工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成“五位一體”課程開發(fā)

題園園

一、機(jī)器人專業(yè)課程改革的必要性和迫切性

1.立足實(shí)際，促進(jìn)高職教育教學(xué)改革

廣州工程技術(shù)職業(yè)學(xué)院工業(yè)機(jī)器人專業(yè)群為廣東省第一批省級高水平專業(yè)群建設(shè)項(xiàng)目，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)為廣東省教育廳認(rèn)定的省高等職業(yè)教育第一批二類品牌專業(yè)。本研究以工業(yè)機(jī)器人省高水平專業(yè)群建設(shè)為契機(jī)，從人才培養(yǎng)方案和課程體系的內(nèi)涵建設(shè)著手，將“思政+崗位+課程+競賽+證書”五位一體模式納入專業(yè)人才培養(yǎng)體系，以思想政治教育為抓手，課程內(nèi)容瞄準(zhǔn)崗位需求，完善以學(xué)生為主體的教學(xué)方法改革，對標(biāo)技能競賽的技術(shù)技能要求，結(jié)合“1+X”證書的考核標(biāo)準(zhǔn)，有針對性地探索“五位一體”育人模式融通的課程實(shí)踐，提升“三全育人”質(zhì)量。項(xiàng)目研究為促進(jìn)我省高職院校工業(yè)機(jī)器人專業(yè)“課堂革命”提供理論依據(jù)與參考，對豐富和發(fā)展高等職業(yè)教育“思政+崗課賽證”融合的課程發(fā)展理論具有重要意義。

2.該課程改革是新時代“三全育人”對高職教育的內(nèi)在要求

深入學(xué)習(xí)貫徹落實(shí)黨的二十大精神，堅持立德樹人根本任務(wù)，把思想政治教育貫穿教學(xué)的全過程，實(shí)現(xiàn)“三全育人”教育目標(biāo)，是新時代高等教育人才培養(yǎng)的應(yīng)有之義和必由之路。發(fā)揮好專業(yè)課程課堂教學(xué)這個主渠道，將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體，培養(yǎng)工科院校學(xué)生的愛國情懷，以潤物細(xì)無聲的方式將大國工匠精神元素融入教學(xué)中，真正滿足當(dāng)代高職教育的內(nèi)在要求，對新時代青年高素質(zhì)技能人才的培養(yǎng)非常有意義。本課程開發(fā)通過分析工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課程特點(diǎn)，研究有效的思政元素，探索工科專業(yè)課程育人的實(shí)施路徑并在教學(xué)設(shè)計中融入育人要素等進(jìn)行課程改革，為工科專業(yè)開展課程改革提供借鑒和參考。課程體系思政挖掘思路如圖1所示。

二、現(xiàn)階段高職機(jī)器人專業(yè)課程教學(xué)工作中存在的主要問題

目前，高職院校關(guān)于“思政+崗位+課程+競賽+證書”課程改革的研究取得了一定成果，推進(jìn)了高職院校課程建設(shè)和改革的大發(fā)展，但還存在一些問題。

1.課程構(gòu)建

2023年1月18日工信部等十七部門聯(lián)合印發(fā)的《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動實(shí)施方案》提到：“加大機(jī)器人教育引導(dǎo)，完善各級院校機(jī)器人教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐環(huán)境，針對教學(xué)、實(shí)訓(xùn)、競賽等場景開發(fā)更多功能和配套課程內(nèi)容。”因此，應(yīng)當(dāng)以區(qū)域人才需求為導(dǎo)向，積極深入開展產(chǎn)教融合，開展“機(jī)器人+”應(yīng)用創(chuàng)新實(shí)踐，但對應(yīng)“機(jī)器人+”形勢下的課程體系尚未完善，課程改革勢在必行。

2.課程融合路徑

課程設(shè)置與就業(yè)崗位脫節(jié)的問題雖然已經(jīng)引起各高職高專院校和社會的重視，但在課程設(shè)置的過程中，并未處理好“全面發(fā)展”與“專業(yè)發(fā)展”的關(guān)系，未與就業(yè)崗位緊密結(jié)合。因此，必須做好工學(xué)結(jié)合、校企合作、動態(tài)跟蹤社會人才需求、訂單式培養(yǎng)、校企互動、整合教育資源、編寫實(shí)用教材、借鑒國外成功經(jīng)驗(yàn)等工作，根據(jù)高職院校工業(yè)機(jī)器人專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的課程。

3.課程改革教學(xué)實(shí)踐

高職院校人才培養(yǎng)“重技能、輕素質(zhì)”的現(xiàn)象比較普遍，將思政教育生硬添加到授課內(nèi)容中，思政教育和專業(yè)授課呈現(xiàn)“兩張皮”的現(xiàn)象，實(shí)踐中出現(xiàn)了對教育規(guī)律把握不好、教學(xué)方法欠缺等情況。

