工業機器人操作與編程課程思政設計

摘"要：工業機器人操作與編程課程是工業機器人技術專業人才培養中的一門重要核心課程，也是以學生為中心，職業能力為導向，融合了課程思政元素的一門線上線下相結合虛實一體化課程。通過課程特點分析與內容構建，把家國情懷、工匠精神、創新能力、安全意識、團隊協作和職業道德6個思政元素有機融入課程教學中。五角星軌跡繪制教學任務的實施展現了專業教學與思政教育進行融合，在教授學生專業知識的同時融入了4個課程思政元素，潤物細無聲，實現育人和育才的統一。

關鍵詞：工業機器人；課程思政；工匠精神；項目式教學；虛實一體化

中圖分類號：TB"""""文獻標識碼：A""""""doi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.23.087

隨著我國智能制造產業的不斷發展，工業機器人在制造業中使用的比例越來越高，許多有害、有污染、有危險性的工作，例如焊接、噴涂、搬運和拋光打磨等已經大部分被工業機器人代替。工業機器人的廣泛應用同時也需要大量能熟練操作與使用工業機器人的技術技能型人才，其中工業機器人操作與編程課程是培養工業機器人技術專業學生的一門重要核心課程?！陡叩葘W校課程思政建設指導綱要》要求全面推進課程思政建設，深度發掘各類課程的思想政治教育資源，寓價值觀引導于知識傳授和能力培養之中，使各類課程與思政課程同向同行。在工業機器人操作與編程課程教學中有機融入課程思政元素是落實立德樹人根本任務的重要舉措，也是培養符合我國國情，能為社會主義建設添磚加瓦，具有創新精神和工匠精神的工業機器人技術人才的必由之路。經過幾年教學積累，課程團隊對思政融入有了初步的探索與實踐。

1"課程特點分析與內容構建

首先，工業機器人操作與編程課程要有一個教學對象，它適合對工業機器人操作與編程有興趣的工業機器人技術和機電類專業的學生以及從事工業機器人領域的工程技術人員。它是以學生為中心，職業能力為導向，融合了課程思政元素的一門線上線下相結合虛實一體化課程。教學理念是強調以學生為中心。通過在線課程資源采用翻轉課堂教學手段，線上提前預習—虛擬仿真—線下實操練習一體化模式，開展項目式教學，充分激發學生學習的積極主動性；注重職業能力提高，課程教學項目來源于合作企業的實際生產項目，由企業工程師和學校教師共同開發制定，包括了工業機器人在企業中的典型應用案例，滿足學生未來從事機器人操作編程的知識技能要求；教學實施中開展探究性教學，課堂上讓學生互相交流，分組討論，使大家思維相互碰撞，在合作學習中大膽質疑解疑，培養學生的自信心和創新能力開展探究性教學，培養學生的創新能力；關注學生全面發展，結合課程實踐性教學特點，培養學生愛國、敬業的大國工匠精神。

其次，有了課程的定位和教學理念，可以確定課程的教學目標。通過課程學習，學生能達到的知識目標是系統掌握機器人安全知識，I/O信號配置，搬運、碼垛和焊接等機器人工作站組成；能力目標是能標定機器人工具/工件坐標，調試編寫機器人程序，完成搬運、雕刻、涂膠、碼垛和焊接等工業級項目應用；素養目標是從職業操守、科學態度及文化素養等方面，培養時代新人，培養社會主義建設者和接班人。

最后，根據上面的分析就可以確定課程教學內容。通過崗位調研，充分考慮學?，F有的實訓設備，與合作企業共同確定了七部分教學內容，均源于企業工程實踐項目，分別是工業機器人概論、操作機器人示教盒、機器人程序編輯、機器人運動軌跡編程、機器人運算編程、機器人平移編程、機器人搬運和碼垛案例，每部分又分為若干個任務，以學生能完成企業實際生產應用為主。同時，課程團隊建設了480多分鐘的理論教學和實操視頻資源，20多個PPT，1萬多字文字資源，500多道試題題庫，能滿足線上線下混合教學的需求。

