“工業機器人編程與調試”課程思政教學改革探索與研究

摘 要：以“工業機器人編程與調試”課程為主體，以立德樹人理念為指導，針對課堂實操環節學生創新意識薄弱、實操積極性不足、課堂思政元素單一等問題，從實訓任務設計、評分標準修訂、思政內容挖掘三個維度出發，對“工業機器人編程與調試”課程的教學改革與實踐做進一步研究。通過制定符合學生發展的課程改革方法與實施方案，提高學生的積極性，培養學生的團隊合作意識，加強學生的創新能力。為高職院校實訓課程的思政改革提供一定參考和借鑒。

關鍵詞：工業機器人編程與調試 實訓環節 教學改革

“工業機器人編程與調試”是一門以服務工業機器人職業技能等級證書考核為核心，涉及機器人系統安裝、仿真、編程與調試的綜合性實踐課程。該課程涵蓋編程語言、機器視覺、路徑規劃、傳感器應用、通信與集成等多個知識點，針對工業機器人應用編程的實際應用背景，具有較強的實用性、綜合性，是高職院校機電一體化、電氣自動化、工業機器人技術等專業的必修課程[1-2]。課程以工業機器人工作站實訓設備為載體，要求學生通過學習能夠綜合應用工業機器人、電氣控制、機器視覺、RFID通信等技術，掌握工業機器人工作站的編程與調試，集成與控制能力。重點培養學生的自學習慣、獨立分析、解決問題的能力，培養學生的職業素質。

筆者以教學過程中發現的若干問題為研究對象，結合新時代立德樹人的根本要求，對“工業機器人編程與調試”課程的教學改革與實踐做進一步的探索[3-4]。以加深學生對工匠精神的理解和認同、激發學生的創新意識和團隊合作能力、引導學生樹立正確的勞動觀念和職業道德為目的，提高學生的職業素養，提升課堂的教學質量，為高職院校實訓課程的教學改革提供參考[5]。

1 實訓環節存在的問題

1.1 學生創新意識薄弱

“工業機器人編程與調試”授課過程采用的是傳統的教師演示、學生實操的授課模式。在教學過程中，許多學生往往盲目模仿、參照教師的演示過程，缺乏對問題的主觀思考和邏輯分析，導致課程知識的掌握只停留在表面。具體表現為學生對理論知識不夠重視，課堂講授環節注意力不集中，不愿意過多參與課堂思考。而實操時常常完全按照任務書上的實操步驟，按部就班地完成任務。雖然該做法也能實現教學目標，但缺乏對任務脈絡的整體把握和相關知識點的深度學習，無法全面理解每個實操步驟的作用和意義。一旦任務要求發生改變，學生便難以適應，缺乏對所學知識自主應用、舉一反三的能力。

因此，在課程思政中應該注重培養學生的創新思維，鼓勵他們在實操訓練中自主探索和實踐，提高其獨立解決實際問題的能力。

1.2 學生實操積極性不足

在教學過程中，筆者發現學生編寫的程序雖然能夠實現任務書的要求，但示教誤差大、工作效率低，在實際生產中并不適用。以課程中的“工業機器人電機裝配”實訓任務為例，學生在編寫程序時，往往不愿根據每道工序的實際工作內容對運動指令的速度參數進行調整，程序中無論是工件抓取還是抓手的大范圍移動，所使用的速度都是系統默認的，使得整體工作效率低下；另外每條移動指令的定位類型都默認為FINE，并沒有根據實際情況進行調整，使得整個作業過程不夠流暢。

筆者認為這是因為學生對于機器人的程序優化及工序調優不夠重視，在實訓過程中往往以完成書本上的實訓任務為目的，不愿意花精力進一步改進自己設計的程序，缺乏精益求精的工匠精神。因此在課程思政中還應該注重學生的素質教育，將工匠精神的內涵融入實訓任務評價標準的制定中，在實踐過程中潛移默化地提升學生的職業素養。

