徐敢

[摘? ? ? ? ? ?要]? “中國(guó)制造”再也不是簡(jiǎn)單的低人力成本的輸出，而是越來(lái)越智能的機(jī)器和人力的配合，不僅提高了工作效率，更是在不同行業(yè)提供新的服務(wù)方式，代表的是中國(guó)速度、中國(guó)質(zhì)量和中國(guó)核心競(jìng)爭(zhēng)力的進(jìn)步，是國(guó)際影響力和競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)《中國(guó)制造2025》也成為我國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)。作為肩負(fù)著為社會(huì)培養(yǎng)高技能人才的任務(wù)的中職院校，在實(shí)際教育教學(xué)工作中，積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，順勢(shì)而為，注重工業(yè)機(jī)器人這一課程的開(kāi)設(shè)和高效教學(xué)。同時(shí)，中職院校認(rèn)識(shí)到在核心素養(yǎng)引導(dǎo)下，工業(yè)機(jī)器人這一課程體系的創(chuàng)新建設(shè)和教學(xué)工作高效進(jìn)行是非常必要的。對(duì)職業(yè)教育來(lái)講，重在提升學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。那么，就中職院校工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)來(lái)講，注重實(shí)踐和理論的結(jié)合對(duì)提升核心素養(yǎng)培養(yǎng)水平是非常重要的。立足當(dāng)前核心素養(yǎng)下中職院校工業(yè)機(jī)器人教學(xué)研究分析，旨在為實(shí)際教學(xué)工作進(jìn)行提出一定的改進(jìn)建議。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 核心素養(yǎng);中職院校;工業(yè)機(jī)器人;教學(xué)研究

[中圖分類號(hào)]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2020）38-0080-02

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用在教學(xué)中還屬于起步階段，未能有一個(gè)成熟、系統(tǒng)的教學(xué)課程體系發(fā)揮引導(dǎo)作用。在摸索中前進(jìn)的職業(yè)院校，大多數(shù)選擇和社會(huì)企業(yè)合作，按照企業(yè)工作需求對(duì)課程教學(xué)模式進(jìn)行建設(shè)，實(shí)際取得了非常突出的成效。但是，中職院校應(yīng)該認(rèn)識(shí)到工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)重在培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)器人操作的相關(guān)技能，同時(shí)提升學(xué)生的研發(fā)和創(chuàng)新能力。而學(xué)校作為知識(shí)傳授的主要平臺(tái)，除了依靠外部教學(xué)力量，重點(diǎn)應(yīng)該從學(xué)校教育體系內(nèi)部出發(fā)，不斷創(chuàng)新完善工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)模式，吸引學(xué)生興趣，實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的有效結(jié)合。此外，近些年來(lái)黨和國(guó)家給職業(yè)院校發(fā)展提供了有效的支持和政策引導(dǎo)，尤其注重新工科背景下學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。中職院校在對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)中，應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生形成良好的創(chuàng)新思維，發(fā)揮創(chuàng)意，給工業(yè)和制造業(yè)帶來(lái)更多新鮮的嘗試和變化。學(xué)生能夠通過(guò)工業(yè)機(jī)器人這一課程實(shí)現(xiàn)理論上的武裝，從對(duì)工業(yè)機(jī)器人的維護(hù)、調(diào)試引導(dǎo)到編碼再到工業(yè)機(jī)器人創(chuàng)新研發(fā)等實(shí)現(xiàn)有效的轉(zhuǎn)變，成為社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)需要的高水平的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人員。整體上而言，基于核心素養(yǎng)積極促使中職院校工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)工作創(chuàng)新改進(jìn)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、中職院校學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)與工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)的相關(guān)性

（一）理論上的豐富和武裝

理論上的豐富是中職院校學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的基礎(chǔ)，為后期創(chuàng)新能力培養(yǎng)和實(shí)踐操作能力提升起著重要引導(dǎo)、支撐作用。中職院校工業(yè)機(jī)器人這一課程教學(xué)中，學(xué)生能夠緊緊圍繞課程教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)理論學(xué)習(xí)。工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)是通過(guò)讓學(xué)生熟悉編排的程序，能夠按照相應(yīng)的指令做出相應(yīng)的動(dòng)作。并且學(xué)生通過(guò)程序的操作能夠針對(duì)不同的工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)編排指令的修改和重編，促使工業(yè)機(jī)器人完成相關(guān)的實(shí)踐操作。那么，學(xué)生就需要首先在理論課程中學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，如工業(yè)機(jī)器人的組成部分、計(jì)算機(jī)操作、傳感技術(shù)、人工智能以及機(jī)械工程等方面的知識(shí)。教師引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人課程理論知識(shí)中循序漸進(jìn)地實(shí)現(xiàn)知識(shí)的積累，并且能夠在多媒體技術(shù)應(yīng)用下進(jìn)行相關(guān)的實(shí)踐操作和模擬展示，讓學(xué)生通過(guò)聲音、視頻和文字實(shí)現(xiàn)有效學(xué)習(xí)，提升掌握理論知識(shí)的效率。

