基于工業機器人操作與維護課堂革命路徑研究

史喆瓊

摘 要：本文從《工業機器人操作與維護》課程入手，以社會經濟發展、行業最新標準及企業特色需求為導向，基于當前現代化信息技術的發展及實際的教學環境等軟硬件設施，結合高職學生學情及其自身職業發展規劃，圍繞學習理念、學習內容、課堂形式、課堂結構、考核評價、課程思政等方面探索課堂改革和創新的路徑，尋找落實學生在課堂學習中的主動性，激發學生學習的積極性主動性，提升學生學習的參與度與幸福感，提升教學質量及教學效率，提高學生綜合能力素養及社會競爭力的方法。

關鍵詞：課堂革命 學生發展 以人為本

1 引言

教育部黨組書記、部長陳寶生在2017年提出了“課堂革命”的理念，陳部長在《人民日報》撰文提出要深化人才培養模式改革，掀起“課堂革命”。

2019年，為了進一步辦好新時代職業教育，國務院印發了《國家職業教育改革實施方案》[1]。次年，教育部等九個部門明確提出要“推動職業院校‘課堂革命”，計劃中的重點任務之一便是遴選1000個左右職業教育“課堂革命”典型案例，正式掀起了高職課堂革命的浪潮[2]。

2 課堂革命研究現狀

在國外，自20世紀80年代以來就開始進行“以學生為中心”的SC教育改革了，改革設計了課程設計、學法、教法、考核評價、環境支持等方面，到目前改革仍然沒有結束；麻省理工學院采取的是“創業式”實踐教學模式；德國一些職業院校采用的是“企業式”實踐教學模式；而在新加坡南洋理工學院則在借鑒德國“雙元制”教學模式的基礎上提出了一種全新的教學模式——“教學工廠”，而這些新型教學模式的產生，無一不是對傳統課堂教學的顛覆與改革，同時這些新型的教學模式使得國外的職業教育取得了很大的成功，職教人才有較高的質量保證。

近兩年，國內一些專家學者也針對當前國內教育現狀及“課堂革命”這一理念進行了深入的研究，他們提出了很多觀點，如課堂革命是高職教學改革的核心，也是增強職業教育適應性的切入點和落腳點；應該積極踐行課堂革命，通過持續深化教學改革來提升學生的自主學習能力。專家們普遍認為傳統的教學存在教學模式固化、教學方法落后、教學形式單一，學生學習參與度不高，缺乏主觀能動性，教學效率低等問題。隨著科技的發展和時代的進步，我們的教育也應該發起一次課堂革命，更好的利用現代科技探索新的教學模式解放課堂、重構課堂，突出學生學習的“主體地位”，有效解決高職學生基礎差異較大，個體素質參差不齊等教學難題，提升教學質量。

3 課堂革命方案

專家學者的研究角度支個出了在課堂革命的內涵、意義、模式、理念、創新的必要性等理論層面上的指導，具體落實到某一門課程的教學改革，不僅需要理論方法的支撐，還需要結合具體學情、教學環境、專業特點、社會需求等多方面的考慮，同時還要不斷在實踐中總結經驗，實時調整改革策略，最終才能實現真正的落到實處的“課堂革命”。

下面將從學習理念、學習內容、課堂形式、課堂結構、考核評價、課程思政6個方面探討課堂改革和創新的路徑。

3.1 學習理念

課堂革命的核心使命是實現“學生為本，人人成長”。教師應該引導學生學會在充滿復雜性和不確定性的社會中獲得持續發展的關鍵能力、必備品格和正確的價值觀，在課堂上實現知識學習與個人成長的和諧統一，使學生在知識學習的過程中，實現真正的人人成長。

學習心理學的理念認為，學習并不是知識不斷累積增加的過程，而是人類認知發展的過程，因此，學習是人類個體發展的重要途徑。我們能夠理解個體的發展對于他將來在社會中如何更好的生存，如何在工作中取得更高的成就有著至關重要的作用，因此也可以理解學習效果的高低直接影響著學生以后在社會工作中能夠發揮出的價值高低。那如何能夠更好的學習呢？根據學習心理學的理念人天生就具有自主學習的能力，能夠把有限的知識和經驗進行加工和整合構建出新的東西。結合瑞士心理學家皮亞杰提出的認知發展階段論，人類認知發展其實就是認知結構與外部環境的互動，面對新的問題，如果已有認知結構或者知識能夠解決問題，則強化已有認知和知識，如果解決不了就改變現有的認知結構以解決問題，而學習正是不斷更新和豐富認知結構的過程。傳統的教育理念在于提高教師的教學能力及技術技能以期能夠更好的完成教學工作，但是忽略了在課堂教學中，學生才是根本，學生自身的學習才是決定課堂活動成功與否的關鍵因素，學生的學習效果才是決定課堂活動成功與否的衡量標準。

