謝金濤 史喆瓊

天津工業(yè)職業(yè)學(xué)院 天津 300400

教學(xué)實(shí)施報(bào)告是高職人才培養(yǎng)工作的重要組成部分，是培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要，具備了良好職業(yè)素養(yǎng)，具有較強(qiáng)職業(yè)技術(shù)技能和職業(yè)發(fā)展能力的重要途徑。以更新教育思想和教育觀念為先導(dǎo)，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能為核心，以滿足學(xué)生就業(yè)、創(chuàng)業(yè)、升學(xué)所需的知識(shí)和能力為目標(biāo)，按照企業(yè)對(duì)學(xué)生的職業(yè)能力與綜合素質(zhì)為導(dǎo)向，結(jié)合“1+X”證書，與工作過(guò)程的學(xué)習(xí)領(lǐng)域，崗課賽證相融合，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量穩(wěn)步提升。構(gòu)建主要包含教學(xué)整體設(shè)計(jì)(教學(xué)內(nèi)容、學(xué)情分析、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)策略)，教學(xué)實(shí)施過(guò)程(具體實(shí)施教學(xué)課程、考核評(píng)價(jià))、學(xué)習(xí)效果、特色與創(chuàng)新、反思與改進(jìn)等五個(gè)方面，下面以《電機(jī)組件裝配》教學(xué)實(shí)施報(bào)告為案例進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述。

1 教學(xué)整體設(shè)計(jì)

1.1 教學(xué)內(nèi)容

“工業(yè)機(jī)器人操作與維護(hù)”是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，也是本專業(yè)學(xué)生考取“1+X”工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程職業(yè)技能等級(jí)(中級(jí))證書的主要支撐課程。

本課程根據(jù)國(guó)家頒布的專業(yè)人才培養(yǎng)方案，對(duì)接工業(yè)機(jī)器人編程操作員及工業(yè)機(jī)器人集成運(yùn)維員職業(yè)資格要求，圍繞“1+X”證書考核典型工作任務(wù)及全國(guó)職業(yè)院校技能大賽任務(wù)，將工業(yè)機(jī)器人手動(dòng)操縱、通信技術(shù)、典型搬運(yùn)、裝配、碼垛等任務(wù)及日常維護(hù)保養(yǎng)等傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行知識(shí)重構(gòu)和內(nèi)容融合，并融入工匠精神及勞動(dòng)教育等思政教育元素，將教學(xué)內(nèi)容重組為5個(gè)新型教學(xué)項(xiàng)目。各項(xiàng)目以任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式展開教學(xué)，合理分配知識(shí)點(diǎn)，任務(wù)由淺入深，由簡(jiǎn)入繁。

教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖

以項(xiàng)目三“電機(jī)組件裝配”為例，用“電機(jī)組件裝配”為主線，將工業(yè)機(jī)器人手動(dòng)操縱、I/O通信、軌跡規(guī)劃、常用編程指令及函數(shù)等“1+X”工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程中級(jí)職業(yè)技能要求，有機(jī)地融入底座搬運(yùn)、電機(jī)及法蘭的裝配及綜合調(diào)試等任務(wù)中，形成了8個(gè)新型教學(xué)任務(wù)，突出學(xué)生自主學(xué)習(xí)、高效工作和職業(yè)發(fā)展等社會(huì)能力的培養(yǎng)。

教學(xué)內(nèi)容及時(shí)融入新技術(shù)規(guī)范，有效提高了第一屆“1+X”證書考核通過(guò)率。教材選自最新出版的“1+X”工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程職業(yè)技能等級(jí)證書配套教材《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程(ABB)》，結(jié)合自編活頁(yè)教材、微課、視頻、動(dòng)畫、課件、圖片、虛擬仿真等教學(xué)資源，更易于學(xué)生學(xué)習(xí)和教師講課。

1.2 學(xué)情分析

(1)知識(shí)和技能基礎(chǔ)。依據(jù)學(xué)生前期學(xué)習(xí)情況以及云課堂調(diào)研、資源學(xué)習(xí)反饋等教學(xué)數(shù)據(jù)分析表明，學(xué)生已經(jīng)掌握了工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)，能夠手動(dòng)操作機(jī)器人完成簡(jiǎn)單的動(dòng)作，具備學(xué)習(xí)本模塊的知識(shí)和能力基礎(chǔ)。但是學(xué)生對(duì)機(jī)器人的操作不夠熟練，需要在隨后的課堂教學(xué)及課后練習(xí)中鞏固提升。

