一體化教學方法在智能化機器人焊接技術教學中的應用

王德濤 王宏奇

摘 要：本文將一體化教學方法在智能化機器人焊接技術教學中的應用策略作為研究主題，首先闡述了一體化教學的內涵，然后分析了在智能化機器人焊接技術教學中實施一體化教學的意義，最后提出，教師要通過營造一體化教學氛圍、建設一體化教學教室、開發(fā)一體化教學教材、積極與當地企業(yè)開展合作等實踐路徑，提高智能化機器人焊接技術教學效率。

關鍵詞：一體化教學? ? 智能化機器人焊接技術? ? 仿真軟件? ? 教學策略

近年來，焊接加工類人才出現缺口，智能化機器人焊接技術人才更是緊缺。由于我國智能化機器人焊接教育起步比較晚，且智能化機器人焊接設備價格比較昂貴，很多職業(yè)院校在智能化機器人焊接技術教學中無法實現一人一機的實操練習，導致智能化機器人焊接技術人才培養(yǎng)效率不高。在此背景下，推行一體化教學，在智能化機器人焊接技術教學中實現理實一體化教學，能有效提升智能化機器人焊接技術人才培養(yǎng)效率和效果，從而為我國工業(yè)智造戰(zhàn)略實施提供人才保障，促進我國工業(yè)在新時代實現高質量、可持續(xù)發(fā)展。

一、一體化教學概述

一體化教學是將培養(yǎng)學生職業(yè)能力的理論與實踐教學作為一個整體考慮的教學方式，是職業(yè)教育的教學改革方向。其主要特點是實現了理論教學和實踐教學的有機結合，可以有效提升教學效率和效果。實施一體化教學可以帶來五個方面的轉變，一是學生由被動的知識接受者轉變?yōu)橹鲃拥闹R探索者，二是教師由單一的知識教授者轉變?yōu)閷W生行為的引導者，三是教學過程由知識的單向傳遞轉變?yōu)橹R的處理和轉換，四是教學組織形式由固定教室、集體授課轉變?yōu)閷I(yè)教室、實習車間，五是教學手段由口授、黑板轉變?yōu)槎嗝襟w、現代化教學技術。可以說，實施一體化教學有利于深刻改變職業(yè)教育的生態(tài)環(huán)境，有效提升職業(yè)教育的實踐性、開放性和實用性。

職業(yè)院校要想推動一體化教學的高質量發(fā)展，需要營造實施一體化教學的校園氛圍，建設理論與實踐相結合的教學內容體系，打造保障一體化教學有序開展的“雙師型”教師隊伍，編寫有利于一體化教學的校本教材，加強對課堂教學質量的控制等。

二、在智能化機器人焊接技術教學中實施一體化教學的意義

（一）提升教學效率

在智能化機器人焊接技術教學中實施一體化教學，有利于提升教學效率。當前我國智能化機器人焊接技術教學存在缺乏實訓條件和沒有實現理實一體化教學的問題，即學生的主要學習內容為理論學習，一方面不利于學生提升創(chuàng)新能力和實踐能力，另一方面可能導致學生在學習過程中出現疲憊、厭煩等消極情緒，甚至可能發(fā)展為厭學心理。學生是教學的主體，學生的學習態(tài)度和學習方法對教學效率有直接而顯著的影響，在智能化機器人焊接技術教學中實施一體化教學，可以充分激發(fā)學生的學習積極性，為學生提供多樣化的教學場景，不斷為學生帶來耳目一新的學習體驗，有利于增加學生的學習動力，從而提升學生的學習效率，進而提升智能化機器人焊接技術教學效率。

（二）提升學生綜合素質

在智能化機器人焊接技術教學中實施一體化教學，有利于提升人才素質。當前，我國部分職業(yè)院校存在實訓設備缺乏、實訓條件局限、學生練習時間有限的問題，例如有些職業(yè)院校只有一兩臺智能化機器人焊接設備，學生需要輪流使用。另外，由于部分職業(yè)院校存在重理論輕實訓的問題，通常以演示教學的方式為學生講解智能化機器人焊接技術，學生在此過程中雖然可以加深對智能化機器人焊接技術的感性認識，但卻很難直接將所學知識應用到實踐中，所以以這種教學方式培養(yǎng)出來的智能化機器人焊接人才的職業(yè)技能不強，無法適應招聘企業(yè)的需求。

在智能化機器人焊接技術教學中實施一體化教學，可以實現理論教學和實踐教學的有機結合，一方面，教師在一體化教學理論的指導下為學生設計與行業(yè)需求更加匹配的教學內容，學生在畢業(yè)后可以快速適應企業(yè)工作；另一方面，學生在學習過程中不僅可獲得與智能化機器人焊接技術相關的理論知識，例如智能化機器人焊接技術的應用場景等，還能通過親身實踐獲得直觀的智能化機器人焊接經驗，即學生利用智能化機器人焊接設備或仿真軟件體驗焊接過程，了解焊接過程中可能出現的問題并掌握解決問題的具體方法等。

