專(zhuān)業(yè)群背景下“工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)”課程的教學(xué)改革探析

彭明仔

（廣州科技貿(mào)易職業(yè)學(xué)院，廣東 廣州 510000）

1 研究背景

新的國(guó)際國(guó)內(nèi)環(huán)境為提升粵港澳大灣區(qū)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、更高水平參與國(guó)際合作和競(jìng)爭(zhēng)拓展了新空間。2019年2 月，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)了《粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要》，未來(lái)粵港澳大灣區(qū)將建成世界新興產(chǎn)業(yè)、先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)基地。同時(shí)，《廣東省智能制造發(fā)展規(guī)劃（2015—2025 年）》強(qiáng)調(diào)要以先進(jìn)裝備制造業(yè)為突破口，以智能制造為核心和主攻方向，帶動(dòng)全省制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，加快實(shí)現(xiàn)由制造業(yè)大省向制造業(yè)強(qiáng)省轉(zhuǎn)變。

基于此背景，提出了貫徹落實(shí)《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》和《廣東省職業(yè)教育“擴(kuò)容、提質(zhì)、強(qiáng)服務(wù)”三年行動(dòng)計(jì)劃（2019—2021 年）》，并發(fā)揮專(zhuān)業(yè)群的集聚效應(yīng)和服務(wù)功能，為廣東省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供高素質(zhì)技術(shù)技能人才支持和智力支撐。因此，對(duì)當(dāng)前高職院校的人才培養(yǎng)工作提出了更高的要求，迫切需要大力提高高職人才培養(yǎng)質(zhì)量。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)是先進(jìn)制造業(yè)的典型代表，在專(zhuān)業(yè)群建設(shè)背景下應(yīng)加強(qiáng)對(duì)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)教學(xué)質(zhì)量的提升，進(jìn)而培養(yǎng)出更多高素質(zhì)技術(shù)技能人才。

2 教學(xué)中存在問(wèn)題

實(shí)踐條件不足。在教學(xué)過(guò)程中，由于實(shí)訓(xùn)設(shè)備有限，目前通常采用的是分組輪訓(xùn)的實(shí)踐教學(xué)方式，教師無(wú)法兼顧到每個(gè)學(xué)生的完成情況，從而導(dǎo)致學(xué)生平均實(shí)踐學(xué)時(shí)不足。

教學(xué)方法落后。傳統(tǒng)的課程教學(xué)模式下教師占據(jù)了課堂教學(xué)的主體，并且以課堂講授為主，使得實(shí)踐教學(xué)與課堂教學(xué)之間呈現(xiàn)出嚴(yán)重的脫節(jié)現(xiàn)象，學(xué)生對(duì)于該課程知識(shí)的學(xué)習(xí)也逐漸失去興趣。

缺乏雙師型教師隊(duì)伍。課程內(nèi)容與企業(yè)工程實(shí)際場(chǎng)景脫節(jié)，高職院校缺乏從事過(guò)工業(yè)機(jī)器人崗位相關(guān)的“雙師型”教師，所講授的內(nèi)容也無(wú)法被學(xué)生理解與掌握，教師在企業(yè)實(shí)踐的能力有待提升。

教學(xué)內(nèi)容針對(duì)性不強(qiáng)。專(zhuān)業(yè)群各專(zhuān)業(yè)對(duì)本課程的教學(xué)目標(biāo)有所不同，但目前為不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生授課的內(nèi)容基本一致，應(yīng)針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)建立規(guī)范的課程標(biāo)準(zhǔn)，并將課程進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，教師根據(jù)各專(zhuān)業(yè)學(xué)時(shí)進(jìn)行合理組合，開(kāi)展模塊化教學(xué)設(shè)計(jì)。

3 課程改革的基本方法和思路

3.1 開(kāi)展企業(yè)調(diào)研，明確課程的教學(xué)目標(biāo)

為掌握工業(yè)機(jī)器人在本體制造、系統(tǒng)集成及應(yīng)用企業(yè)的人才需求情況，了解工業(yè)機(jī)器人的相關(guān)崗位設(shè)置，并對(duì)各職業(yè)崗位所需能力與典型工作任務(wù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。前往珠三角智能制造行業(yè)，對(duì)工業(yè)機(jī)器人職業(yè)發(fā)展和人才需求開(kāi)展了調(diào)查和研究，進(jìn)而明確企業(yè)崗位對(duì)應(yīng)課程的教學(xué)目標(biāo)，形成工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才需求調(diào)研報(bào)告。