1.3 課堂思政元素挖掘欠缺

思政教育是教育體系中不可或缺部分，但在教學過程中，筆者發現教師只注重實訓任務的完成情況，忽視了思政教育的重要性，導致實操過程中思政元素內容單一，融入隨意，缺乏與實訓內容環節、團隊協作分工和任務考核標準的有機結合，學生在分組實操過程中課程思政引領不足，素質教育體驗感低，導致課堂思政教育只停留在表面[6]。

以工業機器人電機裝配環節為例，受設備數量制約，實操過程需要對學生分組，以小組為單位進行考評。筆者發現，實操過程中往往是小組中基礎較好的學生包攬了絕大部分工作內容，其余成員參與度不高，使得課堂實訓效果參差不齊。該現象不僅不利于學生知識技能的掌握，還會影響學生集體責任心的培養和團隊合作能力的發展。筆者認為這是由于課程思政頂層設計中，缺乏與實操環節相適宜的激勵和考核機制，導致思政設計內容空洞，脫離實際，需要對實操環節的課堂思政元素做進一步挖掘。

2 相關舉措

2.1 實訓任務多樣化設計

為了激發學生的創新意識和自主學習能力，筆者對“工業機器人編程與調試”實訓任務指導書進行了修訂和完善。將原有的實訓內容分為基礎任務、進階任務和團隊任務三個層次，形成由易到難、循序漸進的任務梯度。在授課過程中，教師只針對基礎任務進行講解和演示，幫助學生掌握基本的知識和技能。而進階任務則需要學生在理解的基礎上，自行探索和嘗試，找出解決問題的最優方法。團隊任務的設置旨在培養學生的團隊意識和協作精神，以小組為單位，成員分工合作完成綜合性強、工作量大的實訓項目。

以工業機器人電機裝配實訓單元為例，筆者分別設計了電機轉子搬運任務、電機裝配任務和基于變位機的電機裝配任務三個實訓內容，教師通過對電機轉子基礎搬運任務進行講解，演示各個指令的應用方法。學生要在這一基礎上通過示教編程，依次將電機轉子、端蓋放置到電機定子的指定位置，獨立完成電機的裝配工作。團隊任務是將變位機作為整個電機裝配流程的工作載體，要求學生分組討論，選擇合適的末端工具并確定裝配方法，利用變位機克服工業機器人工作行程的限制，完成電機的裝配任務。

多樣化的實訓任務設計，突破了傳統“教師講、學生聽”的被動學習模式，為學生提供了自主學習、動手實踐的機會，引導他們養成獨立思考、勇于創新的習慣，激發他們探究問題、解決問題的興趣和熱情。

2.2 考核評價標準多元化修訂

為了引導學生樹立正確的職業價值觀，培養精益求精的工匠精神，筆者對實訓任務的考核評價標準進行了修訂和完善。在原有以任務完成情況為主要評判依據的基礎上，增加了“效益考察”和“組內評價”兩個考核維度，任務評分表如圖1所示。

“效益考察”重點考查學生對機器人工作站的程序優化和工藝調優情況。通過對程序執行效率、參數設置合理性、示教點位精度等方面進行評價，引導學生在完成任務的同時，注重細節把控、提高工作效率，體會精益求精的工作態度。以工業機器人電機裝配實訓單元為例，考核過程中教師需要對機器人有無從原點出發、抓手移動過程速度設置是否恰當、裝配過程有無設置漸近點和等待指令、搬運過程定位類型設置是否合理等內容展開評價。將工匠精神的內涵融入實訓任務的考評中，潛移默化地培養學生精益求精、追求卓越的職業素養。

