《農(nóng)業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)》融入立德樹人理念的探索與實(shí)踐

吳 丹，劉永華，姬麗雯，高 帥

（1.江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇句容 212400；2.江蘇省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備工程中心，江蘇句容 212400）

0 引言

立德，就是堅(jiān)持德育為先，通過(guò)正面教育來(lái)引導(dǎo)人、感化人、激勵(lì)人；樹人，就是堅(jiān)持以人為本，通過(guò)合適的教育來(lái)塑造人、改變?nèi)恕l(fā)展人[1-2]。

高職院校在培養(yǎng)技術(shù)技能型人才時(shí)注重專業(yè)技術(shù)的培養(yǎng)，而忽略了德育的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生職業(yè)道德缺乏、工匠精神缺乏、創(chuàng)新精神和團(tuán)結(jié)精神缺乏、辯證看待問(wèn)題能力缺失，進(jìn)而影響我國(guó)制造業(yè)發(fā)展水平和影響學(xué)生自身的發(fā)展。所以現(xiàn)在高職院校的專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)中更要求培養(yǎng)“高素質(zhì)技術(shù)技能型人才”，把素質(zhì)放在了第一位[3]。

1 《農(nóng)業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)》課程的立德樹人建設(shè)目標(biāo)和思路

《農(nóng)業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)》課程以O(shè)BE理念為指引，立足于培養(yǎng)“一懂兩愛”的復(fù)合型技能人才，以機(jī)器人技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的發(fā)展為切入點(diǎn)，構(gòu)建結(jié)構(gòu)化師資團(tuán)隊(duì)，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)。首先強(qiáng)調(diào)與行業(yè)實(shí)際應(yīng)用對(duì)接，以番茄溫室生產(chǎn)實(shí)際工作項(xiàng)目作為載體，開展基于行動(dòng)導(dǎo)向的項(xiàng)目式教學(xué)；其次強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和可持續(xù)發(fā)展能力，腳踏實(shí)地、實(shí)事求是的專業(yè)態(tài)度、創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神。

在建設(shè)思路上，主要以加強(qiáng)量對(duì)接和夯實(shí)三結(jié)合為主。首先是強(qiáng)兩對(duì)接，重構(gòu)傳統(tǒng)課堂：①教學(xué)過(guò)程對(duì)接企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，專業(yè)教師、思政教師與企業(yè)導(dǎo)師“三導(dǎo)師”開展項(xiàng)目教學(xué)，注重過(guò)程性評(píng)價(jià)，加強(qiáng)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)。②教學(xué)內(nèi)容對(duì)接職業(yè)技能培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)學(xué)生安全操作意識(shí)和操作規(guī)范。其次是夯實(shí)三結(jié)合，提升學(xué)生能力：①虛實(shí)結(jié)合：利用仿真軟件進(jìn)行仿真編程和調(diào)試，強(qiáng)化學(xué)生安全意識(shí)；②理實(shí)結(jié)合：構(gòu)建做中學(xué)、學(xué)中做的學(xué)習(xí)環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，精益求精的工匠精神；③教研結(jié)合：依托教師的科研項(xiàng)目，組建師生結(jié)合的課題團(tuán)隊(duì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2 《農(nóng)業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)》課程的立德樹人建設(shè)內(nèi)容

2.1 立德樹人融入教學(xué)目標(biāo)，樹立學(xué)生專業(yè)自信

《農(nóng)業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)目標(biāo)可以從產(chǎn)業(yè)發(fā)展和行業(yè)需求兩個(gè)方面融入課程培養(yǎng)的德育目標(biāo)[4]。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化水平不斷提高，智能技術(shù)不斷發(fā)展，促使農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平穩(wěn)步提升，農(nóng)業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用也取得了巨大的成就。農(nóng)業(yè)機(jī)器人也逐漸普及到日常農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)業(yè)機(jī)器人也由只是簡(jiǎn)單的應(yīng)用轉(zhuǎn)向機(jī)器人的自主開發(fā)和設(shè)計(jì)，以此增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感，培養(yǎng)學(xué)生的四個(gè)自信。同時(shí)，我國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人與國(guó)際先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)之間仍然存在一定的差距，以此激發(fā)學(xué)生奮發(fā)圖強(qiáng)的決心，培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)主義精神。在行業(yè)需求方面，我國(guó)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化需要大量的新型農(nóng)民，也就是需要大量掌握先進(jìn)技術(shù)的人才來(lái)服務(wù)農(nóng)業(yè)發(fā)展，因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)要引導(dǎo)他們將專業(yè)學(xué)習(xí)和國(guó)家發(fā)展的前途命運(yùn)聯(lián)系在一起，以此樹立學(xué)生的專業(yè)自信，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感[5]。

