摘 要:本研究以遼寧裝備制造職業(yè)技術(shù)學(xué)院“1+X”課證融通為背景,針對高職《工業(yè)機器人安裝與調(diào)試》課程的教學(xué)現(xiàn)狀存在的問題,提出了教學(xué)改革策略,并對改革方案進(jìn)行了實施效果評估。通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方法、拓展教學(xué)資源、加強師資隊伍建設(shè)、完善課程評價體系、強化實踐教學(xué)等措施,取得了良好的成效。改革后的課程增加了新的模塊,引入案例教學(xué)法,采用綜合評價的方式進(jìn)行考核,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和成績水平。本研究對于提高高職教育教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。
關(guān)鍵詞:工業(yè)機器人安裝與調(diào)試 高職教育 課程教學(xué)改革 教學(xué)方法 課程評價體系
2019年1月24日,國務(wù)院印發(fā)的《國家職業(yè)教育改革實施方案》中明確提出,從2019年開始,在職業(yè)院校、應(yīng)用型本科高校啟動“學(xué)歷證書+若干職業(yè)技能等級證書”制度試點(也稱“1+X”證書制度試點)工作[1]。在職業(yè)教育中,引導(dǎo)學(xué)生獲得學(xué)歷證書的同時,還要取得多類職業(yè)技能等級證書,不斷提升自身綜合能力。
“1+X”課證融通的實施,對于職業(yè)教育的發(fā)展和高素質(zhì)勞動者的培養(yǎng)具有重要意義。首先,通過融通,可以使職業(yè)教育的學(xué)生獲得更廣闊的發(fā)展空間,提高他們的社會競爭力。其次,通過引入“X”學(xué)分,可以讓職業(yè)教育的學(xué)生在畢業(yè)后能系統(tǒng)地學(xué)習(xí)社會所需的其他學(xué)科知識,提升綜合素質(zhì)[2]。
1 工業(yè)機器人安裝與調(diào)試課程的教學(xué)現(xiàn)狀
1.1 課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)不夠合理
《工業(yè)機器人安裝與調(diào)試》課程作為高職教育中的重要課程,其內(nèi)容結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有教學(xué)現(xiàn)狀中存在不合理之處。當(dāng)前的課程內(nèi)容包括工業(yè)機器人的基本概念、原理及應(yīng)用、機器人的基本構(gòu)成與工作方式、機器人安裝與調(diào)試等。然而,在實際教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),這些內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)性和層次性較弱,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難以理清思路,理解不深入,應(yīng)用能力也無法得到有效提升。
1.2 教學(xué)方法單一
工業(yè)機器人安裝與調(diào)試課程的教學(xué)方法在現(xiàn)階段存在單一的問題。
首先,教師主要采用傳統(tǒng)的講授式授課方式,缺乏多樣化的教學(xué)方法。在教學(xué)過程中,教師大多以講解理論知識為主,缺乏實踐環(huán)節(jié)和互動交流。其次,缺乏實踐性的教學(xué)方法。工業(yè)機器人安裝與調(diào)試是一門實踐性很強的課程,但目前教師往往只是簡單地介紹機器人的組成部分和工作原理,而缺乏對實際操作步驟和技巧的講解和演示。
1.3 教學(xué)資源缺乏
教學(xué)資源是保障教學(xué)活動順利進(jìn)行的重要條件[3]。然而,在高職《工業(yè)機器人安裝與調(diào)試》課程的教學(xué)中,教學(xué)資源的缺乏是一個普遍存在的問題。首先教學(xué)實驗室和設(shè)備資源不足。由于工業(yè)機器人安裝與調(diào)試教學(xué)需要一定的實驗環(huán)境和設(shè)備支持,但是目前的實驗室條件有限,無法滿足課程教學(xué)的需要。其次,教材和參考書資源不足。目前市場上缺乏適合這門課程的優(yōu)質(zhì)教材和參考書籍,學(xué)生只能通過互聯(lián)網(wǎng)和其他途徑來獲取相關(guān)資料,很難得到權(quán)威、全面的知識支持。
1.4 對教學(xué)實踐條件的要求偏高
工業(yè)機器人安裝與調(diào)試課程對教學(xué)實踐條件的要求存在一定偏高的情況。教學(xué)實踐所需的設(shè)備和環(huán)境條件較為苛刻。工業(yè)機器人安裝與調(diào)試需要一定數(shù)量和種類的機器人設(shè)備以及相應(yīng)的調(diào)試工具和設(shè)備,這些設(shè)備的價格較高,數(shù)量較多,學(xué)校資金有限,難以滿足這些要求。教學(xué)實踐所需的人力資源和時間投入較大。教學(xué)實踐需要嚴(yán)格的安全規(guī)范和操作流程,這對教師和學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和安全意識提出了更高的要求。