3.2 建立模塊化教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)

由于電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)群相關(guān)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)不盡相同，需突出各專(zhuān)業(yè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)符合各專(zhuān)業(yè)需求的模塊化課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。如電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生側(cè)重于掌握工業(yè)機(jī)器人的集成應(yīng)用知識(shí)；機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生側(cè)重于掌握工業(yè)機(jī)器人的一般操作應(yīng)用及一般操作維護(hù)知識(shí)；工業(yè)機(jī)器人專(zhuān)業(yè)學(xué)生側(cè)重于掌握工業(yè)機(jī)器人的集成應(yīng)用、系統(tǒng)維護(hù)及安裝調(diào)試等知識(shí)上[1]。根據(jù)專(zhuān)業(yè)群各專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)的差異性，確定本課程的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容，并擴(kuò)展本課程的相關(guān)知識(shí)。

3.3 改革教學(xué)方法

傳統(tǒng)教學(xué)缺乏對(duì)學(xué)生從事企業(yè)項(xiàng)目工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，從而導(dǎo)致學(xué)生進(jìn)入企業(yè)無(wú)法快速融入企業(yè)工程項(xiàng)目，引入工程問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生積極參與和討論，可以鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的項(xiàng)目工程思維方式，從而提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，以企業(yè)崗位典型的工作任務(wù)為載體，采用項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、“理虛實(shí)一體化”的教學(xué)方式[2]。

3.4 搭建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，開(kāi)展線(xiàn)上線(xiàn)下混合教學(xué)

搭建基于超星學(xué)習(xí)通的網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)，便于開(kāi)展線(xiàn)上線(xiàn)下同步教學(xué)，教師與學(xué)生通過(guò)“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)”，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)與在線(xiàn)學(xué)習(xí)相結(jié)合。

3.5 改革考核方法， 突出考核學(xué)生解決問(wèn)題的能力

改革現(xiàn)有考核方法，重點(diǎn)考核學(xué)生應(yīng)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決企業(yè)工程實(shí)踐問(wèn)題的能力及崗位技能。借助線(xiàn)上評(píng)價(jià)體系，并結(jié)合線(xiàn)下實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)“線(xiàn)上+線(xiàn)下+期末考核”的模式，科學(xué)、系統(tǒng)、客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

4 課程改革取得的成果

4.1 智能制造企業(yè)的調(diào)研結(jié)果

本專(zhuān)業(yè)群教師前往佛山隆深、川崎、埃夫特、因明智能等企業(yè)調(diào)研。了解智能裝備制造產(chǎn)業(yè)群上游是核心零部件，主要的是減速機(jī)、控制系統(tǒng)及本體制造商，中游是智能裝備系統(tǒng)集成商，下游是智能裝備應(yīng)用企業(yè)，國(guó)內(nèi)企業(yè)都集中在這個(gè)環(huán)節(jié)上。上游崗位包括機(jī)器人的本體制造，機(jī)器人系統(tǒng)裝調(diào)、調(diào)試、銷(xiāo)售及售后支持的技術(shù)人才；中游企業(yè)是工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成企業(yè)，主要崗位是機(jī)器人系統(tǒng)的安裝調(diào)試、集成開(kāi)發(fā)、技術(shù)服務(wù)等人才；在下游的應(yīng)用型企業(yè)，需要大量的機(jī)器人自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)中運(yùn)行維護(hù)、操作編程、車(chē)間管理等綜合素質(zhì)較強(qiáng)的技術(shù)人才。根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，本專(zhuān)業(yè)的人才需求主要分為安裝調(diào)試、系統(tǒng)集成、技術(shù)服務(wù)、項(xiàng)目經(jīng)理4 個(gè)層次。

4.2 明確課程教學(xué)目標(biāo)

本崗位基于典型工作任務(wù)的能力要求來(lái)確定課程目標(biāo)，以必須、夠用、實(shí)用為原則，將學(xué)科的系統(tǒng)性知識(shí)進(jìn)行重組，變知識(shí)本位為能力本位，課程內(nèi)容融入“1+X ”證書(shū)職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[3]、職業(yè)資格認(rèn)證考核標(biāo)準(zhǔn)及崗位能力考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，采用“教、學(xué)、做”為一體的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生掌握工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)操作與編程應(yīng)用的能力。課程設(shè)計(jì)遵循以學(xué)生為中心，結(jié)合企業(yè)訪談、問(wèn)卷調(diào)查和職業(yè)能力分析，確定了本課程的認(rèn)知目標(biāo)、能力目標(biāo)、情感目標(biāo)。

