“金課”引領(lǐng)下的電氣運行與控制專業(yè)中高職銜接課程體系的研究

楊海燕 何婕 徐丹鳳

摘 要：隨著我國發(fā)展進入新常態(tài)，一些傳統(tǒng)人口紅利優(yōu)勢逐漸喪失，以“機器人革命”撬動創(chuàng)新發(fā)展的工業(yè)4.0智能產(chǎn)業(yè)應(yīng)運而生。傳統(tǒng)的中高職銜接課程體系已無法滿足新時代下技能人才發(fā)展需要。電氣運行與控制專業(yè)中高職銜接課程體系中的課程應(yīng)適應(yīng)發(fā)展融合現(xiàn)代工業(yè)工業(yè)機器人技術(shù)。因此建構(gòu)以金課為代表的課程體系，培養(yǎng)和開發(fā)學生的實踐動手和技術(shù)創(chuàng)新的能力，為將來進入高職階段進行智能化產(chǎn)品的學習開發(fā)奠定堅實的技術(shù)準備。本文根據(jù)新時代學生特征和認知規(guī)律，運用多層次多方位教學策略構(gòu)建以“金課”—工業(yè)機器人專業(yè)為代表的新課堂，通過建立豐富的多功能多助式信息化教學、平臺實踐教學等教學實踐提升學生的自主學習能力和綜合解決問題能力。

關(guān)鍵詞：金課 多助式信息化教學 三位一體

Abstract：With Chinese development entering the new normal， some traditional demographic dividend advantages are gradually lost，the industry 4.0 intelligent industry leveraging the innovative development with the "Robot Revolution" came into being.The traditional connecting curriculum system of secondary and higher vocational education is no longer suitable for the development of skilled talents in the new era.Therefore， we should build a curriculum system represented by gold course， cultivate and develop students' practical and technological innovation ability， and lay a solid technical preparation for the learning and development of intelligent products in Higher Vocational Education in the future.According to the characteristics and cognitive law of students in the new era， this paper uses multi-level and multi-directional teaching strategies to build a new classroom represented by "golden class" - industrial robot specialty， and improves students' autonomous learning ability and comprehensive problem-solving ability by establishing rich multi-functional and multi-help information-based teaching， platform practice teaching and other teaching practices.

Key words：golden course ; multi aid information teaching;three-in-one

1 引言

工業(yè)4.0時代我國創(chuàng)新提出了中國制造2025，工業(yè)機器人的發(fā)展和應(yīng)用成為中國智造之鼎走向高端化和智能化的關(guān)鍵增長點。目前，我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)已成為全球最大市場，工業(yè)機器人技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的背后卻隱含著缺乏工業(yè)機器人應(yīng)用技能型人才的困境，掣肘著機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。工業(yè)機器人課程作為“金課”融入電氣運行與控制專業(yè)中高職銜接課程體系不僅體現(xiàn)了對未來科技發(fā)展的認識，也是培養(yǎng)新時代人才的重要舉措[1]。本文以工業(yè)機器人技術(shù)維護人員崗位為導向，運用虛實結(jié)合“信息化教學+實踐平臺教學+企業(yè)素質(zhì)拓展”三位一體構(gòu)建中高職機器人專業(yè)特色的新課堂，契合了工業(yè)4.0提出的制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的要求。

2 虛實結(jié)合構(gòu)建教學環(huán)境

在實訓設(shè)備的硬件設(shè)施建設(shè)之外，改革傳統(tǒng)教學模式，探索符合新時代發(fā)展的工業(yè)機器人教學新模式教學內(nèi)容顯得尤為關(guān)鍵。

2.1 信息化教學引入

教師創(chuàng)設(shè)多種類型的信息化資源庫，豐富教學環(huán)境[2]。學生自主運用資源庫將學習方式由被動接受知識轉(zhuǎn)化為主動探究。本文創(chuàng)設(shè)的信息化教學方法主要包括兩部分。

2.1.1 自助式信息化教學

第一部分是“自助式信息化教學”，即課前學生運用手機、Ipad等自媒體設(shè)備進行自主學習的信息化資源。

項目案例：構(gòu)建3Dmax技術(shù)模擬工業(yè)機器人智能制造工廠，學生深入模擬工廠做一次線上工廠的“參觀者”，初步了解機器人制造企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境;教師錄制創(chuàng)意工業(yè)機器人工作原理的微課，機器人的工作原理是一個比較復雜的問題，微課實現(xiàn)復雜內(nèi)容簡單化，將晦澀難懂的原理知識生動形象地表現(xiàn)出來，將機器人和我們?nèi)祟愡M行類比，機器人原理就是模仿人類肢體動作和控制決策等，學生通過類比法將抽象知識具體化。