(2)認(rèn)知與實(shí)踐能力。通過(guò)對(duì)近三年課程教學(xué)平臺(tái)教學(xué)與學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、階段性測(cè)試及期末考試成績(jī)與知識(shí)點(diǎn)掌握情況的分析顯示：學(xué)生對(duì)軌跡規(guī)劃的原理、偏移函數(shù)的區(qū)別及工件坐標(biāo)系的應(yīng)用不易理解，精準(zhǔn)示教、自主編程思維和能力欠佳，這些均為教學(xué)難點(diǎn)。在編程、示教、綜合調(diào)試等實(shí)踐操作中，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、安全規(guī)范操作、吃苦耐勞、精益求精的品質(zhì)意識(shí)還需進(jìn)一步加強(qiáng)。

(3)學(xué)習(xí)特點(diǎn)。通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查和座談反饋分析，學(xué)生喜歡實(shí)操類課程，動(dòng)手能力強(qiáng)，對(duì)信息化設(shè)備的操作比較熟練，善于接受多源頭信息，富有探索精神和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，但對(duì)識(shí)記類內(nèi)容、理論原理興趣不高，多任務(wù)信息處理和邏輯分析判斷能力及自主學(xué)習(xí)能力有待提高。

1.3 教學(xué)目標(biāo)

依據(jù)人才培養(yǎng)方案、課程標(biāo)準(zhǔn)、崗位工作任務(wù)、“1+X”證書考核要求及學(xué)情分析結(jié)果，確定教學(xué)目標(biāo)。

1.4 教學(xué)重難點(diǎn)

(1)教學(xué)重點(diǎn)。①基本編程指令的功能及參數(shù)；②運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃的方法；③工件坐標(biāo)系及其應(yīng)用；④偏移函數(shù)的使用及區(qū)別；⑤利用子程序優(yōu)化程序。

(2)教學(xué)難點(diǎn)。①工業(yè)機(jī)器人精準(zhǔn)搬運(yùn)的技巧;②軌跡規(guī)劃的最優(yōu)化；③基于裝配平臺(tái)變換的電機(jī)裝配工作原理。

1.5 教學(xué)策略

(1)深入挖掘、系統(tǒng)設(shè)計(jì)，思政教育貫穿始終。對(duì)接工業(yè)機(jī)器人職業(yè)崗位能力，將“愛(ài)崗敬業(yè)、艱苦奮斗、勇于創(chuàng)新、淡泊名利、甘于奉獻(xiàn)”的工匠精神落實(shí)到教學(xué)全過(guò)程。結(jié)合電機(jī)組件裝配任務(wù)的教學(xué)內(nèi)容，深挖勞模精神、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、細(xì)心耐心及精益求精的品質(zhì)意識(shí)等思政元素，建立搬運(yùn)裝配系列思政教學(xué)案例。充分發(fā)掘制造行業(yè)一線崗位先進(jìn)人物、勞動(dòng)模范的生動(dòng)事跡，以榜樣力量激勵(lì)學(xué)生，使學(xué)生樹立不畏艱苦、迎難而上、無(wú)私奉獻(xiàn)、敢于擔(dān)當(dāng)?shù)娜松^和價(jià)值觀。

(2)理實(shí)一體、虛實(shí)結(jié)合，強(qiáng)化實(shí)踐能力培養(yǎng)。開展理虛實(shí)一體化的教學(xué)，綜合利用仿真軟件打破學(xué)習(xí)時(shí)間、設(shè)備數(shù)量、安全性的限制，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。如電機(jī)底座搬運(yùn)的教學(xué)中，學(xué)生先在仿真軟件中完成軌跡規(guī)劃、編程示教及綜合調(diào)試，根據(jù)軟件數(shù)據(jù)分析不同軌跡的實(shí)效性及安全性，選出最優(yōu)軌跡，減少實(shí)操環(huán)節(jié)的安全隱患，提高工作效率。

