《焊接機器人》課程項目化教學(xué)改革實踐研究

周利平，王傳渝，韓永剛

（1.云南機電職業(yè)技術(shù)學(xué)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(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)和自動控制技術(shù)的發(fā)展，自動化焊接技術(shù)特別是機器人焊接技術(shù)得到了快速發(fā)展，自動化焊接已經(jīng)成為今后焊接發(fā)展的主要方向，將在一些行業(yè)中逐漸替代傳統(tǒng)的手工焊接工藝。焊接機器人已廣泛應(yīng)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(guān)制造領(lǐng)域中，并作為先進制造業(yè)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(biāo)志之一，行業(yè)的發(fā)展對高技術(shù)技能型人才的培養(yǎng)提出更高的要求。目前，國內(nèi)已有較多關(guān)于高等職業(yè)課程項目化教學(xué)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(gòu)建；二是項目化教學(xué)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(dǎo)向，確立課程教學(xué)目標(biāo)，整合和重構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容，基于能力導(dǎo)向篩選知識點和技能點，并將其模塊化，突出學(xué)生崗位能力培養(yǎng)。

1 《焊接機器人》課程教學(xué)現(xiàn)狀與存在的問題

1.1 課程設(shè)置不合理

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

1.2 教學(xué)設(shè)備不充足

《焊接機器人》課程注重培養(yǎng)學(xué)生實踐操作能力，要求學(xué)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(xiàn)、焊接工藝參數(shù)的調(diào)整、設(shè)備的保養(yǎng)與維護，完成每項任務(wù)耗時都較長，而課時量有限，要達到課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)要求，每5名學(xué)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(xiàn)有條件很難達到以上標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 課程評價不全面

傳統(tǒng)的課程評價方式注重于結(jié)果評價，學(xué)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(jié)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(chuàng)新能力、與人溝通交流和合作共事的能力及學(xué)習(xí)態(tài)度等綜合能力考查較少，不能完全體現(xiàn)德、智、體、美、勞全面發(fā)展的綜合素質(zhì)培養(yǎng)目標(biāo)。

2 《焊接機器人》項目化教學(xué)課程體系的開發(fā)

以培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能型人才為目標(biāo)，對企業(yè)崗位需求進行充分調(diào)研，分析研究高職院校學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，結(jié)合行業(yè)發(fā)展趨勢，制定《焊接機器人》項目化教學(xué)課程體系，如圖1所示。

圖1

通過對焊接行業(yè)及相關(guān)企業(yè)進行多方位的深度調(diào)研，了解行業(yè)內(nèi)企業(yè)對人才知識結(jié)構(gòu)、技能水平及職業(yè)行為習(xí)慣的需求，并將其轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，確定以職業(yè)崗位能力需求為核心，注重知識和能力的邏輯構(gòu)建規(guī)律，以工作過程為導(dǎo)向，根據(jù)焊接專業(yè)崗位群能力要求，以焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)為主線，充分融入學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)及學(xué)習(xí)能力，開發(fā)項目內(nèi)容，合理制定教學(xué)方法和評價方案。

3 《焊接機器人》項目化教學(xué)課程體系的構(gòu)建

新建的課程體系涉及項目開發(fā)、項目實施及課程評價三個模塊，模塊之間相互聯(lián)系，形成閉環(huán)教學(xué)模式。項目開發(fā)以崗位需求為前提，系統(tǒng)分析理論知識內(nèi)容及職業(yè)素養(yǎng)要求，制定課程教學(xué)項目；項目實施重在培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，教學(xué)過程體現(xiàn)以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教學(xué)理念，重在培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)知識技能、職業(yè)信念及職業(yè)行為習(xí)慣；課程評價是保證教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，科學(xué)合理的課程評價能充分反映出項目開發(fā)和項目實施的合理性?！逗附訖C器人》項目化教學(xué)課程體系如圖2所示。

圖2

課程體系開發(fā)過程中，項目開發(fā)是教師對課程進行的整體設(shè)計，課程的教學(xué)目標(biāo)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(shù)的制定、焊縫質(zhì)量檢驗與分析等，要求學(xué)生要有扎實的焊接基礎(chǔ)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(tǒng)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(chǔ)及高的職業(yè)素養(yǎng)，綜合上述能力，課程共開設(shè)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(jié)構(gòu)件焊接機器人加工，每個項目由任務(wù)布置、方案制定、任務(wù)實施、項目評價組成，學(xué)生要能合理的選擇材料，并按照任務(wù)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(shù)的制定與調(diào)整、程序運行及工件質(zhì)量檢驗，對加工過程中出現(xiàn)的問題，要能提出解決方案，注重提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與創(chuàng)新性。

4 結(jié)語

為進一步促進培養(yǎng)技術(shù)技能型人才目標(biāo)的實現(xiàn)，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，提升教學(xué)質(zhì)量，針對《焊接機器人》課程，研究項目化教學(xué)課程體系建立的關(guān)鍵問題，以企業(yè)需求為導(dǎo)向，以分析學(xué)情為中心，以學(xué)校教學(xué)條件為基礎(chǔ)，重構(gòu)項目化教學(xué)課程體系，建立理實一體化教學(xué)模式，融入虛擬仿真技術(shù)，使學(xué)生理論學(xué)習(xí)、模擬仿真、手工焊接、焊接機器人操作與編程、設(shè)備保養(yǎng)與維護、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗環(huán)環(huán)相扣，改善學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力，可以合理解決傳統(tǒng)的《焊接機器人》課程體系不合理、教學(xué)設(shè)備不充足、課程評價不全面的問題。