在“1+X”證書及崗課賽證背景下專業課程教學實施報告撰寫
——以“電機組件裝配”的教學為例

謝金濤 史喆瓊

天津工業職業學院 天津 300400

教學實施報告是高職人才培養工作的重要組成部分，是培養適應社會發展需要，具備了良好職業素養，具有較強職業技術技能和職業發展能力的重要途徑。以更新教育思想和教育觀念為先導，以培養學生的實踐技能為核心，以滿足學生就業、創業、升學所需的知識和能力為目標，按照企業對學生的職業能力與綜合素質為導向，結合“1+X”證書，與工作過程的學習領域，崗課賽證相融合，促進教學質量穩步提升。構建主要包含教學整體設計(教學內容、學情分析、教學目標、教學重難點、教學策略)，教學實施過程(具體實施教學課程、考核評價)、學習效果、特色與創新、反思與改進等五個方面，下面以《電機組件裝配》教學實施報告為案例進行簡單闡述。

1 教學整體設計

1.1 教學內容

“工業機器人操作與維護”是工業機器人技術專業的一門專業核心課程，也是本專業學生考取“1+X”工業機器人應用編程職業技能等級(中級)證書的主要支撐課程。

本課程根據國家頒布的專業人才培養方案，對接工業機器人編程操作員及工業機器人集成運維員職業資格要求，圍繞“1+X”證書考核典型工作任務及全國職業院校技能大賽任務，將工業機器人手動操縱、通信技術、典型搬運、裝配、碼垛等任務及日常維護保養等傳統的教學內容進行知識重構和內容融合，并融入工匠精神及勞動教育等思政教育元素，將教學內容重組為5個新型教學項目。各項目以任務驅動方式展開教學，合理分配知識點，任務由淺入深，由簡入繁。

教學內容結構圖

以項目三“電機組件裝配”為例，用“電機組件裝配”為主線，將工業機器人手動操縱、I/O通信、軌跡規劃、常用編程指令及函數等“1+X”工業機器人應用編程中級職業技能要求，有機地融入底座搬運、電機及法蘭的裝配及綜合調試等任務中，形成了8個新型教學任務，突出學生自主學習、高效工作和職業發展等社會能力的培養。

教學內容及時融入新技術規范，有效提高了第一屆“1+X”證書考核通過率。教材選自最新出版的“1+X”工業機器人應用編程職業技能等級證書配套教材《工業機器人應用編程(ABB)》，結合自編活頁教材、微課、視頻、動畫、課件、圖片、虛擬仿真等教學資源，更易于學生學習和教師講課。

1.2 學情分析

(1)知識和技能基礎。依據學生前期學習情況以及云課堂調研、資源學習反饋等教學數據分析表明，學生已經掌握了工業機器人基礎知識，能夠手動操作機器人完成簡單的動作，具備學習本模塊的知識和能力基礎。但是學生對機器人的操作不夠熟練，需要在隨后的課堂教學及課后練習中鞏固提升。

(2)認知與實踐能力。通過對近三年課程教學平臺教學與學習數據、階段性測試及期末考試成績與知識點掌握情況的分析顯示：學生對軌跡規劃的原理、偏移函數的區別及工件坐標系的應用不易理解，精準示教、自主編程思維和能力欠佳，這些均為教學難點。在編程、示教、綜合調試等實踐操作中，學生的團隊合作能力、安全規范操作、吃苦耐勞、精益求精的品質意識還需進一步加強。

(3)學習特點。通過問卷調查和座談反饋分析，學生喜歡實操類課程，動手能力強，對信息化設備的操作比較熟練，善于接受多源頭信息，富有探索精神和競爭意識，但對識記類內容、理論原理興趣不高，多任務信息處理和邏輯分析判斷能力及自主學習能力有待提高。

1.3 教學目標

依據人才培養方案、課程標準、崗位工作任務、“1+X”證書考核要求及學情分析結果，確定教學目標。

1.4 教學重難點

(1)教學重點。①基本編程指令的功能及參數；②運動軌跡規劃的方法；③工件坐標系及其應用；④偏移函數的使用及區別；⑤利用子程序優化程序。

(2)教學難點。①工業機器人精準搬運的技巧;②軌跡規劃的最優化；③基于裝配平臺變換的電機裝配工作原理。

1.5 教學策略

(1)深入挖掘、系統設計，思政教育貫穿始終。對接工業機器人職業崗位能力，將“愛崗敬業、艱苦奮斗、勇于創新、淡泊名利、甘于奉獻”的工匠精神落實到教學全過程。結合電機組件裝配任務的教學內容，深挖勞模精神、嚴謹細致、細心耐心及精益求精的品質意識等思政元素，建立搬運裝配系列思政教學案例。充分發掘制造行業一線崗位先進人物、勞動模范的生動事跡，以榜樣力量激勵學生，使學生樹立不畏艱苦、迎難而上、無私奉獻、敢于擔當的人生觀和價值觀。