“組內評價”則考查學生在團隊任務中的參與度和貢獻度。通過小組成員互評、學生自評相結合的方式，全面客觀地評價每個學生的表現，引導學生增強集體榮譽感，踐行“獨木不成林”的團隊理念。實操過程中以4位同學為一組，推行組長負責制。根據預習作業完成情況推舉優秀的學生成為組長，通過組長牽頭協調，提高團隊工作效率，培養學生的領導力和責任心。以工業機器人電機裝配實訓單元為例，分組完成后，首先由組長進行統一分工協調，任務開始后每位學生要將自己在本次實操中完成的工作內容記錄在“組內評價”欄目內，并由組長簽字確認，從而幫助任課老師掌握每位學生實際的工作量。學生完成任務后還需要在“自我評價”欄目內對自己本次實訓過程進行自我評價和反思，并對其他小組成員的實操表現進行打分。組內評價的最終得分由自我評價和其他組員評價共同構成。

多元化的考核評價標準，將知識、能力、素質有機結合，全方位評價學生的綜合表現。不僅注重學生專業技能的考核，更加突出職業素養的培養和引導，激勵學生在實踐中提升專業素質、塑造職業品格。

2.3 課程思政內容系統化融入

為了進一步加強課程的育人功能，筆者結合課程特點和專業要求，對課程思政內容進行了系統化設計。針對不同教學環節，有機融入豐富多樣的思政元素。

在理論講授環節，結合課程內容，介紹工業機器人行業的發展現狀和前景，引導學生了解智能制造與中國制造2025的關系，增強專業認同感和自豪感。同時，選取行業內優秀企業案例，分析其發展歷程和成功經驗，激發學生的愛國情懷和民族自信心[7]。在實訓操作環節，通過案例分享、情境設計等方式，引導學生養成嚴謹細致的工作作風，培養精益求精的敬業精神。例如，在機器人的日常維護與保養實訓中，通過對比國外機器人巨頭的維護保養規范，引導學生反思造成我國機器人使用壽命普遍偏低的原因，喚起愛惜設備、精心保養的意識，提高學生的責任心。在技能考核環節，以機器人技術應用技能大賽為載體，將比賽項目融入課程考核內容。引導學生體驗嚴格規范的賽場氛圍，感受比賽過程中團結協作、爭創佳績的拼搏精神。在期末考核環節，邀請企業專家擔任考評員，引導學生直面社會用人需求，感受行業評價標準，樹立職業發展信心。

課程思政內容的系統化設計，實現了知識傳授與價值引領的有機統一，將顯性教育和隱性教育相結合，充分發揮了課程的育人功效，提升了人才培養質量。學生在潛移默化中堅定理想信念、厚植愛國情懷、勇擔時代使命，成長為德智體美勞全面發展的高素質技術技能人才。

3 結語

實訓任務的多樣化設計，使學生的學習意識和實踐能力得到了顯著提高；考核標準的多元化改革，調動了學生的積極性，強化了學生對“工匠精神”的理解，加深了學生的團隊協作意識，小組成員之間分工明確、配合默契，體現出良好的職業素養；課程思政內容的系統化設計，拓展了課程的廣度和深度。學生在學習知識技能的同時，工匠精神、創新意識、團隊協作等職業品質得到了培育和強化，愛國情懷、文化自信進一步增強，實現了知識傳授和價值引領的同頻共振、同向同行。

基金項目：溫州職業技術學院“十四五”教學建設與教學改革研究項目（WZYYB202318）。

參考文獻：

[1]趙祥，薛誓穎.“工業機器人編程及應用”課程教改研究[J].機電技術，2022（02）：118-120.

[2]江敏，楊敏，熊超有，等.“工業機器人現場編程”課程思政教學改革與實踐[J].工業和信息化教育，2024（01）：86-90.

[3]范昭君.《工業機器人現場編程》課程思政教學改革探索與研究[J].輕工科技，2021，37（10）：117-118.

[4]趙宏平.機械精度設計與檢測課程思政教改探索[J].現代職業教育，2023（03）：37-40.

[5]張海清.基于“一基兩軸三階遞進”的課程教學改革——以大學計算機基礎為例[J].現代職業教育，2024（18）：125-128.

[6]奚彩萍，王敏.如何開展以學生為中心的電工電子技術課程思政建設[J].科教導刊，2018（32）：84-85+92.