（二）實(shí)踐操作能力提升

中職院校作為職業(yè)院校，其辦學(xué)目標(biāo)和人才培養(yǎng)重要指標(biāo)則是注重學(xué)生實(shí)踐操作能力的提升。而深入工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)中，無(wú)論是從學(xué)校教育教學(xué)大環(huán)境出發(fā)，還是對(duì)這一課程本身性質(zhì)而言，其核心都是在理論引導(dǎo)下提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力。因此，提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力成為工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)的重要衡量指標(biāo)，同時(shí)也是課程教學(xué)規(guī)劃和目標(biāo)形成的參考依據(jù)。這一過(guò)程中，教師設(shè)定不同的工業(yè)機(jī)器人操作應(yīng)用環(huán)境，學(xué)生在環(huán)境分析和要求明確下，根據(jù)其形態(tài)和預(yù)先設(shè)立的編程針對(duì)性地高效實(shí)現(xiàn)操作。此外，學(xué)生在明確工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)構(gòu)造情況下，能夠針對(duì)機(jī)器人不同方向的置入相應(yīng)的傳感器，按照設(shè)定能針對(duì)不同的溫度、時(shí)間和嗅覺(jué)做出相應(yīng)的動(dòng)作。同時(shí)，學(xué)生通過(guò)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)對(duì)圖片、文字和語(yǔ)言可以進(jìn)行處理整合，為工業(yè)機(jī)器人操作調(diào)整發(fā)揮指導(dǎo)作用。

（三）創(chuàng)新能力提升

新時(shí)代發(fā)展下，黨和政府加強(qiáng)職業(yè)院校創(chuàng)新發(fā)展，注重學(xué)生創(chuàng)新能力的提升。也就是學(xué)生在理論知識(shí)和實(shí)踐操作技術(shù)獲得下，能夠在日常教學(xué)中參與相關(guān)項(xiàng)目的研發(fā)。學(xué)生通過(guò)研發(fā)工作的參與，積累經(jīng)驗(yàn)，激發(fā)創(chuàng)新能力，提升創(chuàng)新水平。這一方面而言，中職院校與企業(yè)實(shí)現(xiàn)合作，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作模式的應(yīng)用，在工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)中同時(shí)融入項(xiàng)目研發(fā)，以此在教學(xué)中提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。

二、基于核心素養(yǎng)的中職院校工業(yè)機(jī)器人教學(xué)存在問(wèn)題分析

（一）理論和實(shí)踐脫節(jié)，不利于核心素養(yǎng)培養(yǎng)

工業(yè)機(jī)器人這一課程教學(xué)實(shí)際進(jìn)行中，由于課程本身涉及的專業(yè)知識(shí)比較多，因此為了能夠提升教學(xué)效率，促使學(xué)生充分掌握，要從核心素養(yǎng)出發(fā)，注重理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的結(jié)合穿插，寓教于樂(lè)，理論為實(shí)踐發(fā)揮引導(dǎo)作用，實(shí)踐操作問(wèn)題反饋到理論教學(xué)改進(jìn)中。只有這樣，最終培養(yǎng)的學(xué)生才能夠滿足中職院校辦學(xué)目標(biāo)。而在實(shí)際教學(xué)中，工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)涉及工業(yè)部件、結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)編程、機(jī)器運(yùn)動(dòng)規(guī)律、環(huán)境與技術(shù)、動(dòng)力學(xué)、電力學(xué)、仿生生物學(xué)和物理等課程。而工業(yè)機(jī)器人包括控制部分、機(jī)械部分和傳感部分三大部分;控制系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、機(jī)器人—環(huán)境交互系統(tǒng)和感受系統(tǒng)六大系統(tǒng)。教學(xué)內(nèi)容較多，課程教學(xué)時(shí)間有限，而部分教師理論教學(xué)過(guò)于追求教學(xué)進(jìn)度，忽視了與實(shí)踐操作的結(jié)合。這樣的教學(xué)完全是“紙上談兵”，對(duì)實(shí)踐操作和創(chuàng)新能力提升是非常不利的。

