工業(yè)機(jī)器人操作與編程課程思政設(shè)計(jì)

摘"要：工業(yè)機(jī)器人操作與編程課程是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)中的一門重要核心課程，也是以學(xué)生為中心，職業(yè)能力為導(dǎo)向，融合了課程思政元素的一門線上線下相結(jié)合虛實(shí)一體化課程。通過課程特點(diǎn)分析與內(nèi)容構(gòu)建，把家國情懷、工匠精神、創(chuàng)新能力、安全意識、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和職業(yè)道德6個(gè)思政元素有機(jī)融入課程教學(xué)中。五角星軌跡繪制教學(xué)任務(wù)的實(shí)施展現(xiàn)了專業(yè)教學(xué)與思政教育進(jìn)行融合，在教授學(xué)生專業(yè)知識的同時(shí)融入了4個(gè)課程思政元素，潤物細(xì)無聲，實(shí)現(xiàn)育人和育才的統(tǒng)一。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人；課程思政；工匠精神；項(xiàng)目式教學(xué)；虛實(shí)一體化

中圖分類號：TB"""""文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A""""""doi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.23.087

隨著我國智能制造產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中使用的比例越來越高，許多有害、有污染、有危險(xiǎn)性的工作，例如焊接、噴涂、搬運(yùn)和拋光打磨等已經(jīng)大部分被工業(yè)機(jī)器人代替。工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用同時(shí)也需要大量能熟練操作與使用工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)技能型人才，其中工業(yè)機(jī)器人操作與編程課程是培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)學(xué)生的一門重要核心課程。《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》要求全面推進(jìn)課程思政建設(shè)，深度發(fā)掘各類課程的思想政治教育資源，寓價(jià)值觀引導(dǎo)于知識傳授和能力培養(yǎng)之中，使各類課程與思政課程同向同行。在工業(yè)機(jī)器人操作與編程課程教學(xué)中有機(jī)融入課程思政元素是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的重要舉措，也是培養(yǎng)符合我國國情，能為社會主義建設(shè)添磚加瓦，具有創(chuàng)新精神和工匠精神的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)人才的必由之路。經(jīng)過幾年教學(xué)積累，課程團(tuán)隊(duì)對思政融入有了初步的探索與實(shí)踐。

1"課程特點(diǎn)分析與內(nèi)容構(gòu)建

首先，工業(yè)機(jī)器人操作與編程課程要有一個(gè)教學(xué)對象，它適合對工業(yè)機(jī)器人操作與編程有興趣的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)和機(jī)電類專業(yè)的學(xué)生以及從事工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的工程技術(shù)人員。它是以學(xué)生為中心，職業(yè)能力為導(dǎo)向，融合了課程思政元素的一門線上線下相結(jié)合虛實(shí)一體化課程。教學(xué)理念是強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心。通過在線課程資源采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)手段，線上提前預(yù)習(xí)—虛擬仿真—線下實(shí)操練習(xí)一體化模式，開展項(xiàng)目式教學(xué)，充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性；注重職業(yè)能力提高，課程教學(xué)項(xiàng)目來源于合作企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目，由企業(yè)工程師和學(xué)校教師共同開發(fā)制定，包括了工業(yè)機(jī)器人在企業(yè)中的典型應(yīng)用案例，滿足學(xué)生未來從事機(jī)器人操作編程的知識技能要求；教學(xué)實(shí)施中開展探究性教學(xué)，課堂上讓學(xué)生互相交流，分組討論，使大家思維相互碰撞，在合作學(xué)習(xí)中大膽質(zhì)疑解疑，培養(yǎng)學(xué)生的自信心和創(chuàng)新能力開展探究性教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力；關(guān)注學(xué)生全面發(fā)展，結(jié)合課程實(shí)踐性教學(xué)特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生愛國、敬業(yè)的大國工匠精神。