2 教學(xué)改革策略
2.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
重新評估課程內(nèi)容是否與時俱進(jìn)、符合行業(yè)需求。隨著工業(yè)機器人技術(shù)的不斷發(fā)展,課程內(nèi)容應(yīng)與現(xiàn)實需求相適應(yīng),增加新的內(nèi)容和模塊,以使學(xué)生能夠了解和應(yīng)用最新的技術(shù)。加強理論與實踐的結(jié)合。在教學(xué)內(nèi)容中,充分融入實踐案例和實際操作,使學(xué)生能夠通過實踐提高動手能力和應(yīng)用能力。注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和問題解決能力[4]。在教學(xué)內(nèi)容中,增加課程設(shè)計、項目實訓(xùn)等環(huán)節(jié),給學(xué)生提供機會進(jìn)行創(chuàng)新實踐和解決實際問題,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和綜合分析能力。針對教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化,還與企業(yè)合作,了解企業(yè)需求,根據(jù)市場反饋進(jìn)行調(diào)整。只有不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,才能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。
具體教學(xué)內(nèi)容設(shè)計思路為:調(diào)研工業(yè)機器人企業(yè)典型工作崗位→確定課程對接的職業(yè)崗位及能力要求→結(jié)合實訓(xùn)設(shè)備重新構(gòu)建基于工作過程的項目內(nèi)容→確定學(xué)習(xí)目標(biāo)及工作任務(wù),即以典型工業(yè)機器人為載體,設(shè)置學(xué)習(xí)項目及工作任務(wù)。
2.2 創(chuàng)新教學(xué)方法
主要采用項目化教學(xué)、情景教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)、工作過程導(dǎo)向教學(xué)等教學(xué)方法。
堅持“夠用為度”的原則選擇相關(guān)知識,依據(jù)“企業(yè)真實的工作過程”為原則安排教學(xué)順序,以工作任務(wù)教學(xué)為形式,設(shè)計若干個具有代表性的學(xué)習(xí)項目,將知識點重新整理,作為實踐與技能的相關(guān)背景知識安排在不同的學(xué)習(xí)項目中,讓各種知識盡可能在“做中學(xué)”。
教學(xué)過程中采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺實現(xiàn)混合式教學(xué)、引進(jìn)行業(yè)、企業(yè)專家參與教學(xué)。在教學(xué)過程中,采用網(wǎng)絡(luò)平臺和現(xiàn)場教學(xué)相結(jié)合,在網(wǎng)絡(luò)平臺或采用其他手段預(yù)先給學(xué)生操作視頻學(xué)習(xí),然后課堂上通過講解和實踐操作加以強化。在實踐學(xué)習(xí)方面,采用去企業(yè)實地教學(xué),請企業(yè)專家來校授課方式開展。
我們還采用了多媒體技術(shù)輔助教學(xué)。通過利用電腦軟件、多媒體投影儀等現(xiàn)代教育技術(shù)手段,將課堂上的教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生。這樣能夠直觀地展示工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)、工作原理和調(diào)試流程,使學(xué)生更易于理解和記憶。通過這些創(chuàng)新教學(xué)方法的應(yīng)用,我們?nèi)〉昧孙@著的教學(xué)效果。學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到了明顯提高。
2.3 拓展教學(xué)資源
利用互聯(lián)網(wǎng)平臺和開放課程資源,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,獲取國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源。積極與企業(yè)合作,爭取獲得更多的實踐教學(xué)資源。與相關(guān)企業(yè)建立實踐基地或?qū)嵱?xùn)中心,提供給學(xué)生更多的實踐機會和實踐環(huán)境。同時,邀請企業(yè)的專業(yè)人員來校進(jìn)行講座和實踐指導(dǎo),推動學(xué)生與實踐緊密結(jié)合,提高他們的實際操作能力。此外,鼓勵學(xué)生積極參與各類競賽、實踐項目等活動,以豐富教學(xué)資源。學(xué)生可以通過參與機器人競賽、科技創(chuàng)新項目等,鍛煉動手能力和解決實際問題的能力。最后,學(xué)校投入更多的資金用于購置先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備和實驗設(shè)備,提供良好的教學(xué)環(huán)境和條件。
