劉彩霞

（包頭職業(yè)技術學院數(shù)控技術系，內蒙古 包頭 014030）

0 引言

隨著職業(yè)教育的改革及深入推進，高職院校教師日常工作的重要部分之一便是科研工作。近幾年，高職院?？蒲许椖繑?shù)量逐漸提升，科研成果也日益豐碩，但是科研成果“束之高閣”的現(xiàn)象仍比較普遍[1]。思想政治工作貫穿于高等教育教學的全過程，實現(xiàn)全員、全程、全方位的“三全”育人，開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面?？蒲杏耸歉咝Ｓ说闹匾M成部分，高等學校要從全方位、多角度開展科研育人工作。2015年中央印發(fā)的《關于進一步加強和改進新形勢下高校宣傳思想工作的意見》中提出“科研育人”。2017年《高校思想政治工作質量提升工程實施綱要》中提出“科研育人”，它是“十大育人體系”之一，是“三全育人”的重要組成部分[2]。高職院校能以立項形式的科研資源比較少、但文化發(fā)展和科技日新月異卻給教師開展研究提供了廣闊的天地。高職院校雖然科研基礎比較薄弱，教師科研動力不足，但這并不否定科研能促進教學的客觀事實[3-4]。所以將科研成果貫穿于教學是讓科研成果價值提升、教學質量顯著提高、教學科研協(xié)同育人共相長的重要舉措。本文闡述2020年度內蒙古自治區(qū)高等學校科學研究資助項目“CNC機床工業(yè)機器人上下料集成智能制造系統(tǒng)的開發(fā)與研究”及內蒙古自治區(qū)教育科學研究“十三五”規(guī)劃2020年度立項課題“工業(yè)機器人應用編程‘1+X’證書制度試驗研究”的科研課題成果在“工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成”課程如何以科研反哺教學，教學促進科研的。

1 開展科研的意義

教師積極申報和研究科研項目，才能具備科研能力、科研素養(yǎng)、科研精神、科研魅力，使自己成為真正意義上的立德樹人的主力軍，讓科研工作與課程建設這個主戰(zhàn)場“科課”相長，在課堂教學這個主渠道若隱若現(xiàn)地貫穿其中。2015年5月19日，國務院正式印發(fā)《中國制造2025》，在“一二三四五五十”的總體結構中，“智能制造工程”是五大工程之一，“機器人”是十大領域之一。借勢東風、結合工業(yè)機器人技術專業(yè)課程，“CNC 機床工業(yè)機器人上下料集成智能制造系統(tǒng)的開發(fā)與研究”科研項目、“工業(yè)機器人應用編程“1+X”證書制度試驗研究”規(guī)劃課題應用而生。該科研項目是在現(xiàn)有沈陽機床廠制造的HTC2050z 車削中心的基礎上研究和開發(fā)的工業(yè)機器人上下料集成智能制造系統(tǒng)。主要研究HTC2050z 機床參數(shù)、特性，構成自動上下料系統(tǒng)所需外圍設備的選型和確定，尤其是工業(yè)機器人的選型，工作站系統(tǒng)布局與仿真，工作站集成系統(tǒng)框圖設計，電氣原理圖設計，氣動控制線路設計，氣爪的配置，上下料工作臺設計，總控PLC 程序設計，可視化系統(tǒng)程序設計，工業(yè)機器人程序設計，數(shù)控加工程序設計，工作站集成組建、調試、優(yōu)化，編制工業(yè)機器人工作站基本使用說明等。該科研項目已啟動兩年，期間讓學生參與到科研工作中來，同時教師將科研工作前沿技術、科研思路等帶到課程中與學生一起進行，積極培養(yǎng)了學生系統(tǒng)集成的整體思路。