（三）助力教育教學改革

在智能化機器人焊接技術教學中實施一體化教學，有利于促進教育教學改革。近年來，我國發(fā)布了多項政策推動職業(yè)教育改革。第十三屆全國人民代表大會常務委員會第三十四次會議通過的新修訂的《中華人民共和國職業(yè)教育法》，提出了提高職業(yè)教育認可度、提升技術技能人才社會地位和待遇等要求，進一步表明我國對職業(yè)教育改革工作的重視。職業(yè)教育是培養(yǎng)具體從事某種職業(yè)或具備職業(yè)發(fā)展所需要素質的專業(yè)技術技能人才的教育，推動職業(yè)教育改革有利于提高我國專業(yè)技術技能人才儲備質量，促進我國各行各業(yè)實現高質量發(fā)展。在智能化機器人焊接技術教學中實施一體化教學，是推動職業(yè)教育改革的一小步，是我國實現職業(yè)教育改革的必由之路，能夠為職業(yè)教育發(fā)展提供改革方案，有效促進職業(yè)教育發(fā)展。

三、一體化教學方法在智能化機器人焊接技術教學中的應用策略

（一）營造一體化教學氛圍

職業(yè)院校應該營造一體化教學氛圍，引導教師和學生積極參與一體化教學過程，提升一體化教學效率。

首先，職業(yè)院校通過組織專題會議和調整工作制度等方式提升教師對一體化教學的重視程度。例如，組織一體化教學主題會議，闡述一體化教學的內涵和實施意義，要求全體教師充分重視一體化教學，積極探索一體化教學策略，推動職業(yè)教育改革發(fā)展；將開展一體化教學寫入教師工作制度和績效考核制度，教師開展一體化教學的頻次和質量將影響教師的年度績效考核分數，以此方式激勵教師積極參與一體化教學研究。

其次，充分利用職業(yè)院校的校園廣播、宣傳欄等工具，開展一體化教學宣傳工作，幫助學生認識到一體化教學對其未來職業(yè)發(fā)展的重要意義，從而積極配合教師開展一體化教學相關工作，提升一體化教學效率。例如，邀請智能化機器人焊接資深從業(yè)人員來學校演講，為學生講解一體化教學與企業(yè)具體工作之間的聯(lián)系，鼓勵學生積極參與一體化教學過程，掌握企業(yè)和行業(yè)所需要的智能化機器人焊接技術，提升求職就業(yè)競爭力。

最后，職業(yè)院校要為一體化教學提供各項資金、資源支持，助力一體化教學有序開展。例如，與當地企業(yè)合作，建設智能化機器人焊接實訓基地，購置比較充足的智能化機器人焊接設備或利用虛擬仿真技術建設線上智能化機器人焊接實訓平臺，幫助學生積累豐富的實踐經驗。

（二）建設一體化教學教室

職業(yè)院校在智能化機器人焊接技術教學中應用一體化教學方法，應該著力建設一體化教學教室，提升智能化機器人焊接教學過程的智能化和靈活性。

首先，應為教室配置多媒體教學設備，包括校園網、計算機、投影儀等，利用多媒體教學設備提升教學過程的趣味性。例如，教師在為學生講解智能化機器人焊接弧焊電源輸出電流特性對焊接質量的影響時，利用網絡資源和實訓教學視頻資源等制作微課，為學生展示引弧和收弧參數設置對焊接質量的影響，讓學生通過觀看微課直觀感受因為引弧或收弧參數設置不合理而導致焊縫氣孔和裂紋等缺陷的過程，一方面幫助學生更快地掌握不同焊接類型適用的引弧和收弧參數，另一方面教育學生形成謹慎、細心的職業(yè)態(tài)度，逐漸培養(yǎng)學生精益求精的工匠精神。

其次，建設線上教學平臺，打造翻轉課堂，實現線上教學和線下教學的有效配合。例如，職業(yè)院校通過建設線上教學平臺并上傳電子版教材、教學課件、微課、歷年考試試卷等學習資源，鼓勵學生課前、課后利用線上教學平臺開展預習和復習。

最后，職業(yè)院校應該為學生建設智能化機器人焊接實訓教室，為實踐性教學提供載體和平臺。一方面，可以與企業(yè)合作建設符合相關技術標準并貼合企業(yè)生產實際的實訓教室，包括基礎實訓室、智能化機器人焊接實訓室、焊接質量檢驗實訓室等；另一方面，要重視虛擬仿真技術在實訓教學中的應用，利用ROBOGUIDE仿真軟件，幫助學生提升對接崗位需求的能力，解決實訓條件無法滿足教學需求的問題。相比于線下實訓教室，以虛擬仿真軟件為載體的線上實訓教室具有資金投入更少、教學安全性更高的特點。