“自助式信息化教學”把教學內(nèi)容隱含在每個APP子目錄中，讓學習變得更加簡單快樂，突破了時空的限制，拓寬了學習的方式，不僅為學生自主學習提供了寄休閑娛樂和知識提升的路徑指引，又可為教師組織后期的課堂教學提供數(shù)據(jù)支持，提升了學生自學能力。

2.1.2 師助式信息化教學

第二部分是“師助式信息化教學”，也是他助式信息化教學，教師集中目前先進的教育教學資源庫，包括工業(yè)機器人VR沉浸式信息化資源，Solidworks結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件，ABB工業(yè)機器人三維仿真軟件。上述教學資源軟件能夠在虛擬環(huán)境下實現(xiàn)交互方式的手動裝配與拆卸、裝配過程中所需工具的選擇、拆裝全過程和零件與組件的拆卸與裝配等功能。

項目案例：工業(yè)機器人虛擬操作，首先學生熟悉機器人常用四種工廠工作模式包括搬運、碼垛、噴漆、焊接的操作方法，進入特定虛擬場景后，體驗儀器操作，學生初步了解虛擬操作，自主學習安全操作相關(guān)規(guī)則要求，強化對于安裝規(guī)則的理解，養(yǎng)成規(guī)范的操作意識。

教師通過軟件進行工業(yè)機器人基礎(chǔ)學習和信息交互，為學校節(jié)約大量硬件成本，學生熟練掌握軟件虛擬操作機器人后，方可進行實際操作;學生在師助式信息化虛擬環(huán)境中快速認識機器人、迅速掌握工業(yè)機器人示教器基本操作，減少設(shè)備投入和損壞的風險，大大縮短學習周期，降低學習成本。

學生通過前期信息化專業(yè)課程學習的基礎(chǔ)上，本階段將理論知識結(jié)合到實踐中，拓展綜合專業(yè)知識，提高學生的創(chuàng)新和實踐能力。我校大力發(fā)展工業(yè)機器人方向，配備了ABB工業(yè)機器人多功能教學工作站、模塊化可拆裝機器人實操平臺和焊接工業(yè)機器人工作站等，平臺均模擬工業(yè)現(xiàn)場，以實際生產(chǎn)項目為載體，有效緩解了教學實訓設(shè)備不足的局面，促進了我校機器人專業(yè)建設(shè)和發(fā)展。學生已在多助式信息化資源庫中掌握了工業(yè)機器人的基礎(chǔ)知識，通過平臺將知識轉(zhuǎn)化為技能，本平臺只需少量的實際機器人進行驗證性操作;學生通過虛擬學習掌握機器人基礎(chǔ)操作，然后再實際操作真實機器人，防止由于學生不熟悉機器人操作而直接學習操作真實機器人容易出現(xiàn)的人員或設(shè)備的安全事故。

3 校企聯(lián)合 實踐驗證

我校電氣運行與控制專業(yè)高職轉(zhuǎn)段升入連云港職業(yè)技術(shù)學院進行高職階段學習，本文以畢業(yè)生為調(diào)研對象，同時我校現(xiàn)代師徒制實踐教學將“金課”引領(lǐng)下的電氣運行與控制專業(yè)中高職銜接課程體系作為檢驗陣地。為了將知識轉(zhuǎn)化為能力，作為“金課”教學課堂的延伸，教師帶領(lǐng)學生走進工業(yè)機器人生產(chǎn)企業(yè)，在行業(yè)專家的指導下，進行工業(yè)機器人安裝和維護實踐，各小組合作完成實習報告在微信公眾平臺中提交。學生在此過程中獲得了實戰(zhàn)經(jīng)驗，逐步培養(yǎng)學生適應(yīng)工作崗位的職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)，為今后的頂崗實習和就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

在中國制造2025以及強基工程的大力推動下，我國的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。職業(yè)院校作為技能人才培養(yǎng)的供給側(cè)，為我國輸送合格的工業(yè)機器人實操專業(yè)人才。本文探索了“金課”引領(lǐng)下的電氣運行與控制專業(yè)中高職銜接課程體系“信息化教學+實踐平臺教學+企業(yè)素質(zhì)拓展”三位一體的新型教學實踐方法，改變了傳統(tǒng)課堂式教學，運用多種多類型的先進信息化手段縮減了教學設(shè)備投入，拓寬了學習內(nèi)容，打破了時空的限制，將知識轉(zhuǎn)化為技能，增強了學生的自主學習能力并且為工業(yè)機器人教學提供了一個更高效的手段。

參考文獻：

[1]金凌芳.職業(yè)教育信息化背景下專業(yè)課程教學資源建設(shè)的實踐研究[J]. 中國職業(yè)技術(shù)教育，2017（8）：50-53.

[2]雷靜桃，劉亮，張海洪.“機器人學”課程教學改革與實踐[J].實驗室研究與探索，2013（5）.