2 課程特點

“工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成”是工業(yè)機器人技術專業(yè)開設的一門專業(yè)核心課程，是理實一體化課程，開設在大三第一學期。該課程綜合性很強，它涉及傳感器、自動化技術、PLC 技術、機械工程、計算機、電子技術等多種學科的內容，核心技能是工業(yè)機器人的工作站的設計、調試和維護應用技能，滿足工業(yè)機器人及系統(tǒng)的安裝、調試、運行、維護等崗位群的需要[5]。在前期已具備工業(yè)機器人編程與操作、電氣控制系統(tǒng)識讀與分析、PLC 控制技術、工業(yè)機器人離線編程與仿真、傳感器技術、液壓與氣動技術、現(xiàn)場總線技術等關鍵技術。但上述技術都是分散學習的，沒有在一個具體的工作站系統(tǒng)中相互結合起來實際應用，在該課程學習結束后，學生將進行畢業(yè)綜合技能訓練及畢業(yè)頂崗實習，所以該課程起到承前啟后、中間橋梁的作用。

3 科研融入課程

依據(jù)“工業(yè)機器人應用編程、工業(yè)機器人系統(tǒng)集成應用‘1+X’證書”提出的系統(tǒng)集成新模式、新技術、新戰(zhàn)略。融入工業(yè)機器人集成技能大賽相關內容，課程從工業(yè)機器人集成應用職業(yè)崗位核心技能出發(fā)，依托“CNC 機床工業(yè)機器人上下料集成智能制造系統(tǒng)的開發(fā)與研究”科研項目，將該科研項目貫穿課程全過程，結合行業(yè)規(guī)范和創(chuàng)新要求進行授課，擬定了知識目標、技能目標和素質目標，構建了基于學生認知規(guī)律的“五項目、多任務、參證書、溶科研”的教學內容，將科研項目研究思路、研究內容等重組后融入授課內容，從不自覺到自覺的、有目的的、有規(guī)劃的融入，使得課堂內容更偏向實踐化，課堂內容豐富多彩。如圖1 所示。

圖1 重組的教學內容

4 科研助力課堂

未引入科研項目的課程，采用線上線下“兩空間”、課前自學、課中導學、課后固學“三階段”及“導→解→練→施→檢→優(yōu)”“六環(huán)節(jié)”進行教學實施，見圖2下半部分。

課前主要采用線上的方式，利用網(wǎng)絡教學平臺，發(fā)布任務單、推送相關學習資料，學生根據(jù)任務單開展項目。將課堂內容前移，培養(yǎng)學生團隊的自主學習能力和合作探究能力。教師根據(jù)學生課前任務完成情況，及時調整教學策略。

課中，以工作過程為導向，以任務驅動為主線，以工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)工程應用為載體，以“導→解→練→施→檢→優(yōu)”任務難度逐級遞增的教學活動，運用職教云平臺、離線編程軟件、TIA Portal 軟件等多種信息化手段組織開展“理實一體化”線上線下混合教學。

課后，借助職教云平臺資源、必應等，鞏固知識，強化系統(tǒng)集成的能力。

在整個教學過程中注重學生職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)，融入課程思政元素尤其科研育人元素，達到潤物細無聲。

引入科研項目后的課程，依然采用線上線下“兩空間”、重點改變是課前設計、課中實施、課后糾錯“三階段”及“析→解→討→定→施→展”“六環(huán)節(jié)”進行教學實施，見圖2 上半部分。

圖2 教學實施設計

課前依然采用線上的方式，利用網(wǎng)絡教學平臺，發(fā)布課前設計內容、推送相關實施資料，學生根據(jù)任務單開展項目設計。培養(yǎng)學生團隊的合作探究能力。教師根據(jù)學生課前設計完成情況，及時調整課中實施策略。

課中，教師選出每組典型方案，提出建設性建議，學生派代表解析本組方案的關鍵元素，教師給予適當引導，全部學生按組參與討論，提出優(yōu)化的合理方案，確定最終實施方案，學生在科研設備上分工實施，教師巡視指導，實施完成，運行功能，學生教師評價功能實現(xiàn)效果。

課后，對項目的設計、實施進行復盤反思，根據(jù)實施結果驗證方案設計的合理性，寫出改進意見，提交組長，統(tǒng)一修改方案，提出課堂實施中存在和注意的問題，避免在今后設計時再次發(fā)生。