2.4 加強師資隊伍建設(shè)
師資力量的優(yōu)化和提升對于教學(xué)效果的提高和學(xué)生能力的培養(yǎng)起著關(guān)鍵作用[5]。
學(xué)校加強對教師隊伍的專業(yè)化能力培養(yǎng),提高其對于工業(yè)機器人安裝與調(diào)試領(lǐng)域知識和技能的掌握程度。對該課程的教師,加強其進(jìn)修學(xué)習(xí),參與培訓(xùn)班和學(xué)術(shù)交流,提升其教學(xué)水平和教學(xué)方法的更新。優(yōu)化教師隊伍結(jié)構(gòu)。合理配置不同層次、不同經(jīng)驗、不同專業(yè)背景的教師,形成一個結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)分工明確的師資隊伍。在教師的任課安排上,根據(jù)其專業(yè)背景和教學(xué)經(jīng)驗,有針對性地分配課程任務(wù),確保每位教師都能夠在自己擅長的領(lǐng)域發(fā)揮最大的教學(xué)能力。關(guān)注教師的教學(xué)能力培養(yǎng)和評價機制的建立。學(xué)校通過組織教學(xué)能力培訓(xùn)和培訓(xùn)評估,幫助教師不斷提升自身的教學(xué)水平和能力。同時,建立定期的教學(xué)評估和反饋機制,讓學(xué)生對教師的教學(xué)進(jìn)行評價,并將評價結(jié)果作為教師的績效考核的重要依據(jù),進(jìn)一步激發(fā)教師的教學(xué)熱情和積極性。
2.5 完善課程評價體系
隨著教學(xué)改革的需求,完善課程評價體系成為提高高職教育教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。
在現(xiàn)有的課程評價體系中,主要以傳統(tǒng)的筆試方式為主,缺乏對學(xué)生動手能力、實踐能力、團隊合作能力等綜合素質(zhì)的評價。因此,我們對課程的評價指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整和完善,以更全面地評估學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和能力發(fā)展。在評價標(biāo)準(zhǔn)制定方面,課程的考核評價分為終結(jié)性評價和過程性評價,其中終結(jié)性評價為期末測試,分為知識考核和技能考核兩部分。
(1)課程考核分為終結(jié)性評價和過程性評價,關(guān)注學(xué)生個體差異。
(2)終結(jié)性評價包括標(biāo)準(zhǔn)化試題的閉卷考試及工作任務(wù)的考核。設(shè)置一個完整的工作任務(wù),該任務(wù)需要大部分的基本操作技能,通過該工作任務(wù)的完成情況考核學(xué)生掌握技能的情況。
(3)過程性評價針對各學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)進(jìn)行考核。對每個基本操作技能進(jìn)行分段考核,通過上一個技能的考核后進(jìn)行下一個技能的學(xué)習(xí);對學(xué)生在完成任務(wù)過程中所表現(xiàn)的能力、素質(zhì)考核為綜合評價、教師評價和學(xué)生評價。
2.6 強化實踐教學(xué)
從傳統(tǒng)的教師主導(dǎo)傳授轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的自主探究式學(xué)習(xí),鼓勵學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,培養(yǎng)創(chuàng)新思維與獨立思考能力。密切關(guān)注工業(yè)機器人領(lǐng)域的新技術(shù)、新應(yīng)用并及時融入教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生能接觸到行業(yè)內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)。
《工業(yè)機器人安裝與調(diào)試》課程主要以工業(yè)機器人多功能工作站為學(xué)習(xí)設(shè)備,采用理實一體化的教學(xué)模式,利用信息化教學(xué)手段,在實訓(xùn)室中實現(xiàn)分組教學(xué),實訓(xùn)室保障多媒體設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)。
