產(chǎn)教融合背景下“工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用”課程教學(xué)改革

陳福云

（淮安生物工程高等職業(yè)學(xué)校，江蘇 淮安 223200）

0 引言

“工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用”課程是機(jī)電、自動(dòng)化等專業(yè)開(kāi)設(shè)的一門核心課程。課程以落實(shí)《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》為引領(lǐng)，以企業(yè)需求為導(dǎo)向，以立德樹(shù)人為宗旨，以學(xué)生學(xué)情為基礎(chǔ)，以教學(xué)任務(wù)實(shí)施為重點(diǎn)，以智慧教學(xué)為實(shí)施手段。堅(jiān)持按需施教，堅(jiān)持寬進(jìn)嚴(yán)教，堅(jiān)持協(xié)同共教，探索了落實(shí)產(chǎn)教融合的新路徑，實(shí)踐了人才培養(yǎng)的新模式，起到了創(chuàng)新引領(lǐng)和典型示范作用。

1 課程存在的問(wèn)題與不足

“工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用”課程是我校機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)開(kāi)設(shè)的一門新興核心課程，該課程主要開(kāi)設(shè)在二年級(jí)第一學(xué)期，課程理論講解較多，內(nèi)容較抽象，實(shí)際應(yīng)用方面較少，學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中感覺(jué)比較枯燥無(wú)味，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣欠缺；課程本身課時(shí)量較少，理論課時(shí)安排偏多，實(shí)踐動(dòng)手課時(shí)較少，所以學(xué)生只存在理論的概念[1]；工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)設(shè)備較少，平時(shí)主要供技能大賽師生訓(xùn)練，無(wú)法保證學(xué)生的訓(xùn)練時(shí)間，不能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性；課程與前置課程之間的銜接不緊密，各門課程教師講課側(cè)重點(diǎn)不同，所以學(xué)生會(huì)出現(xiàn)知識(shí)中斷，不能很好地銜接起來(lái)。

2 產(chǎn)教融合背景下的課程改革

課程從職業(yè)實(shí)際崗位工作任務(wù)出發(fā)，基于工作過(guò)程導(dǎo)向，把實(shí)際崗位工作過(guò)程和在校學(xué)習(xí)過(guò)程與學(xué)生能力和個(gè)性發(fā)展有機(jī)結(jié)合起來(lái)[2]，讓學(xué)生在模擬真實(shí)的企業(yè)環(huán)境中邊學(xué)邊做，充分體現(xiàn)產(chǎn)教融合的職業(yè)教育特征，時(shí)刻關(guān)注教學(xué)方法的匹配度、學(xué)生的參與度和教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度?；谡n程存在的問(wèn)題與不足以及專業(yè)發(fā)展的需求，校企合作迫在眉睫。經(jīng)過(guò)調(diào)研分析，工業(yè)機(jī)器人技能人才的需求主要分布在視覺(jué)應(yīng)用、安裝調(diào)試、編程調(diào)試、系統(tǒng)集成等崗位。崗位需求要求學(xué)生能進(jìn)行電路分析，熟悉機(jī)器人的結(jié)構(gòu)動(dòng)作原理以及控制應(yīng)用；能進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人編程以及PLC編程，能進(jìn)行設(shè)備的安裝與調(diào)試。為此，“工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用”課程團(tuán)隊(duì)圍繞企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)，針對(duì)學(xué)生技術(shù)技能積累和職業(yè)能力遷移需求，實(shí)施“四定制一融入”教學(xué)策略——定制教學(xué)內(nèi)容，定制教學(xué)方法，定制教學(xué)師資，定制考核評(píng)價(jià)，融入課程思政。

