工業(yè)機器人課程思政教學改革研究

千志科，田曉光，汪東霞

（黃河交通學院機電工程學院，河南焦作 454950）

目前，課程思政在各高校開展得如火如荼，將專業(yè)課與思政教育融合的必要性和有效性已得到教育界廣泛認可[1]。傳統工科的專業(yè)課程的研究已較為充分，但新興的專業(yè)課程目前的研究尚有欠缺。工業(yè)機器人課程目前在各高校的機械或近機類本科專業(yè)開設得越來越廣泛，工業(yè)機器人課程思政教學改革研究也有了初步的開展。大連海洋大學裴洲奇提出了工業(yè)機器人技術“課程思政”的總體原則：“圍繞一個中心、激活兩個主體、抓住三條主線、運用四個結合”的教育理念[2]。浙江機電職業(yè)技術學院尤光輝從職業(yè)教育的角度提出課程思政需要專業(yè)課教師不能只掌握相關專業(yè)知識，也要了解本課程每一個案例的背景、每一個知識點后面的背景知識并挖掘該知識背后所蘊藏的思想，并將這些想法結合專業(yè)課程傳授給學生[3]。上海工程技術大學萬慧琳提出實施案例引入法、科學與哲學類比法以及科技人物感染法三種工科專業(yè)課程踐行課程思政的有效途徑[4]。

工業(yè)機器人課程作為一門新興的專業(yè)課程，集機械、電氣、控制、計算機技術于一體，是未來工業(yè)裝備發(fā)展的重要方向，對其進行課程思政教學改革研究有著重要的研究價值。

一、課程教學全環(huán)節(jié)融入思政元素

課程教學全環(huán)節(jié)融入思政元素，將課程思政元素融入課程教學大綱，在教學安排的大綱項目內對應列出基本的思政元素，給教師授課指明思政方向。將思政元素融入教學設計，寓道于教，寓德于教，寓教于樂，避免出現教學、思政兩張皮的現象。案例庫、電子課件等教學工具也必須基于課程思政的理念進行制作、設計。高校教育需要將政治教育貫穿于教學的整個環(huán)節(jié)，那么將思政元素融入實踐教學環(huán)節(jié)則是不可或缺的。

（一）將課程思政元素融入課程教學大綱

課程教學大綱是課程教學的核心文件，工業(yè)機器人課程的全部教學環(huán)節(jié)均應符合工業(yè)機器人教學大綱的要求。常規(guī)的教學大綱的教學目標往往注重知識、能力和素質三大項的要求，思政教育目標往往忽視。要想較好地開展工業(yè)機器人的課程思政教學改革，課程的核心文件教學大綱必須將思政目標融入。新教學大綱須確立價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授“三位一體”的課程目標，并結合課程教學內容實際，明確思想政治教育的融入點、教學方法和載體途徑，評價德育滲透的教學成效，注重思政教育與專業(yè)教育的有機銜接和融合。在教學安排的大綱項目內對應列出基本的思政元素，給教師授課指明思政方向。

（二）將思政元素融入教學設計

教學大綱只能列出需要融入的思政元素目標，具體授課時思政元素與哪些知識點進行融合，必須在教案中體現出來。這就需要任課老師認真思考，研究思政切入點，將課程的知識點與思政目標進行有機地結合。課程思政是思政教育與專業(yè)教育一體的，絕對不能“兩張皮”授課。如果思政元素與專業(yè)教育結合得不夠自然，學生聽課的效果就會大打折扣，產生疑惑，甚至可能會產生反感、排斥[5]。所以，課程思政的教學方法也很重要。

（三）完善課程思政案例庫

根據教學大綱的思政元素，多收集圖片、視頻、故事、新聞等各類案例，從而建設豐富完善的案例庫，再有機地融入課堂教學，實現思政教育與專業(yè)教育一體化。案例的選取要緊密聯系工業(yè)機器人課程的各個知識點，不要牽強附會地強行聯系。大學階段的學生有自己獨立的思考，過于牽強的案例，會使學生產生反感心理，不利于教學。

（四）制作課程思政電子課件

根據新教學大綱、新教案制作能體現課程思政特點的新課件。現如今的大學課堂教學，多媒體電子課件已是必不可少的教學工具，電子課件可以圖文并茂，生動形象地展示教學內容，方便學生學習。課堂教學中學生目光停留時間較多的就是電子課件，將課程思政元素、案例呈現在電子課件中，必然能更好地提高對學生的思政教育效果。

（五）將思政元素融入實踐教學環(huán)節(jié)

實踐教學環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學生實踐能力的必要教學環(huán)節(jié)，學以致用才是教學的主要目的。高校教育需要將政治教育貫穿于教學的整個環(huán)節(jié)，那么將思政元素融入實踐教學環(huán)節(jié)則是不可或缺的。同時，精益求精的工匠精神、團結協作的團隊精神等這些思政元素也與實踐教學環(huán)節(jié)中對學生的要求一致，融合起來也較為自然。