(3)綜合使用多種信息化教學(xué)手段，提升教學(xué)效果。綜合運(yùn)用Flash動(dòng)畫、視頻及微課等資源，如動(dòng)畫展示函數(shù)Reltool和Offs的區(qū)別，教學(xué)內(nèi)容更加直觀形象；有效利用同步攝像投屏，將教師操作過(guò)程全方位反饋在授課屏幕上，讓學(xué)生清晰地看到每個(gè)操作細(xì)節(jié)，有效化解了學(xué)生理論學(xué)習(xí)熱情不高，技能操作無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控等教學(xué)難題，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容“三轉(zhuǎn)化”：抽象→具象化，復(fù)雜→簡(jiǎn)單化，難見(jiàn)→可視化，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，有效突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)。

(4)崗課對(duì)接、賽證融合，合理整合教學(xué)內(nèi)容。課程教學(xué)基于虛擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)及智能制造實(shí)訓(xùn)基地設(shè)備，對(duì)接崗位工作過(guò)程，課程內(nèi)容根據(jù)“1+X”工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程職業(yè)技能等級(jí)(中級(jí))考核要求，將傳統(tǒng)的知識(shí)進(jìn)行整合重構(gòu)成若干典型任務(wù)。任務(wù)設(shè)計(jì)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，逐層遞進(jìn)，反復(fù)練習(xí)提升，確保教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，依據(jù)全國(guó)職業(yè)院校技能大賽“工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”及“智能制造生產(chǎn)管理與控制”賽項(xiàng)要求，開發(fā)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)學(xué)生技能的拓展提升。

2 教學(xué)實(shí)施過(guò)程

2.1 整體教學(xué)實(shí)施過(guò)程

依據(jù)工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才培養(yǎng)方案、工業(yè)機(jī)器人專業(yè)崗位需求及“1+X”工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程考核標(biāo)準(zhǔn)，基于工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)裝配工作流程，以典型的電機(jī)組件裝配為案例，設(shè)計(jì)了7個(gè)教學(xué)活動(dòng)。利用案例和線上線下教學(xué)資源，教師引導(dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)與探究學(xué)習(xí)，體驗(yàn)崗位實(shí)際需求，形成教學(xué)實(shí)施過(guò)程與典型工作任務(wù)相融合，雙線并進(jìn)教學(xué)的過(guò)程。

(1)課前。學(xué)生使用職教云平臺(tái)查看任務(wù)工單、明確學(xué)習(xí)要求，根據(jù)教師發(fā)布的教學(xué)微課、視頻等資源自主學(xué)習(xí)，開展小組討論，并完成課前測(cè)試。教師通過(guò)學(xué)生課前測(cè)成績(jī)，了解學(xué)生預(yù)習(xí)情況并發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，進(jìn)行二次備課。

(2)課中。課中教學(xué)主要采用“問(wèn)題引入+探索學(xué)習(xí)+應(yīng)用新知+任務(wù)實(shí)施+總結(jié)鞏固”的模式展開。

問(wèn)題引入：根據(jù)課前任務(wù)，展示、點(diǎn)評(píng)學(xué)生課前學(xué)習(xí)情況，引入新知。例如，通過(guò)“1+X”電機(jī)裝配考核案例及企業(yè)生產(chǎn)實(shí)例導(dǎo)入，創(chuàng)設(shè)電機(jī)裝配學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生思考，“以境生情”，激發(fā)學(xué)生科技興國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)的使命感和榮譽(yù)感。

探索學(xué)習(xí)：探索新知原理、熟知崗位標(biāo)準(zhǔn)、奠定理論基礎(chǔ)。①綜合利用視頻、動(dòng)畫及仿真軟件等各種資源，例如，采用動(dòng)畫工件坐標(biāo)系原理展示示教點(diǎn)坐標(biāo)與坐標(biāo)系關(guān)系，使抽象難懂的知識(shí)形象化、可視化、動(dòng)態(tài)化，突破難點(diǎn)。②教師提出問(wèn)題，組織小組討論，探究解決方案。通過(guò)小組討論平臺(tái)旋轉(zhuǎn)后電機(jī)的裝配問(wèn)題，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和參與度，逐層遞進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。③精選題目，通過(guò)職教云進(jìn)行隨堂測(cè)驗(yàn)，隨時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問(wèn)題，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。