2"課程思政設計

本課程的思政融入把專業知識、技能與思想政治理論同向同行，形成協同效應，把“立德樹人”作為課程的根本任務。從實踐觀、真理觀、認識觀和方法論幾個要素出發，以培養學生愛黨、愛國、誠信、敬業價值觀為主線，課程思政實施注重強化學生工程倫理教育，培養學生精益求精的大國工匠精神，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。整個課程思政融入點匯聚為6點，如表1所示。

有了課程思政的融入點和內涵，需要進行課程思政設計，結合課程實踐性教學特點，課程教學中融入大國工匠案例、全國道德模范事跡、民族企業發展壯大歷程和我國科研團隊勇于創新的事例，潛移默化引導學生充滿正能量，培養學生愛國、敬業、不畏困難的大國工匠精神。整個課程提煉出了6個課程教學知識點，分別對應了不同的思政教育的融合，具體如表2所示。

3"課程思政實施

課程思政的實施具體要落實到每次的課堂上。課堂思政育人以培養學生的工匠精神為主線，以立德樹人為根本教學目標，充分發揮好每次課堂的育人作用。在設計教學項目和任務時，就把價值塑造、知識傳授和能力培養三者融為一體，專業教育與思政教育形成合力，課程有機融入了家國情懷、工匠精神、創新能力、安全意識、團隊協作和職業道德六個思政元素，引導學生在實踐中樹立社會主義核心價值觀，培養有理想、有信念、愛黨愛國符合社會需求，有創新精神的技術技能型人才。

五角星軌跡繪制課堂是該課程教學知識點機器人運動軌跡編程的第4個工作任務，課堂內容是使用軌跡運動編程指令實現工業機器人抓取紅色畫筆在操作臺上繪制五角星圖形，思政融入設計如表3所示。課堂教學目標是鞏固學生對機器人直線運動編程指令的熟練運用，鍛煉學生能夠根據任務要求完成復雜直線運動軌跡繪制，培養學生認真、細致、精益求精的工作態度，為后繼學習機器人焊接、搬運和碼垛等教學任務打下基礎。

課堂采用線上線下混合方式構建，以講授和任務驅動法結合開展課堂教學。線上課堂教學依托課程教學團隊自建的在線開放課程工業機器人操作與編程教學視頻等資源，學生可以課前預習課程內容，課后復習重難點知識點，還可以進行在線測試，提交作業。學生在線上通過多次反復學習鞏固基礎知識，便于在課堂講授中進行知識和技術的綜合應用及提升。線下課堂課程以教學項目為依托，采用任務驅動方式進行，學生以3～4人為一組，課程開始前分好12組。課中，教師先進行理論介紹，分解教學項目，分析重難點知識，然后布置實操任務，如圖3所示，各小組領取任務后通過小組討論，團隊協作方式完成。圖1和圖5分別是五角星軌跡繪制課堂虛擬仿真編程實踐和真實機器人系統編程實踐。

4"課程教學反饋

工業機器人操作與編程課程教學經過多年沉淀積累，教材內容詳細，學生反饋平時自學都能夠看懂，上課時按照一個任務接著一個任務完成編程實操，很有成就感。教師在課堂上能夠積極引導學生認真思考，重要知識點講解很詳細，還會拓展學科相關知識，學生感覺收獲匪淺。平時教師授課不拘于課本上內容，教學中有案例，知識講解與實際應用結合，比較有趣。除此之外還有很多大國工匠案例，讓學生對機器人專業有了自信心。

課程采用了虛實一體化的教學模式，按小組完成虛擬實訓平臺的編程和運行測試后，再到實體設備上驗證；一方面解決了實體機器人設備昂貴、數量不足的問題；另一方面也降低了學生初次接觸實體機器人設備的恐懼和陌生感，減少真實設備的操作過程發生機器碰撞等問題；學生上課積極性高，課堂教學效果較好。

5"結束語

高等職業院校人才培養是育人和育才相統一的過程，在專業教學需融入思政教育，承擔好育人責任。結合工業機器人操作與編程課程的特點，在教學項目和課程講授中以培養學生的大國工匠精神為主線，以立德樹人為根本教學目標，有機融入了愛國、愛黨、愛社會主義、愛人民、愛集體等思政元素，開展中國特色社會主義和社會主義核心價值觀、中華優秀傳統文化等內容的教育，將專業教學與思政教育進行融合，潤物細無聲，實現育人和育才的統一。

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