結合課堂教學來說，尤其是現在任務式教學的課堂，那每個任務其實都可以由同學們先想辦法去完成，如果能夠獨立完成就會加強以往學會的經驗點，如果完不成可以由教師提供相關的經驗點，同學們自然能夠將這些點連成線，從而去完成任務，這就顛覆了我們一直倡導的“教學做”一體化的教學方法，轉而形成“做學教”的新型學習模式。從前面的理論我們知道認知是經驗構建的過程，知識是構建的結果，采用以上“做學教”的學習模式更有利于學生認知的發展和知識的建構，將依靠記憶為主的被動學習變為運用智力去理解和發現的主動學習，極大的提高學生學習的主導型和主動性，突出課堂上以“學生學習為中心”的主體地位。

目前，主流的學習方式有三種：自學、教學及幫學或助學，同時這三種學習形式也是學習活動發展的過程，自學是學生自主學習，主要源自學習者的興趣或社會活動所必須，能動性較高，但缺點是效率很低，資源不好找且方向性和正確性不容易把握。教學是傳統的教學模式，取決于社會需求及教育者的經驗，有人教和檢驗，其正確性和方向性易于把握，但是學生是被動學習，容易迷茫和厭學。幫學或助學是教師幫助學生學習，即學生在學習過程中遇到難題迷惘，老師能夠針對性的解決，幫學從一定意義上體現了學習的主體地位，更容易實現因材施教，但是幫學還是將學習圍繞在教師和學生之間，無法從根本上解決學生學習的主觀能動性問題。于是我們提出了“引學”這個新的理念，“引學”其實是幫學和自學的結合體，教師給出一門課程或者某一堂課程的學習方向，并為這個學習構建一個真實的社會情境，給出相關的學習資料，然后讓學生開展自主學習及互助學習，增強學生與社會環境的互動性，點燃學生的學習動機，靈活學生學習方式，提高學生學習的參與程度和主動性，從而實現真生的學習者為中心，實現“學生為本，人人成長”。

3.2 學習內容

以工業機器人技術專業核心課程《工業機器人操作與維護》為研究對象，深入企業實地考查，切實了解高端裝備制造產業中的新工藝、新技術、新規范，認真分析研究工業機器人行業核心技術人才的需求和現狀，結合經過企業專家、一線技術人員、高校教師以職業標準、產品、工作流程為依據開發出來的符合企業需求的“1+X”證書標準，對教學內容展開深入的分析研究，將傳統瑣碎零散的新舊知識點、技能點進行重組序化，形成整體式的教學模塊。并在教學過程中實時跟進當前新技術新技能的發展，對整體式的教學項目進行升級改造，實現教學內容的“革命”。

將每節課的學習內容確定為一般目標和具體目標，其中：

一般目標：是指學生需掌握的知識、能力的描述。例如，3點定心法、工件坐標系、Offs指令、團隊合作能力、分析問題能力、精益求精工匠精神等等。

具體目標：是指具體的活動，一定要用動作表現出來。如完成底座的精準搬運（精度越高越好）、完成裝配平臺旋轉后的電機裝配、團隊合作利用Offs完成程序的優化。

3.3 課堂形式

課堂革命的核心理念之一是“學習是行動，通過行動學習”，采用逆向推演的教學設計，構建以“學生學習為中心”的課堂，利用各種教學APP，教學游戲、VR、AR等教學資源，通過研討學習，探索學習，實踐學習等主動學習的活動類型，將課堂轉變活動場所，在思考和活動中自主完成知識的學習，這樣就能實現學生學習的主體地位，構建“以學生學習為中心”的課堂，讓學生在豐富的學習實踐活動中逐漸錘煉相關知識及技能，指導學生培養系統性的思考習慣，引領學生經歷相對完整的探究性學習過程，實現課堂形式的“革命”。

在活動設計時要注重學法和教法的設計及應用，其實學法和教法是相互融合的，學法是思考學生可以通過哪些活動完成學習任務。而教法是設計活動，思考并總結實踐經驗確定如果學生這樣學，那他們會遇到哪些困難，我該提供什么東西，幫助他們解決困難，但這里有一個原則，凡是學生通過查詢資料、互相討論能自己解決的，教師一律不教。凡是能給出提示引導學生思考解決的，教師一句話不多說。但如果某個環節必須教師講授才能深入理解應用的，就用講授法。但是在設計活動時難度的要把握好，學生認知發展的過程必須是循序漸進的，不能一步跨太大，當然也不能太簡單，讓學生覺得沒有挑戰性和成就感。