其次，有了課程的定位和教學(xué)理念，可以確定課程的教學(xué)目標(biāo)。通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能達(dá)到的知識目標(biāo)是系統(tǒng)掌握機(jī)器人安全知識，I/O信號配置，搬運(yùn)、碼垛和焊接等機(jī)器人工作站組成；能力目標(biāo)是能標(biāo)定機(jī)器人工具/工件坐標(biāo)，調(diào)試編寫機(jī)器人程序，完成搬運(yùn)、雕刻、涂膠、碼垛和焊接等工業(yè)級項(xiàng)目應(yīng)用；素養(yǎng)目標(biāo)是從職業(yè)操守、科學(xué)態(tài)度及文化素養(yǎng)等方面，培養(yǎng)時(shí)代新人，培養(yǎng)社會主義建設(shè)者和接班人。

最后，根據(jù)上面的分析就可以確定課程教學(xué)內(nèi)容。通過崗位調(diào)研，充分考慮學(xué)校現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，與合作企業(yè)共同確定了七部分教學(xué)內(nèi)容，均源于企業(yè)工程實(shí)踐項(xiàng)目，分別是工業(yè)機(jī)器人概論、操作機(jī)器人示教盒、機(jī)器人程序編輯、機(jī)器人運(yùn)動軌跡編程、機(jī)器人運(yùn)算編程、機(jī)器人平移編程、機(jī)器人搬運(yùn)和碼垛案例，每部分又分為若干個(gè)任務(wù)，以學(xué)生能完成企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用為主。同時(shí)，課程團(tuán)隊(duì)建設(shè)了480多分鐘的理論教學(xué)和實(shí)操視頻資源，20多個(gè)PPT，1萬多字文字資源，500多道試題題庫，能滿足線上線下混合教學(xué)的需求。

2"課程思政設(shè)計(jì)

本課程的思政融入把專業(yè)知識、技能與思想政治理論同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)，把“立德樹人”作為課程的根本任務(wù)。從實(shí)踐觀、真理觀、認(rèn)識觀和方法論幾個(gè)要素出發(fā)，以培養(yǎng)學(xué)生愛黨、愛國、誠信、敬業(yè)價(jià)值觀為主線，課程思政實(shí)施注重強(qiáng)化學(xué)生工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。整個(gè)課程思政融入點(diǎn)匯聚為6點(diǎn)，如表1所示。

有了課程思政的融入點(diǎn)和內(nèi)涵，需要進(jìn)行課程思政設(shè)計(jì)，結(jié)合課程實(shí)踐性教學(xué)特點(diǎn)，課程教學(xué)中融入大國工匠案例、全國道德模范事跡、民族企業(yè)發(fā)展壯大歷程和我國科研團(tuán)隊(duì)勇于創(chuàng)新的事例，潛移默化引導(dǎo)學(xué)生充滿正能量，培養(yǎng)學(xué)生愛國、敬業(yè)、不畏困難的大國工匠精神。整個(gè)課程提煉出了6個(gè)課程教學(xué)知識點(diǎn)，分別對應(yīng)了不同的思政教育的融合，具體如表2所示。

3"課程思政實(shí)施

課程思政的實(shí)施具體要落實(shí)到每次的課堂上。課堂思政育人以培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神為主線，以立德樹人為根本教學(xué)目標(biāo)，充分發(fā)揮好每次課堂的育人作用。在設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目和任務(wù)時(shí)，就把價(jià)值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體，專業(yè)教育與思政教育形成合力，課程有機(jī)融入了家國情懷、工匠精神、創(chuàng)新能力、安全意識、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和職業(yè)道德六個(gè)思政元素，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中樹立社會主義核心價(jià)值觀，培養(yǎng)有理想、有信念、愛黨愛國符合社會需求，有創(chuàng)新精神的技術(shù)技能型人才。

五角星軌跡繪制課堂是該課程教學(xué)知識點(diǎn)機(jī)器人運(yùn)動軌跡編程的第4個(gè)工作任務(wù)，課堂內(nèi)容是使用軌跡運(yùn)動編程指令實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人抓取紅色畫筆在操作臺上繪制五角星圖形，思政融入設(shè)計(jì)如表3所示。課堂教學(xué)目標(biāo)是鞏固學(xué)生對機(jī)器人直線運(yùn)動編程指令的熟練運(yùn)用，鍛煉學(xué)生能夠根據(jù)任務(wù)要求完成復(fù)雜直線運(yùn)動軌跡繪制，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、細(xì)致、精益求精的工作態(tài)度，為后繼學(xué)習(xí)機(jī)器人焊接、搬運(yùn)和碼垛等教學(xué)任務(wù)打下基礎(chǔ)。