5 科研彰顯成效

5.1 調動了“教”“學”的積極性

在未將該科研項目引入到課程時，該課程是選擇一本教材，圍繞教材展開課程的教學內容，理論知識偏重，課程內容相對單調，雖能將多學科的知識串起來，但沒有具體的應用場景，學生只能得到一些抽象和理論的認識，不能直觀、具象的獲得工作站的整體實際應用。這樣學生學習的主動性不足，教師教起來乏味，老師雖然傾其所有教了很多知識，學生看似學的知識也很多，但能應用起來地很少，學生會產(chǎn)生厭煩心理，往往是事倍功半的效果。課程中引入科研項目后，因為科研項目是老師自己開展和研發(fā)和經(jīng)過實際驗證的，知道具體做什么，怎么做，做中要注意什么。老師心中很有數(shù)，能夠有針對性指導學生完成具體的內容，且是可實施、可完成及可量化的。學生在老師的引導和指導下，能清晰地知道自己要做什么，完成到什么程度，完成后的效果是什么，依據(jù)高職學生學情特點，發(fā)現(xiàn)他們對可動手、可操作的技能更愿意主動學習，增加了他們學習的興趣和樂趣，帶動了積極性，能起到事半功倍的成效。

5.2 豐富了課程的教學內容

教師在科研項目開展和實施過程中，調研了大量的和項目相關的企業(yè)工作，查閱大量的文獻資料，掌握了大量行業(yè)最新動態(tài)、技術，可將行業(yè)的新知識、新技能、新工藝重組后融入教學中，能夠有效地彌補教材內容的不足，可更新優(yōu)化教學內容，使所教內容貼近企業(yè)實際，使學生所學課程滿足就業(yè)崗位所需內容，實現(xiàn)了課崗無縫對接，提升了教學效果，減輕了初入職場“小白”帶來的工作壓力。教師在科研開展中，將掌握的行業(yè)最新動態(tài)融入課程中，將完成科研所具備的科研素養(yǎng)和科研精神融入課堂中，將科研者的工匠品質、創(chuàng)新精神潤物無聲地融入課程中，學生對之前實施改革前表現(xiàn)出更大的積極性，對工業(yè)機器人系統(tǒng)集成表現(xiàn)出強烈的好奇心和求知欲，拓展了學生的視野和主動性。

5.3 培養(yǎng)了團隊的協(xié)作精神

一項科研項目的完成需要團隊的相互配合，在課題開發(fā)與研究中，首先教師團隊要分工合作，由項目負責人統(tǒng)籌安排，每個團隊成員相互配合，相互協(xié)商但又各盡其職，培養(yǎng)了團隊之間的協(xié)作精神。其次，在項目研究中，學生的加入使教師能夠在信息整理、資料收集、數(shù)據(jù)分析等繁雜的基礎性事務中抽身出來，更高效專注于研究。最后學生思維活躍，創(chuàng)新能力強，對問題有獨到的見解，為教師科研注入活力[6]，同時也培養(yǎng)了學生與學生之間、學生與老師之間協(xié)作配合、默契工作，為今后走上工作崗位的團隊合作奠定了基礎。

6 結束語

經(jīng)過兩輪的試驗、總結，發(fā)現(xiàn)開發(fā)與專業(yè)相關的科研項目，并將其融入專業(yè)課程的教學中，將科研育人真正落到實處，除了對學生學習課程有顯性推動作用外，還有助于培養(yǎng)學生的科研意識、科研作風和科研能力，能培養(yǎng)學生的主動創(chuàng)新精神，使得科研創(chuàng)新水平得到了提高，可為日后工作學習奠定堅實的基礎[4]。

對于高職院校而言，在當前“中國制造2025”及教育改革的浪潮下需要教師教學、科研兩條腿走路，而這兩條腿還不能并行走路，需要交錯走路，這對老師提出了更高的要求，如何能有效地將教學融入科研，且科研及時的反哺教學，對高職老師來時，似乎才剛剛上路，這條路任重而道遠，需要老師們不斷地去摸索、試驗、前進、摸索中反復推敲，相信每個上路的老師一直在路上披荊斬棘，勇往直前，在這種示范輻射作用下，可帶動更多的老師能主動上路且一如既往，真正做到科研與教學共生共長，發(fā)揮教學科研協(xié)同育人的效力。