（二）忽略了學(xué)生創(chuàng)新能力的有效培養(yǎng)

核心素養(yǎng)培養(yǎng)背景下，工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)重在提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。實(shí)際而言，工業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)由四大部分構(gòu)成：開(kāi)放性模塊化的控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，利用計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、光電控制、傳感器處理等組成“機(jī)器大腦”;模塊化層次化的控制器軟件系統(tǒng)，即硬件驅(qū)動(dòng)層、核心層和應(yīng)用層三個(gè)層次分別對(duì)不同功能和層次的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)協(xié)同作用;故障診斷和安全維護(hù)技術(shù);網(wǎng)絡(luò)化機(jī)器人控制器技術(shù)。而在實(shí)際進(jìn)行這四個(gè)方面技術(shù)的學(xué)習(xí)中，教師過(guò)度依靠多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的動(dòng)態(tài)展示，學(xué)生只是單純地“觀看”，缺乏思考和教師示范引導(dǎo)學(xué)習(xí)的過(guò)程。中間互動(dòng)過(guò)程的缺少，學(xué)生失去了思考的能力，長(zhǎng)期而言，創(chuàng)造性思維未能有效激發(fā)，創(chuàng)新能力未能提升。而深入研究發(fā)現(xiàn)，造成這一問(wèn)題的主要原因：一方面，教師自身能力有限，師資結(jié)構(gòu)未能實(shí)現(xiàn)積極改進(jìn)。教師隊(duì)伍本身缺乏活力，在帶動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新中則出現(xiàn)心有余而力不足的現(xiàn)象。另一方面，學(xué)校關(guān)于資源提供和平臺(tái)鏈接比較弱，未能積極購(gòu)進(jìn)相關(guān)的工業(yè)機(jī)器人設(shè)備在課堂上進(jìn)行展示和供學(xué)生操作。同時(shí)，校外實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)也比較滯后，這對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力提升和創(chuàng)新能力培養(yǎng)都是不利的。

三、基于核心素養(yǎng)下中職院校工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)優(yōu)化建議

工業(yè)機(jī)器人這一課程作為現(xiàn)今中職院校專業(yè)人才培養(yǎng)的重要部分，為了促使實(shí)際教學(xué)目標(biāo)切實(shí)滿足核心素養(yǎng)培養(yǎng)的需求，需要從教學(xué)環(huán)境改善、教學(xué)方法改進(jìn)以及師資隊(duì)伍建設(shè)等方面實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐教學(xué)的有效結(jié)合，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（一）積極鏈接教學(xué)資源，創(chuàng)建良好的教學(xué)環(huán)境

中職院校在工業(yè)機(jī)器人課程實(shí)踐教學(xué)資源鏈接中，能夠從工廠流水線延伸到電子信息產(chǎn)業(yè)、汽車制造、醫(yī)療設(shè)備、食品、采礦、服務(wù)業(yè)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全方位的鏈接。這樣能夠促使學(xué)生選擇自身感興趣的領(lǐng)域，深入研究，重點(diǎn)掌握，高效操作。教師在課堂上完成相關(guān)的理論知識(shí)后，積極引導(dǎo)學(xué)生參與到實(shí)際觀摩和操作中。如，針對(duì)汽車制造方面工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用中，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入生產(chǎn)車間，讓學(xué)生通過(guò)觀察總結(jié)工業(yè)機(jī)器人操作關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)，做好相關(guān)記錄。在回歸課堂之后，帶著學(xué)生的疑問(wèn)進(jìn)行理論的深入學(xué)習(xí)，以此實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)。為了達(dá)到這一效果，學(xué)校應(yīng)該發(fā)揮主導(dǎo)作用，對(duì)外實(shí)現(xiàn)積極合作，構(gòu)建校外實(shí)訓(xùn)基地，為工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)有效實(shí)現(xiàn)提供可用的實(shí)踐操作資源。