以本課程中的“項(xiàng)目6——采摘機(jī)器人的編程與調(diào)試”為例，結(jié)合“1+X”工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維職業(yè)技能等級(jí)證書培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、本專業(yè)人才培養(yǎng)方案、《農(nóng)業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn)、確定本項(xiàng)目的知識(shí)、技能和素質(zhì)目標(biāo)。其中素質(zhì)目標(biāo)融入了操作的規(guī)范性、安全生產(chǎn)意識(shí)、工匠精神、團(tuán)隊(duì)合作精神、腳踏實(shí)地的專業(yè)態(tài)度和學(xué)農(nóng)愛農(nóng)精神，學(xué)生在學(xué)習(xí)技能的同時(shí)也能完成素養(yǎng)的提升。

2.2 立德樹人融入教學(xué)資源，培養(yǎng)學(xué)生知行合一

教學(xué)資源是課堂學(xué)習(xí)的重要載體，立德樹人思想也需要融入教學(xué)資源中。通過(guò)課程目標(biāo)和重難點(diǎn)建立相對(duì)應(yīng)的教學(xué)資源庫(kù)，加入立德樹人元素，根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程對(duì)課程內(nèi)容重構(gòu)，將上課與生產(chǎn)過(guò)程一一對(duì)應(yīng)，培養(yǎng)學(xué)生知行合一。

本課程的配套教學(xué)資源有校企聯(lián)合開發(fā)的《農(nóng)業(yè)機(jī)器人綜合移動(dòng)培訓(xùn)站實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書》、建有各種機(jī)器人操作方法的微課、視頻、案例等開放性資源的教學(xué)資源庫(kù)、配套多個(gè)品牌機(jī)器人，分別應(yīng)用于農(nóng)業(yè)行業(yè)和工業(yè)行業(yè)，輔以仿真實(shí)訓(xùn)軟件的實(shí)訓(xùn)設(shè)施及番茄溫室生產(chǎn)基地，教學(xué)資源豐富，以本課程的“項(xiàng)目1——農(nóng)業(yè)機(jī)器人的認(rèn)知”為例，設(shè)計(jì)了如表1所示的教學(xué)資源。

表1 《農(nóng)業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)》項(xiàng)目1中的滲透立德樹人主要教學(xué)資源匯總表

2.3 立德樹人融入課程評(píng)價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生團(tuán)結(jié)創(chuàng)新

《農(nóng)業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)》課程屬于工科專業(yè)課程，評(píng)價(jià)體系主要采用知識(shí)評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)時(shí)注重學(xué)生的過(guò)程性評(píng)價(jià)和多元化評(píng)價(jià)，從評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)主體兩方面體現(xiàn)[6-7]。評(píng)價(jià)內(nèi)容涵蓋課前、課中、課后，評(píng)價(jià)主體包括教師評(píng)價(jià)、小組互評(píng)，從多角度評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。

本課程的評(píng)價(jià)形式采用智慧課堂平臺(tái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)全過(guò)程數(shù)據(jù)采集，個(gè)人學(xué)習(xí)卡片和教師評(píng)分整合到智慧課堂。具體見表2。

表2 教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表

3 《農(nóng)業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)》課程立德樹人建設(shè)實(shí)踐

立德樹人融入教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)資源和課程評(píng)價(jià)的效果如何，需要用課堂教學(xué)來(lái)進(jìn)行實(shí)踐和檢驗(yàn)。以“項(xiàng)目6——采摘機(jī)器人的編程與調(diào)試”中的“任務(wù)3采摘碼垛機(jī)器人編程調(diào)試”為例，教學(xué)流程如圖1所示：

圖1 教學(xué)流程圖

3.1 課前：樹立團(tuán)隊(duì)合作精神、學(xué)農(nóng)愛農(nóng)精神教育

通過(guò)智慧課堂發(fā)布視頻、微課、課件、行業(yè)動(dòng)態(tài)等相關(guān)預(yù)習(xí)資料，給學(xué)生提供自學(xué)資料，幫助學(xué)生更好地理解課程內(nèi)容。通過(guò)智慧課堂發(fā)布課前測(cè)試和小組任務(wù)單，強(qiáng)調(diào)合作完成任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的精神；收集學(xué)生預(yù)習(xí)情況，根據(jù)學(xué)生反饋情況，微調(diào)授課內(nèi)容和教學(xué)重難點(diǎn)，注重學(xué)農(nóng)愛農(nóng)精神融入教學(xué)重難點(diǎn)。

3.2 課中：提高技能水平、體會(huì)工匠精神

理論環(huán)節(jié)——細(xì)化工作流程和標(biāo)準(zhǔn)：教師通過(guò)視頻導(dǎo)入展示智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，激發(fā)學(xué)生學(xué)農(nóng)愛農(nóng)熱情，明確目標(biāo)。通過(guò)小型機(jī)器人碼垛實(shí)操，引入學(xué)生對(duì)碼垛工作流程的思考，再結(jié)合小組討論和教師點(diǎn)撥，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，完善修改流程圖，結(jié)合學(xué)生的不足提出謹(jǐn)慎，細(xì)致，實(shí)事求是，不能一概而論，以偏概全的素質(zhì)要求。再根據(jù)正確的流程圖引出指令編程方法，接著完成碼垛軌跡規(guī)劃圖，在軌跡規(guī)劃圖中發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題未解決，從而再引出視覺識(shí)別，最后完成軌跡規(guī)劃圖，完成程序的設(shè)計(jì)。理論環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，層層遞進(jìn)，讓學(xué)生自主思考，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，克服理論枯燥乏味的缺點(diǎn)。