二、工業(yè)機器人課程思政元素的挖掘

工業(yè)機器人課程是機械類或近機類專業(yè)的新興熱門課程，該課程的開設符合當今行業(yè)的實際需求。課程的教學內容一般有緒論、工業(yè)機器人的機械結構、運動控制、手動操作、任務編程、搬運機器人、碼垛機器人、焊接機器人、涂裝機器人和裝配機器人等。從教學內容來看，工業(yè)機器人課程顯然屬于自然學科，自然學科是中性的，不會以個人的意志為轉移，但是，科學是由人發(fā)現或創(chuàng)造的，其在傳播過程中不可避免地會受到人的影響，而人是有情感態(tài)度和價值觀的。在工業(yè)機器人的課程體系內深入挖掘思政元素，探索課程內所蘊含的科學哲理、思維方式和辯證法等，有利于培養(yǎng)學生的洞察力、嚴謹做事態(tài)度和冷靜客觀的邏輯思辨能力。

（一）緒論中的課程思政元素

工業(yè)機器人課程的緒論一般包括工業(yè)機器人的概念、發(fā)展概況、發(fā)展趨勢、分類、應用、產業(yè)現狀等內容。作為課程開篇，思政元素必須重點融入。工業(yè)機器人的概念部分可以從機器人與自然人的區(qū)別引入做人的“創(chuàng)造性思維”“倫理道德”和“家國情懷”等思政元素。機器人的發(fā)展概況部分可以融入“創(chuàng)新觀念”“量變與質變”等思政元素，也可以從一些機器人發(fā)展過程中小故事講述創(chuàng)新的艱難、創(chuàng)新方法、創(chuàng)新意識等內容。工業(yè)機器人的發(fā)展趨勢部分可以將機器學習與人類學習聯系，機器人安全問題與人類安全問題結合，還可以融入黨的十八大五中全會提出的堅定不移貫徹創(chuàng)新、協調、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念。工業(yè)機器人分類的多樣性可以引入生物多樣性相結合。工業(yè)機器人的產業(yè)現狀部分往往是緒論部分的重點，也是課程思政最需要融入的部分。從關鍵零部件國外占比可以引入科學歷史發(fā)展史和美國貿易戰(zhàn)對我國高科技的封鎖，從而激發(fā)學生的科技危機感、緊迫感和任務感，同時要引入馬克思原理的內因和外因的辯證關系原理和條件性原理部分，要告訴學生條件是可以改變的，人們可以通過自己的努力創(chuàng)造出事物發(fā)展所需要的具體條件。從我國工業(yè)機器人總體發(fā)展速度，規(guī)模程度方面可以引入民族自豪感和中國特色社會主義制度的優(yōu)越感，要樹立強烈的創(chuàng)新民族自信，堅定不移地走中國特色社會主義自主創(chuàng)新道路，堅持自主創(chuàng)新、重點跨越、支撐發(fā)展、引領未來的方針。要緊跟全球科技發(fā)展方向、全方位加強全球國際合作、融入世界創(chuàng)新網絡。

（二）工業(yè)機器人機械結構部分的課程思政元素

工業(yè)機器人的機械結構部分富有規(guī)則性和創(chuàng)新性，在授課過程中一定要讓學生懂得遵守科學規(guī)律，善用基本的科學方法，保持嚴謹的工作作風，另外不能固守已有的科學成果，要善于創(chuàng)新，勇于突破。

（三）工業(yè)機器人運動控制部分的課程思政元素

工業(yè)機器人的運動控制要求運動精確，控制可靠，此部分可以向學生灌輸精益求精、科學規(guī)范的工匠精神，要想讓工業(yè)機器人得到精確控制，操作者也需要精湛的技藝，一絲不茍的工作作風。要想讓工業(yè)機器人正常運轉，每一個零部件、每一個傳感器都需要無故障工作。同樣的，在現實工作中，要想讓某個工作項目完美推進，團隊中的每一個人都需要做好自己的崗位工作，愛崗敬業(yè)，并且在團隊之間精誠合作，相互間傳遞“準確信號”。

（四）工業(yè)機器人手動操作部分的課程思政元素

在工業(yè)機器人手動操作時，要針對不同的場合，任務確定不同的參考坐標系，那就需要操作者能夠根據任務的特點，實事求是，具體問題具體分析，向學生灌輸矛盾的普遍性與特殊性的辯證統一關系，分析各類坐標系之間蘊含的共性與個性、絕對與相對的道理。

在工業(yè)機器人手動操作時，在其生產線上有著機械危險、電氣危險、熱能危險、噪聲危害和輻射危害等相關的潛在危險。國家頒布有工業(yè)機器人安全生產國標，相關生產企業(yè)在工業(yè)機器人使用時都會制定一些安全生產規(guī)章制度，如果違章操作，很可能引起人身、設備的事故。所以在講解此部分內容時，可以重點融入規(guī)則意識、安全生產意識，懂得珍惜生命、保護他人和愛護設備。