3.4 課程結構

課堂的設計，圍繞課前、課中、課后三個階段進行。

課前，教師在平臺發布本節課要完成的任務（例如：以“1+X”考核任務視頻，作為引子提出問題--如何將電機如何放入電機底座中，激發學生學習動力），發布學習資料，學生完成自主學習內容，結合所學知識，并利用圖書館或網絡資源，思考任務完成的方式，在課程平臺中發帖討論，并確定初步方案，記錄存疑問題。

課中，展開組內教學，組間教學，教師幫學等模式，采用給出任務、確定方案、實踐驗證的路線完成課程內容的學習。

課后，教師在平臺發布拓展練習。及拓展問題（新技術新理念相關），學生根據拓展練習鞏固知識，通過查閱資料，發帖討論等方式，學習最新的技術和理念。教師及時上傳優秀案例，并為每一位同學給出正面評價，學生根據評價結果進行反思提升。

每節課的課程內容按照知識及技能的難易程度及學習特點，分為40%的自學部分及60%的幫學部分，自學部分要求學生在課前自主學習，并完成線上作業，檢驗學習效果。幫學部分又分為30%的學生研討互學，50%的實踐研究學習及20%的教師重難點指導、點撥和答疑。采用以上方法實現課程結構的“革命”。

3.5 考核評價

考核評價要關心學生的學習效果和進步情況，考核主要以任務、展示、辯論等形式展開，并最終形成一份報告、總結、視頻等可以呈現的成果。考核采用過程性評價方式，分為課前、課中和課后三個階段。

課前評價主要借助網絡學習平臺進行，包括對教師課前發布的任務自學并完成課前測試和任務方案的討論。

課中，結合隨堂線上測試和線下任務評價表進行評價，評分的內容不僅注重結果更注重完成任務的過程，主要對學生的專業能力、社會能力及方法能力進行考核。

課后評價，學生在課堂完成任務過程視頻上傳到學習平臺，課后學生登錄平臺完成線上進行學生互評，老師也根據任務給出教師評價，包括團隊合作，每個人的表現及任務完成度等。同時，聘請企業專家評價課程任務單的完成情況。

同時，實踐任務考核采用小組成員捆綁式考核，小組完成情況得分為平均分，然后組員一起討論，根據本節課每位成員的表現及貢獻的大小給不同的同學不同的分數，這樣想拿高分就必須每個同學都完全掌握相關知識才可以，這樣就促進了小組成員之間的互相教學，同學們發揮各自的長處，才能完美的完成任務，保證了人人有事做、事事有人做，人人皆有歸屬感、使命感、榮譽感。

小組的分組和分工會結合學生的特長興趣愛好進行分配，同時兼顧學生成績高低的合理分配，為實現學習效率快的帶動學習效率慢的打好基礎，同時每個同學也能夠在小組學習中發揮自己的特長，促進小組之間互相學習互相教學取長補短，也能使得每個同學在學習過程中都能夠獲得成就感和滿足感，激發學生的學習主動性和學習興趣。

3.6 課程思政

課程思政是當前教學環節必不可少的環節，在提倡以學生學習為中心，注重學生發展和自由教育的課堂上更顯的尤為重要，一個人要想發展的好，對社會能夠做出有用的貢獻，必須具備正確的人生觀、價值觀，必須具備勞動精神，愛崗敬業的奉獻精神等。

以科技強國、民族偉大復興為目標，建立起包括確立正確的人生觀、勞動教育、大國工匠等思政元素的課程體系。

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。結合教學內容，深入挖掘勞模精神、嚴謹細致、細心耐心及精益求精的品質意識等。充分發掘制造行業一線崗位先進人物、勞動模范，以生動事跡、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。

4 結語

課堂革命最終的目的是幫助學生培養長期發展和可持續發展的能力，這并不是一朝一夕的事情，也不是一門課就可以改變現狀，需要整個教育界的高度重視和教育部各個學校從上到下的全力支持，當然也離不開一線教師的不斷努力和積極推進。“課堂革命”不僅對學生個人發展有重大作用，同時也能夠輔助實現職業院校教師教育教學能力、教研科研能力、社會技術服務能力的進一步發展，提升高職教育的內涵，創新職業教育的特色。

基金項目：天津天津工業職業學院2022年度科研課題“基于工業機器人操作與維護的課堂革命實踐研究”（課題編號：202203）。

參考文獻：

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[3]張露穎，于志宏.高職教育課堂革命的要義、要素與要徑研究[J].教育與職業，2022（6）：104-108.

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