“工业机器人应用技术”课程教学改革探索与实践——以“中国太空站灵活的机器人手臂展科技实力”为案例

【目的】全面推进高校课程思政建设与“双高”建设深度融合,强化课程育人导向具有重要的现实意义。【方法】课题组以“工业机器人应用技术”课程为例,结合工业机器人技术专业和课程内在素养要求,合理设计和挖掘思政育人元素,基于项目化教学思路,根据课程的知识结构和技能点设计了包含6个教学项目的“工业机器人应用技术”课程整体教学方案,并以项目五“工业机器人在线编程与调试”为例,设计以“中国太空站灵活的机器人手臂展科技实力”为主题的课程教学,通过课前咨询预习、课中导学汇报、课后巩固拓展等环节全方位展示了教学实施过程。【结果】“工业机器人应用技术”课程教学改革效果显著,切实提升了立德树人的成效,锻炼了学生自主学习能力、总结归纳能力及语言表达能力,培养了学生治学严谨、敢于挑战的科学精神和一丝不苟、精益求精的工匠精神,同时也提高了教师的课程思政教学能力和思政素养,为相关课程的改革提供了参考。     

“工业机器人编程与调试”课程“线上线下”混合式教学改革路径

【目的】新时代下,单一的线上或线下教学模式,都无法满足对新一代技术人才的培养要求,因此有必要突破人才培养瓶颈,寻找“新常态”的教学模式。【方法】课题组以“工业机器人编程与调试”课程为例,分别从教学内容和课堂体系两个方面,探讨了“线上+线下”混合式教学模式的具体应用与实施。【结果】该课程于2019—2020年第二学期首先以虚拟示教的形式进行在线展示,包括机器人的操作和在线编程。经过实际操作发现,学生的动手能力远远高于先前的学习,学习效率和学生的学习兴趣大大提高,学习覆盖面更广。【结论】受线上教学效果的启发,“工业机器人编程与调试”的理论与实践教学模式由先前的实训室设备教学转变为“线上+线下”混合式教学模式。未来将继续深化课程的有益成果,整合线上资源、小组讨论等有利因素,充分利用第二课堂的时间,加强课程的教学效果。     

“智能制造单元集成与应用”课程教学改革与实践

【目的】“智能制造单元集成与应用”是制造类和机电类专业中的一门综合性极强的专业课程,学好“智能制造单元集成与应用”课程,对“工业机器人应用”“PLC控制技术”“数控机床”“自动化生产线安装与调试”“工业组态控制技术”“传感检测控制技术”“机械设计基础”等前导课程的要求较高,需要提高学生的综合学习能力和教学质量。【方法】教学团队根据现有教学实训设备,对教学内容进行重构,以汽车轮毂产品的制造流程为主线,设置7个项目和25个学习任务,通过智慧职教建立多样化的教学资源,提升学生学习动力。采用任务驱动教学方法,“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”,创造了以学定教、学生主动参与、自主协作、探索创新的新型学习模式,同时采用过程性考核方式,考核指标涵盖表达能力、安全意识、职业素养、操作规范、学生参与度和学习效果等各方面,以考核学生的基本知识和实操能力。【结果】教学实践表明,该教学模式可以提高学生学习的积极性和综合应用能力,教学质量得到了较大提升,学生的理论知识和专业技能得到了大幅提升。【结论】采用任务驱动教学法,可有效培养学生的系统方案设计、PLC与机器人编程、硬件搭建及电气连接和集成系统联调、M...     