三、課程教學(xué)改革的有效路徑

對于高職機(jī)器人專業(yè)課程的設(shè)置，需要以職業(yè)崗位內(nèi)容制定專業(yè)課程內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)崗課融合；以職業(yè)崗位知識、技能和素養(yǎng)的要求制定不同級別的證書等級，實(shí)現(xiàn)崗證融合；以技能競賽促進(jìn)課程的改革、創(chuàng)新和實(shí)踐，課賽互促實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長，實(shí)現(xiàn)課賽融合；賽證互補(bǔ)提高學(xué)生技術(shù)技能與知識面，實(shí)現(xiàn)賽證融合。以全員、全過程、全方位的育人理念，探索“思政+崗課賽證”綜合課程改革新路。高職“三全育人”視域下工業(yè)機(jī)器人專業(yè)五位一體課程改革與探索模式如圖2所示。

1.以課程思政教育為抓手，實(shí)現(xiàn)思政與課程融通

思政教育在教育教學(xué)工作中十分重要，需要貫穿和滲透在整個教學(xué)中。在教學(xué)中，教師往往容易忽視思政教育的方式。教師需要深入思考如何將思政元素融入專業(yè)課知識技能點(diǎn)中，充分挖掘可以結(jié)合思政元素的點(diǎn)，既需要教師有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和扎實(shí)的專業(yè)學(xué)識，還需要對零散思政元素有敏銳的捕捉力，尋找合理的結(jié)合點(diǎn)。比如，以2022年7月25日我國兩個20噸級航天器首次在軌實(shí)現(xiàn)交會對接為例，我國航天事業(yè)發(fā)展蒸蒸日上，我們也為之自豪，如此成就離不開工程師們的精益求精和追求卓越品質(zhì)的工匠精神，由此可以引出工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成的知識點(diǎn)——工業(yè)機(jī)器人快換工具的精密對接尤其需要工匠精神。

2.以崗位需求為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)“崗課”融通

將校企合作作為課程開發(fā)的切入點(diǎn)，通過聘請行業(yè)企業(yè)專家成立的專業(yè)指導(dǎo)委員會及教師到企業(yè)參與實(shí)踐，與企業(yè)緊密合作，實(shí)現(xiàn)廠中校、校中廠，在課堂中接收真實(shí)企業(yè)工單任務(wù)。整個實(shí)施過程符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，使學(xué)生在真實(shí)的工作場景中掌握崗位應(yīng)具備的職業(yè)技能與職業(yè)素養(yǎng)，以此方法對課程內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)。

3.以賽促學(xué)、以賽促教、以賽促訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)“賽課”融通

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和體系，明確教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、可行的教學(xué)質(zhì)量評價體系和方法，及教學(xué)資源和教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件的保障。近年來，我校學(xué)生在省市、國家級各類職業(yè)技能大賽上屢獲佳績，特別是全國職業(yè)院校技能大賽“工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”和“制造單元智能化改造”這兩個賽項(xiàng)上都取得二等獎的好成績。通過學(xué)生機(jī)器人愛好者協(xié)會的推動，以傳幫帶的模式傳承優(yōu)勢賽項(xiàng)知識技能。以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，根據(jù)學(xué)生興趣與喜好，充分挖掘適合學(xué)生的技能競賽賽項(xiàng)。將賽項(xiàng)知識點(diǎn)和技能點(diǎn)解剖細(xì)分，合理融入課堂教學(xué)，積極推行新知識、新技能、新方法?？己藰?biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定時更新，參照競賽考核標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合崗位職業(yè)能力要求，融入職業(yè)素養(yǎng)考核標(biāo)準(zhǔn)，以多元化、多方位、多維度考核方式促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)與實(shí)踐。以學(xué)生技能競賽促進(jìn)教師自我學(xué)習(xí)突破與知識技能增長，以教師技能競賽推動教師提高自身技能水平與教學(xué)水平，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長，“賽課”融通。參照全國職業(yè)院校技能大賽“工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成”賽項(xiàng)競賽規(guī)程與評分標(biāo)準(zhǔn)，以課程工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成的知識技能點(diǎn)為例說明賽課融通模式，如圖3所示。

4.1+X證書制度嵌入人才培養(yǎng)體系，實(shí)現(xiàn)“課證”融通

基于1+X證書制度的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)課程和可實(shí)施理虛實(shí)一體教學(xué)的若干項(xiàng)目，以1+X考證平臺為基礎(chǔ)，圍繞賽項(xiàng)項(xiàng)目和考證任務(wù)，編寫理虛實(shí)一體的校本新型活頁式教材、課程標(biāo)準(zhǔn)、評價標(biāo)準(zhǔn)等教學(xué)文件。將1+X證書的考核內(nèi)容融入課程評價體系中，課程內(nèi)容以證書考核要求定位，證書反映課程成績和職業(yè)水平，形成專項(xiàng)能力；依據(jù)考核內(nèi)容，整合課程內(nèi)容，制定課程標(biāo)準(zhǔn)。對照1+X職業(yè)技能等級證書標(biāo)準(zhǔn)，以專業(yè)核心課程工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成為例，課證融通知識技能體系如圖4所示。