(2)理實一體、虛實結合，強化實踐能力培養。開展理虛實一體化的教學，綜合利用仿真軟件打破學習時間、設備數量、安全性的限制，強化學生實踐能力的培養。如電機底座搬運的教學中，學生先在仿真軟件中完成軌跡規劃、編程示教及綜合調試，根據軟件數據分析不同軌跡的實效性及安全性，選出最優軌跡，減少實操環節的安全隱患，提高工作效率。

(3)綜合使用多種信息化教學手段，提升教學效果。綜合運用Flash動畫、視頻及微課等資源，如動畫展示函數Reltool和Offs的區別，教學內容更加直觀形象；有效利用同步攝像投屏，將教師操作過程全方位反饋在授課屏幕上，讓學生清晰地看到每個操作細節，有效化解了學生理論學習熱情不高，技能操作無法實時監控等教學難題，實現教學內容“三轉化”：抽象→具象化，復雜→簡單化，難見→可視化，優化教學過程，有效突出重點，突破難點。

(4)崗課對接、賽證融合，合理整合教學內容。課程教學基于虛擬仿真培訓系統及智能制造實訓基地設備，對接崗位工作過程，課程內容根據“1+X”工業機器人應用編程職業技能等級(中級)考核要求，將傳統的知識進行整合重構成若干典型任務。任務設計從簡單到復雜，逐層遞進，反復練習提升，確保教學目標的實現。同時，依據全國職業院校技能大賽“工業機器人技術應用”及“智能制造生產管理與控制”賽項要求，開發實訓項目，實現學生技能的拓展提升。

2 教學實施過程

2.1 整體教學實施過程

依據工業機器人專業人才培養方案、工業機器人專業崗位需求及“1+X”工業機器人應用編程考核標準，基于工業機器人搬運裝配工作流程，以典型的電機組件裝配為案例，設計了7個教學活動。利用案例和線上線下教學資源，教師引導學生開展自主學習與探究學習，體驗崗位實際需求，形成教學實施過程與典型工作任務相融合，雙線并進教學的過程。

(1)課前。學生使用職教云平臺查看任務工單、明確學習要求，根據教師發布的教學微課、視頻等資源自主學習，開展小組討論，并完成課前測試。教師通過學生課前測成績，了解學生預習情況并發現問題，及時調整教學策略，進行二次備課。

(2)課中。課中教學主要采用“問題引入+探索學習+應用新知+任務實施+總結鞏固”的模式展開。

問題引入：根據課前任務，展示、點評學生課前學習情況，引入新知。例如，通過“1+X”電機裝配考核案例及企業生產實例導入，創設電機裝配學習情境，激發學生學習興趣，引發學生思考，“以境生情”，激發學生科技興國、科技強國的使命感和榮譽感。

探索學習：探索新知原理、熟知崗位標準、奠定理論基礎。①綜合利用視頻、動畫及仿真軟件等各種資源，例如，采用動畫工件坐標系原理展示示教點坐標與坐標系關系，使抽象難懂的知識形象化、可視化、動態化，突破難點。②教師提出問題，組織小組討論，探究解決方案。通過小組討論平臺旋轉后電機的裝配問題，提高學生學習興趣和參與度，逐層遞進，培養學生分析、解決問題的能力和團隊合作意識。③精選題目，通過職教云進行隨堂測驗，隨時掌握學生的學習情況，及時發現學生存在的問題，及時調整教學策略。

應用新知：虛擬仿真，模擬演練。在仿真軟件中創建教學創新平臺模型，學生先在仿真平臺上模擬演練，打破學習時間、設備數量、安全性的限制，提高學生學習的自主性和積極性。

任務實施：組織實操演練、夯實核心技能。在任務實施過程中，學生可隨時掃描微課二維碼，查看資料，避免教師重復講解。學生完成軌跡規劃、編程和仿真驗證后，將結果上傳平臺，進行學生互評及教師評價。最后，教師帶領學生精讀程序，總結編程結構，歸納模塊化編程模板。在實操教學過程中，利用多角度、全方位的投屏顯示，解決了教學細節實時展示的問題。實訓課前進行安全教育測試，強調安全生產要求、示范安全操作、操作過程中時刻提醒安全操作規范，讓安全生產、規范操作的意識入腦入心。實訓教學內容主要圍繞著電機組件的裝配展開，結合任務突出教學重點。