新工科背景下融入虚拟仿真的机器人实践类课程的创新教学探索

【目的】改变传统机器人实践类课程教学与应用脱节的现状。【方法】课题组将虚拟仿真技术融入机器人实践类课程教学中,分析了国内机器人实践类课程教学现状与虚拟仿真技术的发展趋势,提出了在新工科背景下虚拟仿真技术融入机器人实践类课程的创新教学方案。首先,分析了创新教学内容的总体导向,基于现有教学硬件资源,将新工科、课程需求与虚拟仿真技术所构建的教学内容、教学方法、教学手段等相结合;其次,以机械手臂涉及的相关虚拟仿真为例,确立虚拟仿真技术在课程中的融合点;最后,以机器人RV精密减速器结构建模与装配虚拟仿真为教学实践案例,建立机器人实践类课程创新教学体系以及相应的课程考核方法与成绩评定形式。【结果】机器人实践类课程创新教学模式可以充分发挥学生学习的主动性、创新性,锻炼学生综合分析解决问题的能力,提高学生的机器人应用能力与就业竞争力,满足社会对机器人创新人才的需求。【结论】创新教学为新工科背景下机器人相关专业建设与人才培养提供了有益借鉴与参考。     

新农科背景下“农业机械学”教学实践与改革思考

【目的】农科人才供给侧结构性改革,需要培养农机专业人才,提高农科人才质量。【方法】课题组结合西华大学“新农科研究与改革实践”项目的开展,以“农业机械学”教学实践为载体,分析了该课程现有教学体系和教学实际中存在的不足和问题,提出了新的教学改革思考与建议。【结果与结论】讲授好“农业机械学”课程不能仅从传授理论知识出发,更要全方位地考虑学生的能力培养,从培养方案、教学模式、教学手段等多个方面共同完善,不断提升“农业机械学”课程的教学质量。     

“1+X”证书制度背景下工业机器人应用编程书证融通路径与实践

【目的】在武汉软件工程职业学院工业机器人技术专业成功获批“1+X”证书制度“工业机器人应用编程职业技能等级证书”第三批试点背景下,旨在探索如何将“工业机器人应用编程职业技能等级证书”（中级）融入专业课程教学中,实现“1”和“X”的有机衔接。【方法】以工业机器人技术专业学生为实施对象,将行动研究法在实践中实施、验证、修正、完善书证融通体系,从优化人才培养方案、构建书证融通课程体系、完善书证融通教学资源、创新教学考核评价方式、持续提升师资技能水平五个方面开展改革实践,健全“1+X”证书制度试点专项工作机制,修订人才培养方案,建设丰富的教学资源与升级实习实训条件,提升教师“双师”素质。【结果】该教改模式可以帮助学生在课程学习中更快、更好、更全面掌握工业机器人应用编程“1+X”职业等级证书技能,通过为期三年（2020—2022年）的学生考证实施,完成了309人的学生培训,通过219人,总通过率70.87%;与此同时,学校也获评2次“优秀考核管理中心”、1次“优秀试点院校”。【结论】该教改模式可提高证书考核通过率,提高人才培养质量,为其他院校工业机器人技术专业开展“1+X”证书书证融通提供借鉴。     

现代学徒制背景下的课程改革探索——以“单片机原理与应用”课程为例

【目的】“单片机原理与应用”课程作为高职学校机电类专业必修的一门专业课程,是培养学生逻辑思维能力与动手操作能力的重要载体。传统教学方法普遍存在教学内容枯燥难懂、理论知识与实践环节衔接不当等问题,导致学生学习主动性不高、学习效果较差,因此亟须对该课程进行教学改革。【方法】根据“单片机原理与应用”课程传统教学过程中存在的问题及现代学徒制学习方式的特点进行探索与实践,提出了一种“项目化”和“过程评价”相结合的教学模式。“项目化”教学模式通过项目的形式引入教学内容,让学生依据项目需求开展知识学习,将抽象的知识变得具体化。“过程评价”考核模式的运用,能减轻学生期末考核压力,将课程考核分散于课程学习过程中,提高知识的运用效率。【结果】56名学生中有45名学生表示基本掌握了单片机的基本知识,能独立完成基本的程序设计及硬件调试任务,而且有多名学生表示愿意再深入学习本课程。【结论】通过此教学模式的实践运用,取得了良好的教学效果：学生的学习主动性大幅度提升,能主动寻求解决问题的途径,提升了知识的实际运用能力。     