課堂采用線上線下混合方式構(gòu)建，以講授和任務(wù)驅(qū)動法結(jié)合開展課堂教學(xué)。線上課堂教學(xué)依托課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)自建的在線開放課程工業(yè)機(jī)器人操作與編程教學(xué)視頻等資源，學(xué)生可以課前預(yù)習(xí)課程內(nèi)容，課后復(fù)習(xí)重難點(diǎn)知識點(diǎn)，還可以進(jìn)行在線測試，提交作業(yè)。學(xué)生在線上通過多次反復(fù)學(xué)習(xí)鞏固基礎(chǔ)知識，便于在課堂講授中進(jìn)行知識和技術(shù)的綜合應(yīng)用及提升。線下課堂課程以教學(xué)項(xiàng)目為依托，采用任務(wù)驅(qū)動方式進(jìn)行，學(xué)生以3～4人為一組，課程開始前分好12組。課中，教師先進(jìn)行理論介紹，分解教學(xué)項(xiàng)目，分析重難點(diǎn)知識，然后布置實(shí)操任務(wù)，如圖3所示，各小組領(lǐng)取任務(wù)后通過小組討論，團(tuán)隊(duì)協(xié)作方式完成。圖1和圖5分別是五角星軌跡繪制課堂虛擬仿真編程實(shí)踐和真實(shí)機(jī)器人系統(tǒng)編程實(shí)踐。

4"課程教學(xué)反饋

工業(yè)機(jī)器人操作與編程課程教學(xué)經(jīng)過多年沉淀積累，教材內(nèi)容詳細(xì)，學(xué)生反饋平時(shí)自學(xué)都能夠看懂，上課時(shí)按照一個(gè)任務(wù)接著一個(gè)任務(wù)完成編程實(shí)操，很有成就感。教師在課堂上能夠積極引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真思考，重要知識點(diǎn)講解很詳細(xì)，還會拓展學(xué)科相關(guān)知識，學(xué)生感覺收獲匪淺。平時(shí)教師授課不拘于課本上內(nèi)容，教學(xué)中有案例，知識講解與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合，比較有趣。除此之外還有很多大國工匠案例，讓學(xué)生對機(jī)器人專業(yè)有了自信心。

課程采用了虛實(shí)一體化的教學(xué)模式，按小組完成虛擬實(shí)訓(xùn)平臺的編程和運(yùn)行測試后，再到實(shí)體設(shè)備上驗(yàn)證；一方面解決了實(shí)體機(jī)器人設(shè)備昂貴、數(shù)量不足的問題；另一方面也降低了學(xué)生初次接觸實(shí)體機(jī)器人設(shè)備的恐懼和陌生感，減少真實(shí)設(shè)備的操作過程發(fā)生機(jī)器碰撞等問題；學(xué)生上課積極性高，課堂教學(xué)效果較好。

5"結(jié)束語

高等職業(yè)院校人才培養(yǎng)是育人和育才相統(tǒng)一的過程，在專業(yè)教學(xué)需融入思政教育，承擔(dān)好育人責(zé)任。結(jié)合工業(yè)機(jī)器人操作與編程課程的特點(diǎn)，在教學(xué)項(xiàng)目和課程講授中以培養(yǎng)學(xué)生的大國工匠精神為主線，以立德樹人為根本教學(xué)目標(biāo)，有機(jī)融入了愛國、愛黨、愛社會主義、愛人民、愛集體等思政元素，開展中國特色社會主義和社會主義核心價(jià)值觀、中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化等內(nèi)容的教育，將專業(yè)教學(xué)與思政教育進(jìn)行融合，潤物細(xì)無聲，實(shí)現(xiàn)育人和育才的統(tǒng)一。

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