2.1 進(jìn)階式呈現(xiàn)，定制教學(xué)內(nèi)容

“工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用”課程是圍繞企業(yè)生產(chǎn)定制的一門專業(yè)核心課程，課程結(jié)合機(jī)器人數(shù)字化、智能化前沿技術(shù)，設(shè)置了涂膠、碼垛與拆垛、產(chǎn)品裝配等課程內(nèi)容。由于篇幅有限，以“第三篇：助跑”為例，該項(xiàng)目在第一篇、第二篇機(jī)器人基礎(chǔ)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，通過(guò)視覺(jué)系統(tǒng)的判別進(jìn)行芯片的自動(dòng)安裝，以企業(yè)產(chǎn)品MS-HD5450 顯卡為載體進(jìn)行產(chǎn)品自動(dòng)裝配，重組整合后的內(nèi)容見(jiàn)圖1。

圖1 重組整合后的課程內(nèi)容

把教材中原來(lái)的理論知識(shí)與真實(shí)載體MSHD5450 顯卡相結(jié)合，從簡(jiǎn)單的同形元器件分揀與安裝開(kāi)始講授，接著引入異形元器件的分揀與安裝，最后把前面知識(shí)融合到一起——顯卡的整體安裝與入庫(kù)即顯卡自動(dòng)裝配，整個(gè)教學(xué)過(guò)程由淺入深、由易到難、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由抽象到具體，教學(xué)內(nèi)容的進(jìn)階式呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了由“學(xué)”至“用”的提升。

2.2 精準(zhǔn)化實(shí)施，定制教學(xué)方法

以企業(yè)真實(shí)產(chǎn)品MS-HD5450 顯卡為載體，以芯片的自動(dòng)安裝為工作總?cè)蝿?wù)，借助機(jī)器人進(jìn)行顯卡的自動(dòng)裝配工作，為了讓學(xué)生有效接受安裝特點(diǎn)及要求，以華容道引出色彩判別以及同形芯片的安裝，以七巧板引出形狀判別以及異形芯片的安裝。在任務(wù)實(shí)施過(guò)程中，按照生產(chǎn)工作邏輯編排任務(wù)實(shí)施模式，同步深化企業(yè)文化、技術(shù)和技能，實(shí)現(xiàn)“零距離”上崗要求。每個(gè)項(xiàng)目教學(xué)按照任務(wù)探究—分析—決策—實(shí)施—檢測(cè)—評(píng)價(jià)來(lái)進(jìn)行。以項(xiàng)目一：同形元器件的分揀與安裝為例，展開(kāi)項(xiàng)目教學(xué)。①探究：根據(jù)已學(xué)知識(shí)自主進(jìn)行彩色華容道的分揀與放置；②分析：分析操作操作要點(diǎn)，交流經(jīng)驗(yàn)；③決策：通過(guò)分析對(duì)比，尋求同形芯片的最優(yōu)安裝方案；④實(shí)施：根據(jù)制定的方案，進(jìn)行分工作業(yè)，完成芯片的自動(dòng)安裝；⑤檢測(cè)：對(duì)安裝結(jié)果進(jìn)行檢查，排查故障；⑥評(píng)價(jià)：完成小組互評(píng)，教師點(diǎn)評(píng)及小組評(píng)分等。具體見(jiàn)圖2。

圖2 基于工作過(guò)程導(dǎo)向教學(xué)法實(shí)施步驟

教學(xué)內(nèi)容以三個(gè)項(xiàng)目六個(gè)任務(wù)實(shí)施有效教學(xué)，以項(xiàng)目一中任務(wù)一——顏色視覺(jué)檢測(cè)為例，由企業(yè)檢測(cè)錯(cuò)誤案例引出任務(wù)目標(biāo)，在線發(fā)布視覺(jué)系統(tǒng)工作原理以及摸底小測(cè)，通過(guò)動(dòng)態(tài)分組進(jìn)行差異化有效教學(xué)，同時(shí)實(shí)施校內(nèi)校外與線上線下相結(jié)合的教學(xué)方式，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容的精準(zhǔn)化實(shí)施。

2.3 多元化協(xié)同，定制教學(xué)團(tuán)隊(duì)