（五）工業(yè)機器人任務編程部分的課程思政元素

編程語言是有基本規(guī)則要求的，但每一個任務的執(zhí)行需要不同的代碼，不同的語句組合。此處可以引入創(chuàng)新和守規(guī)之間關系，當今時代，舉國上下，各行各業(yè)都對創(chuàng)新發(fā)展抱有強烈的熱情，不管是科技的創(chuàng)新、還是制度的創(chuàng)新，都對社會的發(fā)展起著重要的作用，但任何事物的發(fā)展都要有科學合理的過程，需要遵守基本的科學規(guī)律，絕不能打著“創(chuàng)新”的名號，以破壞規(guī)則為目的、借創(chuàng)新之名擺脫監(jiān)管，給社會帶來不和諧、不穩(wěn)定的因素。近年來，有些跑江湖的江湖庸醫(yī)，以創(chuàng)新為名號，制作假冒偽劣藥品和器具，甚至在某些“三甲”醫(yī)院創(chuàng)辦科室，誘惑求醫(yī)心切的患者，給廣大人民群眾帶來很大的生命安全隱患。還有一些創(chuàng)新，看著很光明正大，但是創(chuàng)新過程缺乏約束，也會造成不良影響。例如幾年前的打車軟件之間的不良競爭，使得在基本形成壟斷的同時，也造成了一些老人、兒童等特殊群體遇到打不到車、招手車不停的情況。甚至在缺乏監(jiān)管的情況下，也發(fā)生了一些惡性的刑事案件。

（六）搬運機器人部分的課程思政元素

搬運機器人的控制需要精確的位置和過程控制，要求作業(yè)人員要有嚴謹、負責和專注的工作態(tài)度。不同的搬運對象需要不同的搬運原理、夾持工具，這就要求學生要有具體問題具體分析的科學思維。有些重型搬運機器人，在保持盡可能大的搬運質量和動作范圍的同時，還要求盡可能減輕自身質量，結構盡可能緊湊，位置精度盡可能高。這就要求設計人員發(fā)揮精雕細琢、精益求精的科研精神。

（七）碼垛機器人部分的課程思政元素

碼垛過程可能是重復枯燥的，但不積跬步無以至千里，任何一個浩大的工程都是由小事一步一步做起的，這就要求人們有吃苦耐勞、勤勤懇懇、踏踏實實、不驕不躁的工作作風。

（八）焊接機器人部分的課程思政元素

焊接機器人作為廣泛使用的工業(yè)機器人之一，對現代工業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。焊接機器人的應用可以較大程度地降低生產成本。此處可以介紹共享單車迅速發(fā)展的科技原因。共享單車制造企業(yè)廣泛地運用焊接機器人降低制造成本是共享單車行業(yè)快速發(fā)展的原因之一。此處可以印證鄧小平同志在全國科學大會上提出了“科學技術是第一生產力”的論斷，符合馬克思理論中的生產力理論和科學觀。焊接機器人工作過程也十分需要注意電氣、強光、有毒氣體等安全因素，需要進行安全生產教育。

（九）涂裝機器人部分的課程思政元素

涂裝機器人對涂裝環(huán)境有一定的要求，這就要求作業(yè)時具備無塵、恒溫、恒濕的正壓噴房，保證有害揮發(fā)性氣體含量不超標。此處可以引入抗擊新冠時的“負壓隔離病房”，講解原理區(qū)別，再引入火神山、雷神山醫(yī)院的建設，突顯中國特色社會主義制度的優(yōu)越性。

噴涂作業(yè)產生的有毒氣體，需要經過凈化，達標后才能排放到大氣中，此處可以引入綠色環(huán)保的生產意識。保護環(huán)境就是保護生產力，改善環(huán)境就是發(fā)展生產力。生態(tài)環(huán)境保護和經濟發(fā)展不是矛盾對立的關系，而是辯證統一的關系。

（十）裝配機器人部分的課程思政元素

在裝配生產線上，各種裝配機器人與產品之間需要精密的配合，完成相互間的定位，良好的信號傳遞，生產過程才能順利進行。此處可以融入團結協作的團隊精神。團隊成員之間就像裝配生產線上的裝配機器人，需要在完成本職工作的同時相互配合，積極溝通，才能更好地完成整體項目。團隊精神能夠激發(fā)個人的創(chuàng)造力，提高組織的工作績效和創(chuàng)新力。

三、結束語

工業(yè)機器人課程屬于新工科課程，是工業(yè)的重要研究方向，將工業(yè)機器人課程與思政教育融合的教學改革研究很有必要。工業(yè)機器人課程思政教學應從教學大綱、教學設計、案例庫、電子課件和實踐教學環(huán)節(jié)等課程教學環(huán)節(jié)融入思政元素，并且從師資培訓、定期研討、集體備課和教學競賽等多方面提升教學團隊課程思政能力，從緒論、工業(yè)機器人的機械結構、運動控制、手動操作、任務編程、搬運機器人、碼垛機器人、焊接機器人、涂裝機器人和裝配機器人等教學單元深入挖掘課程思政元素。