以工程创新能力为导向的“机电一体化”课程教学模式探索

【目的】“机电一体化”是机械电子工程专业的重要基础课程,是培养机械电子工程专业学生创新能力的重要载体,需要围绕更好提升学生工程创新能力而不断探索改进教学模式,探讨新教学理念与教学技术,提升教学效果。【方法】课题组结合机械电子工程学科特点,提出“机电一体化”课程教学模式从“理论教学为主,实践教学为辅”转变为“理论教学、实践教学与工程教学相互支撑”的模式,从教学目标、教学内容和教学模式等方面剖析理论教学、实践教学与工程教学三个阶段。理论教学应注重知识结构完整性,实践教学可加深对理论知识的理解,工程教学注重问题分析能力和知识灵活运用能力,以工程案例教学和工程项目教学相结合的模式,展示其教学要点。同时,围绕创新能力培养,在总结创新能力培养的一般方法的基础上,提出以科研项目为支撑开拓学生视野并锻炼学生良好思维的方法。【结果】可以引导学生总结和反思所学内容,帮助他们进一步深化理解和应用所学知识,有效提高了学生的学习兴趣和主动性,提高了学生的实际应用能力和创新能力,培养了学生解决实际工程问题的能力。【结论】在机电一体化理论教学中,教师结合具体的案例和实践,加强学生的理论与实践的结合,可提升“机电一体...     

新工科背景下基于OBE理念的创新实践课程教学设计优化路径

【目的】面对国家制造强国战略人才需求和新时期人才培养要求,需要打造立体化的创新实践育人课程,满足新形势、新任务、新要求。【方法】笔者以哈尔滨工程大学工程训练国家级实验教学示范中心开设的创新实践课程为研究对象,以“新工科”为背景,通过对成果导向教育（OBE）理念下创新实践类课程的教学设计优化研究,构建成果导向教学设计模型,开展教学目标优化、教学项目优化、教学内容衔接优化、考核方式优化研究。【结果】通过构建的项目“准入制”模型和基于OBE的“三位一体、六要素、一中心”教学设计模型和创新实践课程教学模式,提升了课程教学质量,学生在优化的教学过程中获得了更多的知识和技能,增加了学生的体验感,提升了学生综合实践能力。【结论】高标准的教学设计为创新实践课程改革提供范例,为成果导向教育（OBE）理念的应用和实践提供可行的方法和思路,对于高校各创新实践类课程的建设和改革都可以起到引领和示范的作用。     

工业机器人课程实践教学模式改革探究

传统的工业机器人课程实践教学模式主要以理论教学为主，缺乏实践环节，难以满足企业对工业机器人实际应用人才的需求。该文研究工业机器人课程实践教学模式改革，以满足实际应用需求，提出了基于项目驱动的工业机器人课程实践教学模式，通过学生参与项目实践，提高学生的实践能力和团队协作能力，达到更好的实践效果。还探讨了该模式的具体实施方式和教学评估方法，并通过案例分析验证了该模式的可行性和有效性。最后总结了该模式的优点和局限性，并提出了进一步的研究方向。     

“三教”改革背景下高职“汽车机械基础”教学改革研究

【目的】提高“汽车机械基础”课程教学效果,培养学生的工程实践能力和职业素养。【方法】针对“汽车机械基础”课程存在涵盖知识面广,知识点零散;课程教学目标与企业对接不够深入,学生对新技术、新方法、新思路掌握不足;教学过程中的学生兴趣不是很高,课堂参与率低,学生解决问题的能力欠缺等问题,课题组开展“三教”改革背景下高职“汽车机械基础”课程教学改革。课程教学改革可以从三方面着手,即以学生为中心,以学习成果为导向,从教师、教材、教法三方面,依靠“学习通”平台,精准完成学情分析;改革教学模式、教学内容、教学方法、教学评价;开展第一课堂教学实施。【结果】通过改革,学生主体地位得到贯彻,学生积极性不断提高,课堂参与度将持续上升;学生的创造性得到尊重,能够提高机械设计能力、创新设计能力;学生的主体性得到强化,团队协作精神、工匠精神等获得了训练和提高。【结论】高职“汽车机械基础”教学改革模式对其他课程改革,有着十分可行的可复制性和广泛的应用前景。     