基于企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備而定制的教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生已掌握機(jī)器人設(shè)備的基本操作。為此，課程采用“多師同堂、師生同臺(tái)、師生互助、生生互學(xué)”進(jìn)行協(xié)同教育[3]，前面任務(wù)中完成較好的學(xué)生輪流擔(dān)任指導(dǎo)教師，激發(fā)學(xué)生的責(zé)任心、榮譽(yù)感與學(xué)習(xí)興趣。此外，課程團(tuán)隊(duì)與企業(yè)質(zhì)檢工程師共組課程團(tuán)隊(duì)，共商課程內(nèi)容，共定考核評(píng)價(jià)，共擔(dān)基于數(shù)字化、智能化產(chǎn)品質(zhì)量追溯授課任務(wù)，彌補(bǔ)校內(nèi)教師實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的不足。例如，在任務(wù)一顏色的視覺(jué)檢測(cè)中，就學(xué)生完成的顏色檢測(cè)流程和參數(shù)設(shè)置，教師先進(jìn)行巡回指導(dǎo)，糾正學(xué)生不規(guī)范操作，完成后再連線企業(yè)視覺(jué)工程師進(jìn)行評(píng)價(jià)，指出存在不足，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生易錯(cuò)點(diǎn)，促進(jìn)教學(xué)實(shí)施有的放矢。在進(jìn)行視覺(jué)圖像調(diào)整環(huán)節(jié)中，教師在講授完知識(shí)點(diǎn)后，讓掌握較好的學(xué)生到教師機(jī)上示范操作，其他同學(xué)觀看實(shí)時(shí)投屏，以此掌握視覺(jué)圖像調(diào)整的練習(xí)。

2.4 人性化組織，定制課程考核

基于學(xué)生技能需求提升迫切現(xiàn)狀，課程著重關(guān)注實(shí)操比例考核。理論部分實(shí)施課前課后線上考核，理論考核總比30%，彌補(bǔ)學(xué)生動(dòng)手能力強(qiáng)但理論基礎(chǔ)薄弱的不足。實(shí)操部分占比40%，采用課中學(xué)練線下實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)，側(cè)重于機(jī)器人操作的規(guī)范性、應(yīng)用的靈活性、故障分析與質(zhì)量評(píng)判的正確性。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，采用全過(guò)程動(dòng)態(tài)伴隨式學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)考核體系，從學(xué)習(xí)、成長(zhǎng)和個(gè)體角度開(kāi)展評(píng)價(jià)。在探究、分析教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生通過(guò)微課、視頻、學(xué)習(xí)任務(wù)單開(kāi)展自主學(xué)習(xí)，教師借助云班課實(shí)時(shí)監(jiān)控、記錄學(xué)習(xí)進(jìn)程；在決策和實(shí)施環(huán)節(jié)中，依據(jù)全過(guò)程動(dòng)態(tài)伴隨式評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，從簽到、課堂互動(dòng)、學(xué)習(xí)討論、任務(wù)完成等各方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面的考量評(píng)價(jià)；在檢測(cè)和評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)中，及時(shí)把握教與學(xué)的情況，評(píng)價(jià)總結(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)成效并及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，對(duì)學(xué)生安全防護(hù)、操作規(guī)范、工作標(biāo)準(zhǔn)等職業(yè)能力，對(duì)程序優(yōu)化、故障分析、任務(wù)總結(jié)等專業(yè)能力以及人際交往、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、交流溝通等綜合能力進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤評(píng)價(jià)。借助云班課平臺(tái)、線上測(cè)試等數(shù)字化方式對(duì)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展形成過(guò)程性動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，實(shí)時(shí)監(jiān)控反饋，保障了教學(xué)質(zhì)量。

