工業機器人技術五年制高職教學的探索與實踐

劉凱 李友節

[摘? ? ? ? ? ?要]? 針對五年制高職工科專業工業機器人技術，提出了提高學生工程實踐能力的“四段式”教學模式，即“雛鷹”計劃、“飛鷹”計劃、“雄鷹”計劃及“菁鷹”計劃。通過對這種教學模式初步的實踐和教學反饋，深刻體會到學生能夠運用所學專業知識分析解決實際問題，提高了獨立工作能力、創新意識和協作精神，提高了工程實踐能力，促進了學生綜合能力的提高。

[關? ? 鍵? ?詞]? “四段式”;五年制高職;工業機器人;教育模式

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）32-0074-02

五年制高職教育是以初中畢業為起點，學制為五年的高等職業教育。與傳統的三年制高中起點高職教育相比，具有種種特殊性，但同時也有具有統一性。學生底子薄、年齡小，思想成熟度、學習能力、動手操作能力等與傳統的高職教育存在差異，這就決定了其不能照搬傳統的高職教學模式，需要在實踐中不斷創新。同時，在探索實踐的過程中，由于教育方式的統一性，也可以借鑒傳統職業教育好的方法。

高職院校是我國培養的專業技能人才主力軍之一，然而目前我國職業院校對工程制造人才的培養模式都較為單一，專業的界定過于狹窄，導致學生將專業知識運用到實踐中并進行創新的能力普遍不高，工程實踐鍛煉不足，社會適應性差，缺少對工程設計和運用綜合知識解決問題的重要性的理解。更為重要的是，職業教育改革未能體系化、理論化，對于當前職業院校工程技能人才培養的過程，沒有較強的理論支撐。

伴隨著新專業的不斷發展，五年制高職的教育思想也亟須轉變，必須與社會經濟進步相匹配。工業機器人技術是培養具備工業機器人及其作業單元的安裝、調試、編程、維護、保養、技術服務等綜合職業能力，并且成為具有可持續發展能力的發展型、復合型、創新型的技術技能人才，對學生的實踐能力有相當高的要求。

基于五年制高職工業機器人技術專業實際情況，同時以建構主義為理論，以CDIO為方法，以高技能人才培養為目標，提出了可操作性比較強的“四段式”教學模式，即：旨在提高學生專業興趣的“雛鷹”計劃;旨在培養學生專業基礎技能的“飛鷹”計劃;旨在提高學生專業綜合技能的“雄鷹”計劃;旨在培養學生工程項目實踐能力的“菁鷹”計劃。

一、“雛鷹”計劃

“雛鷹”計劃，以一年級學生為培養對象。一年級學生為剛剛畢業的初中生，他們年齡偏小，自我管理能力相對較差，但可塑造性強，好奇心也比較強，思維活躍。針對實際學情，提出了旨在提高學生專業興趣和基礎知識的“雛鷹”計劃，此階段主要分為感性教學和專業基礎教學。

感性教學借助學校豐富多彩的社團活動，如機器人相關的社團——智趣機器人社團、VEX機器人社團。智趣機器人社團通過各種高科技設備，主要有跳舞機器人、水下機器人、VR設備、AR設備、服務機器人、無人機、空氣全息屏、人臉識別設備、工業機器人等，旨在增強學生的專業興趣，了解未來科技發展趨勢，為今后的專業學習打好鋪墊。VEX機器人比賽作為一項拓展學生對科學、技術、工程和數學領域興趣，提高并促進青少年的團隊合作精神、領導才能和解決問題能力的世界級大賽，我校工業機器人技術專業學生展現出強大的能量，社團成立短短幾年，從蘇州市職教創新大賽到江蘇省職教創新大賽，從江蘇省科技模型大賽到VEX亞洲錦標賽，不斷刷新著成績，極大地增強了學生學習專業知識的自信心和能力。多樣的社團活動豐富了工業機器人專業“雛鷹”計劃內涵。

在專業基礎教學方面，該階段主要由機械項目訓練和電子項目訓練兩部分組成。機械部分開課時間為一年級下學期，該部分項目訓練將鉗工技能訓練、機械制圖、測繪技術及機械基礎等課程，融合成1～2個項目。該部分讓學生掌握機械領域相關標準和規范，提高學生學習興趣，掌握相關知識體系，為后續學習打下良好基礎。電子部分開課時間為二年級上學期，該部分項目訓練將傳感器與檢測基礎（部分）、電工技術基礎（部分）及電子技術基礎（部分），融合為1～2個項目。每個項目均融合有工業機器人相關知識，該部分為提高學生對機器人系統認知，讓學生掌握相關技術規范和標準，為“飛鷹”計劃做鋪墊。

二、“飛鷹”計劃

“飛鷹”計劃旨在培養學生的專業基礎技能。該計劃開課時間為二年級，該階段的學生經過一年的學習生活，對所學專業有了模糊的認識，對今后自己的專業志向有了初步的打算，學習能力有所增強，對知識的好奇心達到一定的高度。

此階段以專業基礎課程理論學習與技能練習相結合，同時將工業機器人相關知識有機融合為學習任務。比如學習電子CAD技術，將工業機器人零件圖作為任務;學習C語言程序設計，將機器人RAPID程序與C語言程序對比學習;學習電子技術基礎，以機器人控制柜主板電路為案例進行講練結合;學習常用電機控制與調速技術，將機器人關節的伺服驅動電機為重點，進行多個項目的實踐;學習傳感器與檢測技術，以工業機器人工作站中的各種傳感器學習為重點。該階段綜合應用課程群理論知識、綜合應用電類相關技能，有助于進一步提高學生理實一體的能力。

三、“雄鷹”計劃

該計劃開課時間放在了第三、四年級，旨在提高學生的專業綜合技能。學生經過兩年的學習，掌握了一定的專業基礎知識，動手能力也有了較大的提高，學生逐漸擺脫了幼稚的心態，學習動力明顯增強，對自己的職業規劃也有了初步的想法。