机电专业学徒制教育高质量发展的研究实践

【目的】确保学徒培养工作的高质量发展,推行精细化的教学实践,加强制度化的项目管理,开发本土化的特色课程,形成具有民办高校自身特色的中国特色学徒制人才培养模式。【方法】苏州工业园区职业技术学院与学院董事单位世界500强企业博世汽车部件（苏州）有限公司签约,合作开展机电一体化技术专业学徒培训项目。校企双方共建项目管理团队,设立专业指导机构,打造特色课程体系,贯彻“协作式、任务式、自主式”教学模式,持续优化课程内容和教学方法,完善招生招工结合制度,出台特色鲜明的导师考核管理办法,开设企业线上培训课程,打造“预热”课程。【结果与结论】自2011年开展博世学徒制教育项目以来,校企双方借鉴德国双元制教育核心理念,显著提高了学校教师的专业综合能力和企业培训师的教学能力,使学徒制项目教学团队的水平不断提高,优化实训资源,不断推广学徒制工作本土化的创新实践经验,基本实现了“双元育人,共建共赢”的目标。     

三位一体培养模式在“机械设计”课程教学中的探索实践

【目的】“机械设计”课程的教学质量对毕业生能否快速进入工程师角色至关重要,为了提高本课程教学效果,实现更高水平的理论教学与工程实践融合培养,亟须探索创新课程教学模式。【方法】课题组以景德镇学院机械电子工程学院统招本科机械设计制造及其自动化专业大二、大三学生为主要研究对象,提出将“本科生开展科研训练+项目驱动+竞赛促学”三位一体培养模式融入“机械设计”课程教学中,贯穿全项目、全时域、全过程,挖掘学生创造潜能,培养学生解决实际工程问题的能力。同时,建设“双师双能型”青年教师队伍,促使教师真正做好学生的引路人。【结果】三位一体培养模式的实施激发了学生主观能动性,打破了传统“一考定成绩”的考核方式,为地方性应用型本科院校相关专业课程教学改革提供了参考,有利于培养基础扎实的高素质工程类人才,从而服务地方产业升级,助力地方经济发展。     

“岗课赛证”融通的“工业机器人视觉技术及应用”课程教学改革与实践

【目的】在教学过程中强化机器视觉技能实践,完善课程体系及成绩评价体系,实施新形态项目化教学。【方法】以机电一体化专业核心课程“工业机器人视觉技术及应用”的教学改革为例,构建“岗课赛证”融通的产教融合育人模式,对接职业技能竞赛和“1+X”证书,采用多维度评价体系,利用“四有课堂”模式构建高效课堂,培养学生的创新思维及动手能力。【结果】在柳州铁道职业技术学院2020级机电一体化技术应用专业中采用“岗课赛证”融通的教学改革方式,“工业机器人视觉技术及应用”课程课堂实践任务参与完成度从65%提高到85%,课后拓学完成率由73%提高到87%,学生参加“工业机器人操作与运维”“1+X”证书中级考核通过率高达90%。【结论】通过课程改革并实施多维度课程评价,极大地激发了学生参加“1+X”证书考核和参与职业技能大赛的热情,提高了学生的技能水平,使其能够更好地适应机器视觉相关岗位的需求。     