采摘機(jī)器人編程調(diào)試環(huán)節(jié)——強(qiáng)化調(diào)試方法和規(guī)范：利用仿真軟件進(jìn)行編程和調(diào)試，降低實(shí)操安全風(fēng)險(xiǎn)，再將程序下載到采摘機(jī)器人中，進(jìn)行實(shí)操調(diào)試，在仿真調(diào)試過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，體會(huì)投身農(nóng)業(yè)的樂趣和學(xué)農(nóng)愛農(nóng)的精神，強(qiáng)調(diào)操作安全，同時(shí)為任務(wù)5進(jìn)入溫室大棚采摘番茄做準(zhǔn)備。

碼垛機(jī)器人編程調(diào)試環(huán)節(jié)——提高技能水平、體會(huì)工匠精神：由農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人拓展到工業(yè)碼垛機(jī)器人，由學(xué)生自己完成程序設(shè)計(jì)、編程及調(diào)試，有機(jī)融入工匠精神教育和“1+X”職業(yè)技能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，提高學(xué)生綜合應(yīng)用能力。

3.3 課后：拓展提升，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

通過(guò)智慧課堂發(fā)布測(cè)試和進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，檢驗(yàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成情況；鼓勵(lì)學(xué)生在課后申請(qǐng)進(jìn)實(shí)訓(xùn)室，拓展提升；帶領(lǐng)學(xué)生參與機(jī)器人社團(tuán)活動(dòng)，積極參與各類機(jī)器人比賽。

4 結(jié)論

課程融入立德樹人思想后，學(xué)生的學(xué)習(xí)成效也得到了較大的提升。學(xué)生發(fā)現(xiàn)不再以一張期末試卷“定生死”，而是學(xué)習(xí)過(guò)程中的道德素養(yǎng)也作為了課程成績(jī)的一部分。學(xué)生的學(xué)習(xí)情趣更加濃厚，學(xué)習(xí)參與度更高，學(xué)習(xí)過(guò)程中也更愿意互幫互助，更加注意在學(xué)習(xí)過(guò)程中掙分?jǐn)?shù)。

1）學(xué)生參與度和滿意度提高。本項(xiàng)目學(xué)生參與度高，尤其是小組討論環(huán)節(jié)，學(xué)生大膽發(fā)表觀點(diǎn)，精彩紛呈；課前線上訪問(wèn)資源次數(shù)每班平均達(dá)到400次，課后有98%學(xué)生參與測(cè)試，75%的學(xué)生申請(qǐng)“實(shí)訓(xùn)室開放日”活動(dòng)。學(xué)生的任務(wù)完成率達(dá)到96%，20級(jí)學(xué)生比19級(jí)學(xué)生滿意度提高12個(gè)百分點(diǎn)。

2）教學(xué)目標(biāo)達(dá)成率提高。通過(guò)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)，20級(jí)學(xué)生比19級(jí)學(xué)生理論和實(shí)操答題成績(jī)平均提高了18.4分；課中學(xué)生記錄個(gè)人學(xué)習(xí)卡片，詳細(xì)記錄了學(xué)習(xí)過(guò)程及心得，并對(duì)照職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)自查，顯示出較強(qiáng)的規(guī)范意識(shí)和安全意識(shí)。學(xué)生還積極參與社團(tuán)活動(dòng)，參與各類機(jī)器人比賽，并多次獲獎(jiǎng)。

3）教師教學(xué)教研能力顯著增強(qiáng)。教學(xué)成效不僅僅體現(xiàn)在學(xué)生成績(jī)上，也體現(xiàn)在教師團(tuán)隊(duì)中。本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)教師和企業(yè)共同開發(fā)“農(nóng)業(yè)機(jī)器人”實(shí)訓(xùn)設(shè)備4套，制作番茄農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人微課5個(gè)，制作小型機(jī)器人等試驗(yàn)裝置3套，帶領(lǐng)學(xué)生參與各類機(jī)器人比賽，發(fā)表多項(xiàng)專利，促進(jìn)教學(xué)的同時(shí)，教學(xué)教研能力顯著增強(qiáng)。

但是，還存在一些問(wèn)題，例如課程的立德樹人元素如何做到潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲，不要有生搬硬套之感，還需繼續(xù)加強(qiáng)；專業(yè)課程教師是專業(yè)技術(shù)出身，很少會(huì)接觸思政課程，因此還需進(jìn)一步提高立德樹人意識(shí)；同時(shí)因?yàn)闄C(jī)器人的新技術(shù)發(fā)展迅速，教學(xué)時(shí)還需緊跟機(jī)器人新技術(shù)的發(fā)展還需實(shí)時(shí)更新立德樹人元素。