（二）創(chuàng)新教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

首先，搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)。針對(duì)工業(yè)機(jī)器人這一課程，教師在明確章節(jié)課程教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)規(guī)劃下，按照教學(xué)大綱構(gòu)建相應(yīng)的操作實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。如，為了能夠促使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)工業(yè)機(jī)器人傳感器操作原理，教師在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)小組進(jìn)行教學(xué)，實(shí)現(xiàn)探討和互動(dòng)，讓學(xué)生高效掌握實(shí)踐操作知識(shí)。這一方面，由于購(gòu)買這些硬件設(shè)備和軟件花費(fèi)巨大，后期還需要對(duì)其進(jìn)行維護(hù)、檢測(cè)、保養(yǎng)、維修等，因此需要學(xué)校給予強(qiáng)有力的資金支持。其次，在實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)建設(shè)基礎(chǔ)上，明確實(shí)驗(yàn)室的使用和學(xué)生上課應(yīng)用規(guī)定，保護(hù)學(xué)生上課時(shí)的安全，延長(zhǎng)器材的使用壽命。針對(duì)現(xiàn)有的條件，教師要立足工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)目標(biāo)，在項(xiàng)目教學(xué)法引導(dǎo)下，按照項(xiàng)目目標(biāo)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容。學(xué)生到實(shí)習(xí)崗位近距離操作在學(xué)校無(wú)法接觸到的工業(yè)機(jī)器人，提升自己的創(chuàng)新能力。

（三）優(yōu)化師資結(jié)構(gòu)隊(duì)伍建設(shè)，實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)

首先，教師隊(duì)伍構(gòu)建中，能夠明確專業(yè)應(yīng)用型人才從事工業(yè)機(jī)器人維護(hù)、安全調(diào)試、編碼和創(chuàng)新，解決社會(huì)矛盾，提高企業(yè)工作效率，降低人力成本。教學(xué)目的當(dāng)然不僅僅是培養(yǎng)學(xué)生的技能，或是創(chuàng)造實(shí)踐和理論結(jié)合的機(jī)會(huì)，更重要的是幫助學(xué)生自我成長(zhǎng)、驅(qū)動(dòng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問(wèn)題能力，當(dāng)然表達(dá)能力、動(dòng)手能力、管理能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)同合作能力的綜合軟實(shí)力也是一個(gè)優(yōu)秀人才應(yīng)該具有的。因此，教師隊(duì)伍的建設(shè)重在學(xué)生主體性的發(fā)揮，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手操作能力，嚴(yán)格按照核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)，提升學(xué)生的創(chuàng)新水平。其次，師資結(jié)構(gòu)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)校企合作。工程項(xiàng)目將是企業(yè)對(duì)學(xué)校的一個(gè)反饋，也是學(xué)校運(yùn)用扎實(shí)的理論知識(shí)給企業(yè)一個(gè)安全解決方案，三方共同成長(zhǎng)。學(xué)?？梢匝?qǐng)企業(yè)優(yōu)秀的工程師到學(xué)校上課，或開(kāi)辦知識(shí)講座，幫助學(xué)生對(duì)外界最新技術(shù)的了解和疑難解答，豐富學(xué)生的認(rèn)知。最后，建設(shè)研發(fā)型師資團(tuán)隊(duì)，積極吸納學(xué)生參與到工業(yè)機(jī)器人相關(guān)研發(fā)工作中，循序漸進(jìn)，提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。此外，為了促進(jìn)師資結(jié)構(gòu)隊(duì)伍優(yōu)化建設(shè)，形成有效的激勵(lì)評(píng)估制度是非常必要的。在激勵(lì)和評(píng)估中，建設(shè)一支穩(wěn)定的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課程骨干教師隊(duì)伍，參與到實(shí)際教學(xué)中。

綜上所述，教師在基于核心素養(yǎng)下中職院校工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)中，為了提升實(shí)際教學(xué)水平，要在認(rèn)識(shí)到核心素養(yǎng)與工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)相關(guān)性下，懷有問(wèn)題意識(shí)，對(duì)現(xiàn)有教學(xué)問(wèn)題積極總結(jié)反饋。在實(shí)際改進(jìn)中，教師應(yīng)能夠從教學(xué)環(huán)境創(chuàng)新建設(shè)、教學(xué)方法創(chuàng)新應(yīng)用以及師資結(jié)構(gòu)隊(duì)伍優(yōu)化方面落實(shí)，提升學(xué)生的實(shí)踐操作和創(chuàng)新能力，提升核心素養(yǎng)培養(yǎng)水平。

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◎編輯 陳鮮艷