(1)為提高學(xué)生參與度進(jìn)而為后續(xù)實踐學(xué)習(xí)做鋪墊,借助學(xué)?,F(xiàn)有智慧教學(xué)工具“雨課堂”進(jìn)行線上線下交流。在授課之前,將一些適合自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容推送給學(xué)生,這樣可以降低課堂教學(xué)密度,給教學(xué)預(yù)留足夠時間講解教學(xué)重點及難點,從而提高教學(xué)效率。
(2)在講述機器人拆裝過程時,為增加學(xué)生認(rèn)知度,開發(fā)設(shè)計相應(yīng)的3D人機交互動畫演示,以動畫形式詳細(xì)展示工業(yè)機器人的拆解步驟,從工具選擇、零部件拆卸順序、拆卸技巧到拆解后的零部件分類擺放,均以清晰的畫面呈現(xiàn);同樣,對機器人的組裝過程進(jìn)行逐步演示,強調(diào)組裝順序、聯(lián)接緊固方法、調(diào)試要點等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
(3)在講解示教器的操作及編程時,為保證學(xué)生對實踐操作有宏觀了解,使用視頻及微課程資源。
(4)在工業(yè)機器人機械本體與電氣安裝調(diào)試時,借助虛擬仿真軟件,進(jìn)行模擬操作練習(xí),以提高練習(xí)效率和質(zhì)量。
學(xué)生在熟練掌握工業(yè)機器人安裝與調(diào)試的基本技能,并在虛擬仿真軟件練習(xí)合格后,進(jìn)入實際設(shè)備的安裝與調(diào)試,這樣既減少了設(shè)備的損耗,也增強了學(xué)生的自信心。
2.7 開展校企合作
校企合作是高職教育中不可或缺的一環(huán),它能夠為學(xué)生提供更加實踐性的教學(xué)環(huán)境,幫助他們將理論知識與實際操作相結(jié)合。通過與企業(yè)的合作,學(xué)生可以接觸到真實的工業(yè)機器人安裝與調(diào)試工作,了解工作流程和專業(yè)技能要求,提高他們的就業(yè)競爭力。
2.7.1 開展校企合作的方式
(1)開設(shè)實訓(xùn)基地
學(xué)校與企業(yè)合作,在校內(nèi)、校外建立工業(yè)機器人安裝與調(diào)試的實訓(xùn)基地。實訓(xùn)基地可以模擬真實的工作環(huán)境,提供先進(jìn)的設(shè)備和設(shè)施,供學(xué)生進(jìn)行實際操作和實踐訓(xùn)練。
(2)開展企業(yè)實習(xí)
學(xué)校與相關(guān)企業(yè)簽訂實習(xí)協(xié)議,安排學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行實習(xí)。實習(xí)期間,學(xué)生可以參與到真實的工作項目中,與企業(yè)員工一起工作,親身體驗工業(yè)機器人安裝與調(diào)試的工作流程,鍛煉自己的實踐能力和解決問題的能力。
2.7.2 校企合作的效果評估
在開展校企合作的過程中,學(xué)校需要對合作效果進(jìn)行評估,以確保合作的質(zhì)量和效果。評估主要包括以下幾個方面。
(1)學(xué)生評價
學(xué)生是校企合作的直接受益者,他們的評價是評估合作效果的重要依據(jù)。學(xué)校通過問卷調(diào)查、面談等方式,了解學(xué)生對校企合作的滿意度和收益情況,以及合作對他們專業(yè)能力和就業(yè)前景的影響。
(2)企業(yè)反饋
企業(yè)是校企合作的合作方,他們的反饋可以幫助學(xué)校了解合作的實際效果。學(xué)校與企業(yè)進(jìn)行定期的溝通和交流,聽取他們對學(xué)生能力和素質(zhì)的評價,了解合作的優(yōu)勢和不足之處,為合作的改進(jìn)提出建議。
3 結(jié)語
針對高職《工業(yè)機器人安裝與調(diào)試》課程教學(xué)現(xiàn)狀存在的問題,我們基于“1+X”課證融通提出并實施了一系列的教學(xué)改革策略,取得了良好的成效。在改革中,我們優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)新了教學(xué)方法,拓展了教學(xué)資源,加強了師資隊伍建設(shè),完善了課程評價體系,強化了實踐教學(xué),并開展了校企合作。這些措施的綜合運用使得課程改革取得了顯著的進(jìn)展。對于提高職高教育的教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力具有重要意義。我們相信,通過持續(xù)的努力和改進(jìn),我們的教學(xué)改革將取得更加顯著的成果,為培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才做出更大的貢獻(xiàn)。
基金項目:遼寧開放大學(xué)(遼寧裝備制造職業(yè)技術(shù)學(xué)院)2023年度研究項目“1+X課證融通背景下高職《工業(yè)機器人安裝與調(diào)試》課程教學(xué)改革”(基金編號:2023XB-30)。
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