四、“三全育人”背景下機(jī)器人專業(yè)課程改革基礎(chǔ)與目標(biāo)

1.“三全育人”背景下機(jī)器人專業(yè)課程改革基礎(chǔ)

我校2011年開設(shè)機(jī)電一體化技術(shù)（機(jī)器人技術(shù)方向），后更名為工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)，是全省首批機(jī)器人技術(shù)專業(yè)，2015年被確定為廣東省第一批品牌建設(shè)專業(yè)，2019年順利通過驗(yàn)收，2020年獲批廣東省高水平專業(yè)群建設(shè)項(xiàng)目。目前，已有實(shí)訓(xùn)設(shè)備價值1000多萬，為課題開展提供了設(shè)備保障，學(xué)校十分重視思政、X證書培訓(xùn)、職業(yè)崗位教育、技能競賽與課程整合的研究，將其列入教學(xué)內(nèi)涵建設(shè)的重要工作，學(xué)院內(nèi)有課程思政課題研究、1+X實(shí)訓(xùn)室建設(shè)、教育教改課題研究支持，也積極鼓勵支持各級各類相關(guān)的科研項(xiàng)目申報，將各部門及學(xué)院開展教育科研的預(yù)算列入學(xué)校日常經(jīng)費(fèi)，予以研究人員時間上的保證，這為項(xiàng)目組繼續(xù)開展和深化改革實(shí)踐提供了良好的保障。

工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成課程開發(fā)與實(shí)踐以項(xiàng)目為載體，基于企業(yè)真實(shí)工作任務(wù)，構(gòu)建理實(shí)一體、能力序化的教學(xué)體系；融合思想政治教育與技術(shù)技能，弘揚(yáng)工匠精神；教學(xué)內(nèi)容包括設(shè)計基礎(chǔ)、仿真、數(shù)字孿生和實(shí)操，實(shí)現(xiàn)知識、技能、能力的梯度式提升，成效顯著；以提高生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量為目的實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成，助力復(fù)工復(fù)產(chǎn)。

2.“三全育人”背景下機(jī)器人專業(yè)課程改革目標(biāo)

（1）從崗位工作任務(wù)分析出發(fā)，組建行動化的學(xué)習(xí)項(xiàng)目，以實(shí)際生產(chǎn)任務(wù)小組為參照，對學(xué)生學(xué)習(xí)小組進(jìn)行角色分工，以學(xué)生實(shí)際完成情況比對客戶真實(shí)項(xiàng)目要求的差距，積極實(shí)踐，縮小差距。

（2）采用項(xiàng)目驅(qū)動的教學(xué)策略，探索能夠適應(yīng)崗位需求的新型課程模式，構(gòu)建以就業(yè)為導(dǎo)向，以職業(yè)為本位，“教學(xué)做用一體，課證賽崗融通”的教學(xué)體系。

（2）優(yōu)化教學(xué)過程，改進(jìn)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)以行動為主，以完成工作化的學(xué)習(xí)任務(wù)為基礎(chǔ)，在行動化學(xué)習(xí)中積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、獲取理論知識。通過大數(shù)據(jù)充分分析學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)與喜好，調(diào)整教學(xué)方法與教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量，培育有效人才。

五、結(jié)語

在“三全育人”視域下工業(yè)機(jī)器人專業(yè)“五位一體”課程的構(gòu)建過程中，將思政教育、崗位標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)方法、競賽能力、1+X證書等理念應(yīng)用到課程改革實(shí)踐中；在課程改革融合途徑方面，根據(jù)高職院校工業(yè)機(jī)器人專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的課程；在課程改革教學(xué)實(shí)踐中，借助互聯(lián)網(wǎng)、虛擬仿真、數(shù)字孿生等信息化技術(shù)進(jìn)行線上線下網(wǎng)絡(luò)課程資源開發(fā)與教學(xué)實(shí)踐，在具體實(shí)施時，需要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，采取差異性教學(xué)的策略，實(shí)施統(tǒng)一性與多樣性相結(jié)合的教學(xué)方式。

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[基金項(xiàng)目：本文系廣州市教育科學(xué)規(guī)劃青年專項(xiàng)課題“基于1+X證書制度背景下的《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成》崗課賽證課程改革研究與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號：202113671）的研究成果。]

責(zé)任編輯 陳春陽