2.5 沉浸式體驗(yàn)，融入課程思政

課程以精密電子產(chǎn)品為教學(xué)載體，將追求極致的工匠精神與“零缺陷”產(chǎn)品宗旨相融合，將新技術(shù)、新工藝與勇于樂(lè)于接受新知的開(kāi)拓精神相結(jié)合，將企業(yè)技能名師與大國(guó)工匠典型事跡滲透到課程環(huán)節(jié)，將課前勞動(dòng)準(zhǔn)備與課后勞動(dòng)清潔的勞動(dòng)精神、勞模精神貫穿在實(shí)操環(huán)節(jié)，將同學(xué)之間的包容、尊重與信任作為核心價(jià)值觀融入到分組學(xué)習(xí)中。例如在項(xiàng)目一學(xué)習(xí)過(guò)程中，播放大國(guó)工匠顧秋亮追求極致的典型案例，引導(dǎo)學(xué)生精益求精的工匠精神。

課程思政教育有主線、有策略，貫穿全過(guò)程、覆蓋全課程，最終實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)向立德樹(shù)人聚焦，達(dá)到“潤(rùn)物無(wú)聲、育人有形”的課程思政目標(biāo)。

3 線上線下混合式教學(xué)改革

針對(duì)學(xué)生個(gè)體差異化特征，課程借助互聯(lián)網(wǎng)和云班課學(xué)習(xí)平臺(tái)，通過(guò)課前課中知識(shí)與能力測(cè)試反饋情況，實(shí)時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分組，利用不同崗位學(xué)生技能優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)差異化教學(xué)。此外，立足企業(yè)技能人才需求與企業(yè)學(xué)生工作實(shí)情，實(shí)施線上線下混合式教學(xué)模式，學(xué)生既可以通過(guò)傳統(tǒng)的課堂線下學(xué)習(xí)，也可以利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)進(jìn)度、時(shí)間以及內(nèi)容都能控制，同時(shí)加強(qiáng)與教師之間的溝通與交流，并且能將與所學(xué)內(nèi)容相關(guān)知識(shí)進(jìn)行延伸，既促進(jìn)了教師和學(xué)生之間的交流和溝通，也加深了學(xué)生和教師之間的感情，擴(kuò)寬學(xué)生的知識(shí)面，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，還可以幫助教師了解學(xué)生對(duì)已學(xué)內(nèi)容掌握的程度，進(jìn)而幫助教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行多樣化的評(píng)價(jià)。理論部分，教師“直播+錄播”并進(jìn)，兼顧學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間實(shí)際情況與新冠疫情期間影響，在授課過(guò)程中，教師需要熟練掌握一定的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用能力，充分挖掘與所教內(nèi)容相關(guān)的教學(xué)資源并進(jìn)行整合，從而激發(fā)學(xué)生進(jìn)行線上學(xué)習(xí)的興趣。實(shí)操部分，課程充分利用校企雙方資源，一方面實(shí)施送教上企，就地講授企業(yè)所需技能，解決其交通問(wèn)題；另一方面利用學(xué)校實(shí)訓(xùn)室資源開(kāi)展校內(nèi)實(shí)操練習(xí)，實(shí)現(xiàn)資源利用最大化與學(xué)習(xí)效果最優(yōu)化。

課程團(tuán)隊(duì)深入挖掘校企合作途徑，企業(yè)真實(shí)產(chǎn)品為教學(xué)載體、企業(yè)設(shè)備為機(jī)器人自動(dòng)生產(chǎn)線，企業(yè)工程師為指導(dǎo)教師，圍繞企業(yè)技能人才需求以及企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備定制課程內(nèi)容，實(shí)施“以學(xué)生為中心”的教學(xué)過(guò)程，完善學(xué)生知識(shí)體系，促進(jìn)學(xué)生職業(yè)發(fā)展，工學(xué)結(jié)合，深化產(chǎn)教融合，實(shí)現(xiàn)了校企合作協(xié)同打造育人共同體，并且創(chuàng)建職業(yè)教育校企合作的“升級(jí)版”[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

產(chǎn)教融合的教學(xué)改革是一個(gè)全新命題，雖然在一定程度上促進(jìn)了學(xué)生技能的提升，對(duì)于仍然要延續(xù)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)的中職學(xué)生，尤其是在企業(yè)訂單較多時(shí)，很難在同一時(shí)間里及時(shí)走進(jìn)課堂，還需要進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)模式，打造高效課堂。