（三）開發(fā)一體化教學教材

職業(yè)院校在智能化機器人焊接技術教學中應用一體化教學方法，必須開發(fā)一體化教學教材，即以教材為依托，打造理實一體化的教學內容體系。

職業(yè)院校應定期更新教材內容，為學生提供與行業(yè)發(fā)展趨勢和企業(yè)人才需求相匹配的教學內容，有效提升學生的崗位勝任力。一方面，職業(yè)院校可以與企業(yè)合作，利用企業(yè)渠道不斷獲取最新行業(yè)動態(tài)，利用行業(yè)案例、最新智能化機器人焊接設備說明書等豐富教學內容，增強教學內容的時代性和先進性；另一方面，職業(yè)院校可以將各類智能化機器人焊接比賽的獲獎作品作為教學內容，例如，職業(yè)院校可通過選拔優(yōu)秀學生參加全國機器人焊接職業(yè)技能大賽、地方組織的工業(yè)機器人自動化焊接技術技能大賽等，為學生分配指導教師并將學生的參賽作品納入教學內容，還可收集各類高規(guī)格智能化機器人焊接技術大賽獲獎團隊的作品，將其納入教學內容。

職業(yè)院校應該科學設置教學內容并開發(fā)校本教材。當前，部分職業(yè)院校的智能化機器人焊接技術教學存在欠缺相關課程知識的問題。例如，學生在缺乏焊接機器人的組成、編程及運動原理等相關知識的前提下參加智能化機器人焊接實訓，導致學生學習信心下降，實訓教學效率偏低。針對這一問題，職業(yè)院校要通過了解智能化機器人焊接實訓課程所需要的基礎知識召集專業(yè)教師研發(fā)校本教材，幫助學生鞏固理論基礎等措施，提升實訓教學效率。

（四）打造“雙師型”教師隊伍

職業(yè)院校要通過打造“雙師型”教師隊伍，為學生帶來更高質量的一體化教學體驗。“雙師型”教師隊伍即由職業(yè)院校全職專業(yè)課程教師和來自校外的兼職教師組成的教學隊伍，其中，全職專業(yè)課程教師大多都受過非常系統(tǒng)的專業(yè)教育，所以理論基礎非常扎實，但由于很多教師是畢業(yè)后直接進入職業(yè)院校任教的，所以工作經驗比較缺乏且洞察行業(yè)變化的敏銳性較差；而兼職教師雖然可能在專業(yè)理論方面存在不足，但是具有豐富的工作經驗，掌握智能化機器人焊接過程中經常出現的問題和常見問題的解決方法，并且對行業(yè)發(fā)展趨勢有更具前瞻性的見解，能夠幫助學生拓寬視野。

職業(yè)院校應該從校外引進工作經驗豐富、智能化機器人焊接能力強的兼職教師。一方面，職業(yè)院校與企業(yè)合作，聘請企業(yè)智能化機器人焊接技術強的工作人員來校任教；另一方面，職業(yè)院校以公開招聘的方式引進兼職教師，例如已經退休的企業(yè)智能化機器人焊接工人、在智能化機器人焊接培訓機構任職的實訓講師等。

職業(yè)院校應該為專業(yè)課程教師和兼職教師提供交流機會，定期組織專業(yè)課程教師與兼職教師交流教學經驗，研究解決教學中出現的問題，提升專業(yè)課程教師的實踐教學能力。

（五）積極與當地企業(yè)開展合作

職業(yè)院校要積極與當地企業(yè)開展合作，推動一體化教學的有序開展。

職業(yè)院校要樹立“互利共贏”意識，幫助企業(yè)從校企合作中獲得收益，從而保障校企合作長期。例如，職業(yè)院校在要求企業(yè)為實訓基地建設投資和提供行業(yè)動態(tài)信息的同時，利用辦學優(yōu)勢，為企業(yè)提供高質量專業(yè)技術技能人才和幫助企業(yè)開展新入職員工培訓等工作。

職業(yè)院校應該與企業(yè)合作建設實訓基地，如建設電弧焊實訓基地，為實訓基地配備材料切割、組對、焊接在內的所有工序訓練場地和設備，購置焊接機器人、激光跟蹤傳感器等高端裝備，利用該實訓基地開展智能化機器人焊接技術教學，企業(yè)可以利用該實訓基地開展員工培訓和技術研發(fā)等工作。

四、結束語

在智能化機器人焊接技術教學中實施一體化教學，具有提升教學效率、提升人才素質和助力教育改革的重要意義。相關人員應該積極探索一體化教學方法在智能化機器人焊接技術教學中的應用策略，不斷提升教學效率和質量，為我國國防、造船、化工、冶金等行業(yè)提供高素質專業(yè)焊接技能人才。

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（作者單位：開封技師學院）