改革與探索模式如圖2所示。

1.以課程思政教育為抓手，實現(xiàn)思政與課程融通

思政教育在教育教學工作中十分重要，需要貫穿和滲透在整個教學中。在教學中，教師往往容易忽視思政教育的方式。教師需要深入思考如何將思政元素融入專業(yè)課知識技能點中，充分挖掘可以結(jié)合思政元素的點，既需要教師有豐富的教學經(jīng)驗和扎實的專業(yè)學識，還需要對零散思政元素有敏銳的捕捉力，尋找合理的結(jié)合點。比如，以2022年7月25日我國兩個20噸級航天器首次在軌實現(xiàn)交會對接為例，我國航天事業(yè)發(fā)展蒸蒸日上，我們也為之自豪，如此成就離不開工程師們的精益求精和追求卓越品質(zhì)的工匠精神，由此可以引出工業(yè)機器人專業(yè)課工業(yè)機器人應用系統(tǒng)集成的知識點——工業(yè)機器人快換工具的精密對接尤其需要工匠精神。

2.以崗位需求為導向，實現(xiàn)“崗課”融通

將校企合作作為課程開發(fā)的切入點，通過聘請行業(yè)企業(yè)專家成立的專業(yè)指導委員會及教師到企業(yè)參與實踐，與企業(yè)緊密合作，實現(xiàn)廠中校、校中廠，在課堂中接收真實企業(yè)工單任務。整個實施過程符合學生認知規(guī)律，使學生在真實的工作場景中掌握崗位應具備的職業(yè)技能與職業(yè)素養(yǎng)，以此方法對課程內(nèi)容進行重構(gòu)。

3.以賽促學、以賽促教、以賽促訓，實現(xiàn)“賽課”融通

根據(jù)課程標準和體系，明確教學內(nèi)容、教學方法、可行的教學質(zhì)量評價體系和方法，及教學資源和教學實驗實訓條件的保障。近年來，我校學生在省市、國家級各類職業(yè)技能大賽上屢獲佳績，特別是全國職業(yè)院校技能大賽“工業(yè)機器人技術(shù)應用”和“制造單元智能化改造”這兩個賽項上都取得二等獎的好成績。通過學生機器人愛好者協(xié)會的推動，以傳幫帶的模式傳承優(yōu)勢賽項知識技能。以學生為主體，教師為主導，根據(jù)學生興趣與喜好，充分挖掘適合學生的技能競賽賽項。將賽項知識點和技能點解剖細分，合理融入課堂教學，積極推行新知識、新技能、新方法。考核標準進行定時更新，參照競賽考核標準，結(jié)合崗位職業(yè)能力要求，融入職業(yè)素養(yǎng)考核標準，以多元化、多方位、多維度考核方式促進學生學習與實踐。以學生技能競賽促進教師自我學習突破與知識技能增長，以教師技能競賽推動教師提高自身技能水平與教學水平，實現(xiàn)教學相長，“賽課”融通。參照全國職業(yè)院校技能大賽“工業(yè)機器人系統(tǒng)集成”賽項競賽規(guī)程與評分標準，以課程工業(yè)機器人應用系統(tǒng)集成的知識技能點為例說明賽課融通模式，如圖3所示。

4.1+X證書制度嵌入人才培養(yǎng)體系，實現(xiàn)“課證”融通

基于1+X證書制度的網(wǎng)絡學習課程和可實施理虛實一體教學的若干項目，以1+X考證平臺為基礎(chǔ)，圍繞賽項項目和考證任務，編寫理虛實一體的校本新型活頁式教材、課程標準、評價標準等教學文件。將1+X證書的考核內(nèi)容融入課程評價體系中，課程內(nèi)容以證書考核要求定位，證書反映課程成績和職業(yè)水平，形成專項能力；依據(jù)考核內(nèi)容，整合課程內(nèi)容，制定課程標準。對照1+X職業(yè)技能等級證書標準，以專業(yè)核心課程工業(yè)機器人應用系統(tǒng)集成為例，課證融通知識技能體系如圖4所示。