總結鞏固：歸納要點，鞏固技能，進階提升。教師引導學生共同總結本次任務的知識要點、操作技巧、操作規范及安全規范，拓展知識、技能應用范圍。

(3)課后。教師在學習平臺上發布拓展任務，參與學生課后討論與答疑等活動。學生完成應會訓練，并根據自身學習情況，利用課程教學平臺上的教學資源開展選擇性地拓展學習。

同時，學生將完成的任務工單發送給企業導師，并根據企業導師的反饋意見進行修改，幫助學生較早適應企業生產實際，并用企業標準嚴格要求自己，提升職業能力。

2.2 考核評價

依據工業機器人行業標準、“1+X”考核評價標準，采用過程性評價方式，分為課前、課中和課后三個階段，每一個單元考核為：專業能力(70%)+社會能力(職業素養10%+團結協作10%)+方法能力10%。評價主體：教師評價(50%)+學生評價(20%)+實操任務評分(30%)(每次小組互評時，90分以上限10%以內)。

3 學習效果

3.1 任務遞進式學習，知識技能螺旋式提升

以電機組件裝配任務為載體，根據“1+X”工業機器人應用編程職業技能等級(中級)考核要求分解成電機底座搬運、電機裝配、法蘭裝配、快速換裝工具、電機裝配綜合調試的典型任務連續式學習，從初級—中級—高級循序漸進，通過“工業機器人應用編程‘1+X’證書”考核通過率分析及近三年“工業機器人電機組件裝配”學習模塊的理論和實操成績對比，成績穩步上升，重要知識點得分率不斷提高。

3.2 虛實融合式訓練，邏輯思維及自主學習能力階梯式提升

系統設計新型機器人典型取、放編程模塊，運用虛擬仿真系統、數字化孿生、模塊化的模板，利用智能制造實訓基地演練，從建立碎片化的認知、整體工作流程思路到強化分析、解決問題的能力，近三年課程平臺記錄學習行為顯示，學生登錄時長、登錄次數、資源完成率、發帖量均逐年提升。

3.3 德技并修式成長，綜合素質浸潤式增強

結合工業機器人典型生產案例，強化安全意識、規范操作流程、精準對接崗位、提升職業素養。通過對26家實習單位企業導師調研問卷數據顯示，學生在“工業機器人編程、集成運維”崗位中安全、操作、觀察、溝通、學習、獨立工作能力等方面均逐年進步。

4 特色與創新

4.1 創建結構化的編程模板

創建結構化的復位、安全、取、放、開、夾等程序模板，優化了七步搬運流程、三步軌跡規劃及三點定心等方法，有效解決了學生對程序不感興趣、難于理解、應用只靠硬背的現狀，極大地提高了編程效率。

4.2 研發教學設備，拓展創新能力

依托校企合作，師生共同創新教學教具及二次開發虛擬仿真培訓系統，拓展學生創新創業能力，在智能制造領域工業機器人專業培訓及兄弟院校中進行推廣應用，獲得了行業和同行的高度認可。

5 反思與改進

5.1 進一步提升虛擬仿真培訓系統

對接崗位新要求、新發展、新規范，及時更新虛擬仿真培訓系統，加大設備故障練習，進一步完善系統評價功能。

5.2 結合新業態，豐富課程體系

結合工業機器人產業新業態，在現有的工業機器人應用編程“1+X”證書基礎上，與時俱進，利用活頁教材，隨時將最新的生產MES系統、生產制造系統、數字孿生系統融入課程體系，更有效地對接新一批智能制造領域的“智能制造生產管理與控制‘1+X’證書”。

結語

“1+X”證書及崗課賽證的專業課程實施報告撰寫，一定要融合專業“1+X”職業技能等級考核標準，專業職業崗位，職業技能大賽與相關證書。以能力提升為主線，堅持德技并修原則，深挖專業課程教學策略、特色、創新點和評價體系，以突出培育愛崗敬業、精益求精、專注創新等方面的“工匠精神”為主線，將社會主義核心價值觀中的“愛國、敬業”貫穿于整個教學實施報告中，體現努力培養學生嚴謹求實、吃苦耐勞等優秀品質，培養有創新能力、有擔當的新時代機械制造事業的建設者和接班人。