《農業機器人應用技術》融入立德樹人理念的探索與實踐

吳 丹，劉永華，姬麗雯，高 帥

（1.江蘇農林職業技術學院，江蘇句容 212400；2.江蘇省現代農業裝備工程中心，江蘇句容 212400）

0 引言

立德，就是堅持德育為先，通過正面教育來引導人、感化人、激勵人；樹人，就是堅持以人為本，通過合適的教育來塑造人、改變人、發展人[1-2]。

高職院校在培養技術技能型人才時注重專業技術的培養，而忽略了德育的培養，導致學生職業道德缺乏、工匠精神缺乏、創新精神和團結精神缺乏、辯證看待問題能力缺失，進而影響我國制造業發展水平和影響學生自身的發展。所以現在高職院校的專業教學標準中更要求培養“高素質技術技能型人才”，把素質放在了第一位[3]。

1 《農業機器人應用技術》課程的立德樹人建設目標和思路

《農業機器人應用技術》課程以OBE理念為指引，立足于培養“一懂兩愛”的復合型技能人才，以機器人技術在農業中的發展為切入點，構建結構化師資團隊，落實立德樹人根本任務。首先強調與行業實際應用對接，以番茄溫室生產實際工作項目作為載體，開展基于行動導向的項目式教學；其次強調培養學生的職業能力和可持續發展能力，腳踏實地、實事求是的專業態度、創新意識和團隊合作精神。

在建設思路上，主要以加強量對接和夯實三結合為主。首先是強兩對接，重構傳統課堂：①教學過程對接企業生產過程，專業教師、思政教師與企業導師“三導師”開展項目教學，注重過程性評價，加強學生職業素養的培養，落實立德樹人根本任務。②教學內容對接職業技能培養標準，加強學生安全操作意識和操作規范。其次是夯實三結合，提升學生能力：①虛實結合：利用仿真軟件進行仿真編程和調試，強化學生安全意識；②理實結合：構建做中學、學中做的學習環境，培養學生嚴謹認真，精益求精的工匠精神；③教研結合：依托教師的科研項目，組建師生結合的課題團隊，培養學生的創新能力。

2 《農業機器人應用技術》課程的立德樹人建設內容

2.1 立德樹人融入教學目標，樹立學生專業自信

《農業機器人應用技術》課程教學目標可以從產業發展和行業需求兩個方面融入課程培養的德育目標[4]。在產業發展方面，我國工業自動化水平不斷提高，智能技術不斷發展，促使農業現代化水平穩步提升，農業機器人的應用也取得了巨大的成就。農業機器人也逐漸普及到日常農業生產中，農業機器人也由只是簡單的應用轉向機器人的自主開發和設計，以此增強學生的民族自豪感，培養學生的四個自信。同時，我國的農業機器人與國際先進的農業機器人技術之間仍然存在一定的差距，以此激發學生奮發圖強的決心，培養學生的愛國主義精神。在行業需求方面，我國實現農業現代化需要大量的新型農民，也就是需要大量掌握先進技術的人才來服務農業發展，因此，學生在學習時要引導他們將專業學習和國家發展的前途命運聯系在一起，以此樹立學生的專業自信，增強學生的社會責任感[5]。

以本課程中的“項目6——采摘機器人的編程與調試”為例，結合“1+X”工業機器人操作與運維職業技能等級證書培養標準、國家專業教學標準、本專業人才培養方案、《農業機器人應用技術》課程標準、確定本項目的知識、技能和素質目標。其中素質目標融入了操作的規范性、安全生產意識、工匠精神、團隊合作精神、腳踏實地的專業態度和學農愛農精神，學生在學習技能的同時也能完成素養的提升。

2.2 立德樹人融入教學資源，培養學生知行合一

教學資源是課堂學習的重要載體，立德樹人思想也需要融入教學資源中。通過課程目標和重難點建立相對應的教學資源庫，加入立德樹人元素，根據生產過程對課程內容重構，將上課與生產過程一一對應，培養學生知行合一。

本課程的配套教學資源有校企聯合開發的《農業機器人綜合移動培訓站實訓指導書》、建有各種機器人操作方法的微課、視頻、案例等開放性資源的教學資源庫、配套多個品牌機器人，分別應用于農業行業和工業行業，輔以仿真實訓軟件的實訓設施及番茄溫室生產基地，教學資源豐富，以本課程的“項目1——農業機器人的認知”為例，設計了如表1所示的教學資源。

表1 《農業機器人應用技術》項目1中的滲透立德樹人主要教學資源匯總表

2.3 立德樹人融入課程評價，引導學生團結創新

《農業機器人應用技術》課程屬于工科專業課程，評價體系主要采用知識評價，評價時注重學生的過程性評價和多元化評價，從評價內容、評價主體兩方面體現[6-7]。評價內容涵蓋課前、課中、課后，評價主體包括教師評價、小組互評，從多角度評價學生的學習過程，提升學生的綜合素質。