4.3 建立專(zhuān)業(yè)群模塊化課程標(biāo)準(zhǔn)

本課程以智能制造企業(yè)與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)職業(yè)崗位能力需求為宗旨，以先進(jìn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備為實(shí)訓(xùn)教學(xué)載體，構(gòu)建以核心職業(yè)能力培養(yǎng)為主線(xiàn)，“基礎(chǔ)通用、模塊組合、各具特色”的工學(xué)結(jié)合的專(zhuān)業(yè)群課程標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，學(xué)習(xí)情境遵循人才職業(yè)成長(zhǎng)的規(guī)律進(jìn)行排列，具有合理的梯度結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)難度由易到難，職業(yè)能力要求從低到高；貫徹以學(xué)生為主體的教學(xué)理念，采用行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)，學(xué)生通過(guò)接受教師安排的工作任務(wù)，在完成工作任務(wù)的過(guò)程中使教學(xué)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，做到“教、學(xué)、做” 一體化，最終實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)”和“學(xué)中做”[4]。

課程劃分為通識(shí)模塊、基礎(chǔ)模塊、技能模塊、應(yīng)用模塊及拓展模塊，不同專(zhuān)業(yè)適用不同的教學(xué)模塊開(kāi)展教學(xué)，如表1 所示。

表1 課程模塊與專(zhuān)業(yè)的對(duì)應(yīng)性

表1（續(xù)）

4.4 采用“理-虛-實(shí)”及線(xiàn)上線(xiàn)下一體化教學(xué)模式

本課程改革了以往的“理實(shí)一體化”教學(xué)模式，通過(guò)引入“理實(shí)一體、虛實(shí)結(jié)合”的現(xiàn)代教學(xué)模式，將課程理論知識(shí)和實(shí)踐能力結(jié)合在一起，將離線(xiàn)仿真和實(shí)際動(dòng)手操作結(jié)合在一起，虛擬仿真與實(shí)訓(xùn)硬件平臺(tái)進(jìn)行結(jié)合[5]。在實(shí)際教學(xué)中教師利用線(xiàn)上學(xué)習(xí)通+線(xiàn)下課堂+線(xiàn)下實(shí)訓(xùn)進(jìn)行混合式教學(xué)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)課前、課中、課后無(wú)縫連接，線(xiàn)上線(xiàn)下高度融合。每個(gè)學(xué)生利用線(xiàn)上資源進(jìn)行理論學(xué)習(xí)，然后再通過(guò)電腦進(jìn)行虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)，最后再通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行實(shí)際操作和驗(yàn)證。利用虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，可以讓每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)動(dòng)手訓(xùn)練，解決了以往實(shí)踐條件不足，學(xué)生訓(xùn)練時(shí)間短的問(wèn)題，有助于教學(xué)質(zhì)量的提升。

4.5 構(gòu)建科學(xué)合理的課程評(píng)價(jià)體系

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)以教師評(píng)價(jià)為主，本課程考核評(píng)價(jià)結(jié)合“1+X”證書(shū)考核標(biāo)準(zhǔn)[6]，課程考核采用項(xiàng)目過(guò)程化評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)每個(gè)子項(xiàng)目實(shí)施的全過(guò)程。強(qiáng)化實(shí)操考核，每個(gè)項(xiàng)目的考核主要采用小組互評(píng)、學(xué)生自評(píng)和教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式。評(píng)價(jià)內(nèi)容以教學(xué)目標(biāo)為依據(jù)，側(cè)重學(xué)生專(zhuān)業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)相結(jié)合的綜合評(píng)價(jià)。具體的考核評(píng)價(jià)方法為：過(guò)程性線(xiàn)上考核占50%，包含線(xiàn)上視頻（15%），課堂活動(dòng)（10%）、出勤（10%）、作業(yè)（15%）；期末考核占50%，包含理論（30%）、實(shí)操（20%），在每一個(gè)子項(xiàng)目后面附有評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，采用多種評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式。

5 結(jié)論

本文基于專(zhuān)業(yè)群建設(shè)大背景，通過(guò)對(duì)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)、采用“理虛實(shí)”一體化教學(xué)方法、搭建線(xiàn)上網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)以及構(gòu)建科學(xué)合理的教學(xué)評(píng)價(jià)體系等多方面的改革來(lái)提高教學(xué)質(zhì)量，取得了良好效果，培養(yǎng)出理論知識(shí)扎實(shí)、實(shí)踐能力突出的技術(shù)技能型人才。