四、“三全育人”背景下機器人專業(yè)課程改革基礎(chǔ)與目標

1.“三全育人”背景下機器人專業(yè)課程改革基礎(chǔ)

我校2011年開設(shè)機電一體化技術(shù)（機器人技術(shù)方向），后更名為工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)，是全省首批機器人技術(shù)專業(yè)，2015年被確定為廣東省第一批品牌建設(shè)專業(yè)，2019年順利通過驗收，2020年獲批廣東省高水平專業(yè)群建設(shè)項目。目前，已有實訓設(shè)備價值1000多萬，為課題開展提供了設(shè)備保障，學校十分重視思政、X證書培訓、職業(yè)崗位教育、技能競賽與課程整合的研究，將其列入教學內(nèi)涵建設(shè)的重要工作，學院內(nèi)有課程思政課題研究、1+X實訓室建設(shè)、教育教改課題研究支持，也積極鼓勵支持各級各類相關(guān)的科研項目申報，將各部門及學院開展教育科研的預算列入學校日常經(jīng)費，予以研究人員時間上的保證，這為項目組繼續(xù)開展和深化改革實踐提供了良好的保障。

工業(yè)機器人應用系統(tǒng)集成課程開發(fā)與實踐以項目為載體，基于企業(yè)真實工作任務，構(gòu)建理實一體、能力序化的教學體系；融合思想政治教育與技術(shù)技能，弘揚工匠精神；教學內(nèi)容包括設(shè)計基礎(chǔ)、仿真、數(shù)字孿生和實操，實現(xiàn)知識、技能、能力的梯度式提升，成效顯著；以提高生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量為目的實現(xiàn)工業(yè)機器人系統(tǒng)集成，助力復工復產(chǎn)。

2.“三全育人”背景下機器人專業(yè)課程改革目標

（1）從崗位工作任務分析出發(fā)，組建行動化的學習項目，以實際生產(chǎn)任務小組為參照，對學生學習小組進行角色分工，以學生實際完成情況比對客戶真實項目要求的差距，積極實踐，縮小差距。

（2）采用項目驅(qū)動的教學策略，探索能夠適應崗位需求的新型課程模式，構(gòu)建以就業(yè)為導向，以職業(yè)為本位，“教學做用一體，課證賽崗融通”的教學體系。

（2）優(yōu)化教學過程，改進課堂教學結(jié)構(gòu)，使學生的學習以行動為主，以完成工作化的學習任務為基礎(chǔ)，在行動化學習中積累實踐經(jīng)驗、獲取理論知識。通過大數(shù)據(jù)充分分析學生學習特點與喜好，調(diào)整教學方法與教學模式，提高教學質(zhì)量，培育有效人才。

五、結(jié)語

在“三全育人”視域下工業(yè)機器人專業(yè)“五位一體”課程的構(gòu)建過程中，將思政教育、崗位標準、教學方法、競賽能力、1+X證書等理念應用到課程改革實踐中；在課程改革融合途徑方面，根據(jù)高職院校工業(yè)機器人專業(yè)學生的特點設(shè)置相應的課程；在課程改革教學實踐中，借助互聯(lián)網(wǎng)、虛擬仿真、數(shù)字孿生等信息化技術(shù)進行線上線下網(wǎng)絡課程資源開發(fā)與教學實踐，在具體實施時，需要根據(jù)學生的實際情況，采取差異性教學的策略，實施統(tǒng)一性與多樣性相結(jié)合的教學方式。

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[基金項目：本文系廣州市教育科學規(guī)劃青年專項課題“基于1+X證書制度背景下的《工業(yè)機器人應用系統(tǒng)集成》崗課賽證課程改革研究與實踐”（項目編號：202113671）的研究成果。]

責任編輯 陳春陽