應(yīng)用新知：虛擬仿真，模擬演練。在仿真軟件中創(chuàng)建教學(xué)創(chuàng)新平臺(tái)模型，學(xué)生先在仿真平臺(tái)上模擬演練，打破學(xué)習(xí)時(shí)間、設(shè)備數(shù)量、安全性的限制，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和積極性。

任務(wù)實(shí)施：組織實(shí)操演練、夯實(shí)核心技能。在任務(wù)實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生可隨時(shí)掃描微課二維碼，查看資料，避免教師重復(fù)講解。學(xué)生完成軌跡規(guī)劃、編程和仿真驗(yàn)證后，將結(jié)果上傳平臺(tái)，進(jìn)行學(xué)生互評(píng)及教師評(píng)價(jià)。最后，教師帶領(lǐng)學(xué)生精讀程序，總結(jié)編程結(jié)構(gòu)，歸納模塊化編程模板。在實(shí)操教學(xué)過(guò)程中，利用多角度、全方位的投屏顯示，解決了教學(xué)細(xì)節(jié)實(shí)時(shí)展示的問(wèn)題。實(shí)訓(xùn)課前進(jìn)行安全教育測(cè)試，強(qiáng)調(diào)安全生產(chǎn)要求、示范安全操作、操作過(guò)程中時(shí)刻提醒安全操作規(guī)范，讓安全生產(chǎn)、規(guī)范操作的意識(shí)入腦入心。實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容主要圍繞著電機(jī)組件的裝配展開，結(jié)合任務(wù)突出教學(xué)重點(diǎn)。

總結(jié)鞏固：歸納要點(diǎn)，鞏固技能，進(jìn)階提升。教師引導(dǎo)學(xué)生共同總結(jié)本次任務(wù)的知識(shí)要點(diǎn)、操作技巧、操作規(guī)范及安全規(guī)范，拓展知識(shí)、技能應(yīng)用范圍。

(3)課后。教師在學(xué)習(xí)平臺(tái)上發(fā)布拓展任務(wù)，參與學(xué)生課后討論與答疑等活動(dòng)。學(xué)生完成應(yīng)會(huì)訓(xùn)練，并根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況，利用課程教學(xué)平臺(tái)上的教學(xué)資源開展選擇性地拓展學(xué)習(xí)。

同時(shí)，學(xué)生將完成的任務(wù)工單發(fā)送給企業(yè)導(dǎo)師，并根據(jù)企業(yè)導(dǎo)師的反饋意見(jiàn)進(jìn)行修改，幫助學(xué)生較早適應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，并用企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格要求自己，提升職業(yè)能力。

2.2 考核評(píng)價(jià)

依據(jù)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、“1+X”考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，采用過(guò)程性評(píng)價(jià)方式，分為課前、課中和課后三個(gè)階段，每一個(gè)單元考核為：專業(yè)能力(70%)+社會(huì)能力(職業(yè)素養(yǎng)10%+團(tuán)結(jié)協(xié)作10%)+方法能力10%。評(píng)價(jià)主體：教師評(píng)價(jià)(50%)+學(xué)生評(píng)價(jià)(20%)+實(shí)操任務(wù)評(píng)分(30%)(每次小組互評(píng)時(shí)，90分以上限10%以內(nèi))。

3 學(xué)習(xí)效果

3.1 任務(wù)遞進(jìn)式學(xué)習(xí)，知識(shí)技能螺旋式提升

以電機(jī)組件裝配任務(wù)為載體，根據(jù)“1+X”工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程職業(yè)技能等級(jí)(中級(jí))考核要求分解成電機(jī)底座搬運(yùn)、電機(jī)裝配、法蘭裝配、快速換裝工具、電機(jī)裝配綜合調(diào)試的典型任務(wù)連續(xù)式學(xué)習(xí)，從初級(jí)—中級(jí)—高級(jí)循序漸進(jìn)，通過(guò)“工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程‘1+X’證書”考核通過(guò)率分析及近三年“工業(yè)機(jī)器人電機(jī)組件裝配”學(xué)習(xí)模塊的理論和實(shí)操成績(jī)對(duì)比，成績(jī)穩(wěn)步上升，重要知識(shí)點(diǎn)得分率不斷提高。