本課程的評價形式采用智慧課堂平臺實現教學全過程數據采集，個人學習卡片和教師評分整合到智慧課堂。具體見表2。

表2 教學評價標準表

3 《農業機器人應用技術》課程立德樹人建設實踐

立德樹人融入教學目標、教學方法、教學資源和課程評價的效果如何，需要用課堂教學來進行實踐和檢驗。以“項目6——采摘機器人的編程與調試”中的“任務3采摘碼垛機器人編程調試”為例，教學流程如圖1所示：

圖1 教學流程圖

3.1 課前：樹立團隊合作精神、學農愛農精神教育

通過智慧課堂發布視頻、微課、課件、行業動態等相關預習資料，給學生提供自學資料，幫助學生更好地理解課程內容。通過智慧課堂發布課前測試和小組任務單，強調合作完成任務，培養學生團隊合作的精神；收集學生預習情況，根據學生反饋情況，微調授課內容和教學重難點，注重學農愛農精神融入教學重難點。

3.2 課中：提高技能水平、體會工匠精神

理論環節——細化工作流程和標準：教師通過視頻導入展示智慧農業生產過程，激發學生學農愛農熱情，明確目標。通過小型機器人碼垛實操，引入學生對碼垛工作流程的思考，再結合小組討論和教師點撥，發現問題，完善修改流程圖，結合學生的不足提出謹慎，細致，實事求是，不能一概而論，以偏概全的素質要求。再根據正確的流程圖引出指令編程方法，接著完成碼垛軌跡規劃圖，在軌跡規劃圖中發現有問題未解決，從而再引出視覺識別，最后完成軌跡規劃圖，完成程序的設計。理論環節環環相扣，層層遞進，讓學生自主思考，發現問題，解決問題，提高學生學習積極性，克服理論枯燥乏味的缺點。

采摘機器人編程調試環節——強化調試方法和規范：利用仿真軟件進行編程和調試，降低實操安全風險，再將程序下載到采摘機器人中，進行實操調試，在仿真調試過程中引導學生關注農業現代化，體會投身農業的樂趣和學農愛農的精神，強調操作安全，同時為任務5進入溫室大棚采摘番茄做準備。

碼垛機器人編程調試環節——提高技能水平、體會工匠精神：由農業采摘機器人拓展到工業碼垛機器人，由學生自己完成程序設計、編程及調試，有機融入工匠精神教育和“1+X”職業技能評價標準，提高學生綜合應用能力。

3.3 課后：拓展提升，培養創新思維

通過智慧課堂發布測試和進行學習評價，檢驗學習目標達成情況；鼓勵學生在課后申請進實訓室，拓展提升；帶領學生參與機器人社團活動，積極參與各類機器人比賽。

4 結論

課程融入立德樹人思想后，學生的學習成效也得到了較大的提升。學生發現不再以一張期末試卷“定生死”，而是學習過程中的道德素養也作為了課程成績的一部分。學生的學習情趣更加濃厚，學習參與度更高，學習過程中也更愿意互幫互助，更加注意在學習過程中掙分數。

1）學生參與度和滿意度提高。本項目學生參與度高，尤其是小組討論環節，學生大膽發表觀點，精彩紛呈；課前線上訪問資源次數每班平均達到400次，課后有98%學生參與測試，75%的學生申請“實訓室開放日”活動。學生的任務完成率達到96%，20級學生比19級學生滿意度提高12個百分點。

2）教學目標達成率提高。通過平臺統計，20級學生比19級學生理論和實操答題成績平均提高了18.4分；課中學生記錄個人學習卡片，詳細記錄了學習過程及心得，并對照職業技能標準自查，顯示出較強的規范意識和安全意識。學生還積極參與社團活動，參與各類機器人比賽，并多次獲獎。

3）教師教學教研能力顯著增強。教學成效不僅僅體現在學生成績上，也體現在教師團隊中。本項目團隊教師和企業共同開發“農業機器人”實訓設備4套，制作番茄農業生產機器人微課5個，制作小型機器人等試驗裝置3套，帶領學生參與各類機器人比賽，發表多項專利，促進教學的同時，教學教研能力顯著增強。

但是，還存在一些問題，例如課程的立德樹人元素如何做到潤物細無聲，不要有生搬硬套之感，還需繼續加強；專業課程教師是專業技術出身，很少會接觸思政課程，因此還需進一步提高立德樹人意識；同時因為機器人的新技術發展迅速，教學時還需緊跟機器人新技術的發展還需實時更新立德樹人元素。