3.2 虛實(shí)融合式訓(xùn)練，邏輯思維及自主學(xué)習(xí)能力階梯式提升

系統(tǒng)設(shè)計(jì)新型機(jī)器人典型取、放編程模塊，運(yùn)用虛擬仿真系統(tǒng)、數(shù)字化孿生、模塊化的模板，利用智能制造實(shí)訓(xùn)基地演練，從建立碎片化的認(rèn)知、整體工作流程思路到強(qiáng)化分析、解決問(wèn)題的能力，近三年課程平臺(tái)記錄學(xué)習(xí)行為顯示，學(xué)生登錄時(shí)長(zhǎng)、登錄次數(shù)、資源完成率、發(fā)帖量均逐年提升。

3.3 德技并修式成長(zhǎng)，綜合素質(zhì)浸潤(rùn)式增強(qiáng)

結(jié)合工業(yè)機(jī)器人典型生產(chǎn)案例，強(qiáng)化安全意識(shí)、規(guī)范操作流程、精準(zhǔn)對(duì)接崗位、提升職業(yè)素養(yǎng)。通過(guò)對(duì)26家實(shí)習(xí)單位企業(yè)導(dǎo)師調(diào)研問(wèn)卷數(shù)據(jù)顯示，學(xué)生在“工業(yè)機(jī)器人編程、集成運(yùn)維”崗位中安全、操作、觀察、溝通、學(xué)習(xí)、獨(dú)立工作能力等方面均逐年進(jìn)步。

4 特色與創(chuàng)新

4.1 創(chuàng)建結(jié)構(gòu)化的編程模板

創(chuàng)建結(jié)構(gòu)化的復(fù)位、安全、取、放、開、夾等程序模板，優(yōu)化了七步搬運(yùn)流程、三步軌跡規(guī)劃及三點(diǎn)定心等方法，有效解決了學(xué)生對(duì)程序不感興趣、難于理解、應(yīng)用只靠硬背的現(xiàn)狀，極大地提高了編程效率。

4.2 研發(fā)教學(xué)設(shè)備，拓展創(chuàng)新能力

依托校企合作，師生共同創(chuàng)新教學(xué)教具及二次開發(fā)虛擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，拓展學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，在智能制造領(lǐng)域工業(yè)機(jī)器人專業(yè)培訓(xùn)及兄弟院校中進(jìn)行推廣應(yīng)用，獲得了行業(yè)和同行的高度認(rèn)可。

5 反思與改進(jìn)

5.1 進(jìn)一步提升虛擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)

對(duì)接崗位新要求、新發(fā)展、新規(guī)范，及時(shí)更新虛擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，加大設(shè)備故障練習(xí)，進(jìn)一步完善系統(tǒng)評(píng)價(jià)功能。

5.2 結(jié)合新業(yè)態(tài)，豐富課程體系

結(jié)合工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)，在現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程“1+X”證書基礎(chǔ)上，與時(shí)俱進(jìn)，利用活頁(yè)教材，隨時(shí)將最新的生產(chǎn)MES系統(tǒng)、生產(chǎn)制造系統(tǒng)、數(shù)字孿生系統(tǒng)融入課程體系，更有效地對(duì)接新一批智能制造領(lǐng)域的“智能制造生產(chǎn)管理與控制‘1+X’證書”。

結(jié)語(yǔ)

“1+X”證書及崗課賽證的專業(yè)課程實(shí)施報(bào)告撰寫，一定要融合專業(yè)“1+X”職業(yè)技能等級(jí)考核標(biāo)準(zhǔn)，專業(yè)職業(yè)崗位，職業(yè)技能大賽與相關(guān)證書。以能力提升為主線，堅(jiān)持德技并修原則，深挖專業(yè)課程教學(xué)策略、特色、創(chuàng)新點(diǎn)和評(píng)價(jià)體系，以突出培育愛(ài)崗敬業(yè)、精益求精、專注創(chuàng)新等方面的“工匠精神”為主線，將社會(huì)主義核心價(jià)值觀中的“愛(ài)國(guó)、敬業(yè)”貫穿于整個(gè)教學(xué)實(shí)施報(bào)告中，體現(xiàn)努力培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、吃苦耐勞等優(yōu)秀品質(zhì)，培養(yǎng)有創(chuàng)新能力、有擔(dān)當(dāng)?shù)男聲r(shí)代機(jī)械制造事業(yè)的建設(shè)者和接班人。