基于OBE理念的“机械制图”课程教学改革实践研究

【目的】“机械制图”是机械专业学生学习三维软件的基础必修课程之一,其理论性和实践性较强,需要掌握的知识点较多,相比传统的教学方式,学生难以将所学的理论知识充分应用到实践中,不能满足此课程的教学需要,应提高课程的教学质量和水平。【方法】将OBE理念融入“机械制图”课程教学中,结合高职院校人才培养目标的需要,从教学方式、评价机制、教学内容等方面对该课程进行教学探索。以学生为中心,以培养学生能力为导向,采用“教学继续开展,改革先行”的方式,不断优化、提升专业建设和课程的教学模式改革,提高学生对专业知识的学习能力和掌握实践技能的水平。【结果】该教学模式可以提高教学质量和教学效果,提高学生自主学习能力,提高学生主动思考问题的能力以及学生之间的沟通、互动能力,进而达到学以致用的教学效果。【结论】基于OBE理念,以学习产出作为依托进行教学,有利于学生对知识的掌握和班集体之间的团结,为“机械制图”课程的改革和优化提供一定的参考建议,为培养综合性应用技术型人才助力,进而推动职业教学的改革创新。     

“1+X”证书制度下机电类专业人才培养模式研究——以工业机器人技术专业为例

【目的】“1+X”证书制度是我国职业教育制度设计的一项重大改革与创新,要稳步推进高职工业机器人“1+X”证书制度,创新人才培养模式。【方法】课题组以工业机器人技术专业人才培养方案为研究对象,整理细化了工业机器人“1+X”证书考核点,将证书考核内容匹配工业机器人技术专业核心课程内容及课程模块,采用项目化教学整合知识点,对接岗位能力、结合证书考核标准。重构高职工业机器人技术专业人才培养方案,优化专业课程设置,明确教学改革试点方向,打造教学创新团队,提升实训室有效利用率,进而提升人才培养质量。【结果与结论】工业机器人专业学生“1+X”证书的考证通过率提高了20%,表明人才培养模式的创新实践是有效的。     

基于“岗课赛证”融通的“塑料模具数字化设计”课程改革与实践

【目的】培养满足注塑制品生产企业和模具企业对注塑模具设计岗位的技能要求的高素质人才,使学生达到国家模具设计师（中级）的职业技能和职业资格标准。【方法】课题组以佛山职业技术学院为例,针对高职模具专业核心课“塑料模具数字化设计”课程改革的背景、现状和问题,探讨了该课程进行“岗课赛证”四位一体融合课程改革的必要性,根据企业行业要求、职业标准、技能大赛、“1+X”证书标准,形成以注塑模具设计员岗位能力为目标,以典型注塑模具结构设计为主线,以企业真实案例为载体,以培养劳模精神、工匠精神为思政要素的“岗课赛证”融合课程改革与实践的育人模式。【结果与结论】佛山职业技术学院经过“塑料模具数字化设计”课程“岗课赛证”融通的课程改革实践后,充分激发了学生的学习兴趣,学生的课堂积极性大大提高,其学习成绩、课程完成度、出勤率相较于传统教学模式都有一定提升,为其他相关课程的教学改革提供了较大的参考价值。     

新工科背景下“机械制造技术基础”教学综合改革探讨与实践

【目的】“机械制造技术基础”课程存在教学模式单一、教学目标与考核方法脱节、思政要素欠缺及缺乏复杂工程项目牵引等问题,造成“机械制造技术基础”课程思政教学难以满足现阶段教学要求。【方法】面向新工科建设、工程教育专业认证与课程思政改革的要求,课题组提出了线上线下混合翻转课堂的教学模式、融入课程思政要素、OBE导向教学考核改革、引入复杂工程案例等“机械制造技术基础”课程改革的思路与方法。【结果】通过上述措施,可以增强学生的创新意识,培养学生的工程实践能力和解决复杂工程问题的能力,有助于培育具有社会责任感和职业道德的创新型高质量工程应用人才,有助于使该课程教育满足高端制造类人才培养需求,满足新工科建设要求,对提升课程教学质量具有一定的参考意义。     

系统教学法在技工院校的研究与应用——以“通风控制系统”课程为例

【目的】针对技工院校不少学生存在学习目标不明确、学习动力不足、学习兴趣缺乏和自主性不够,而传统教学模式与工学一体的融合度不够紧密、评价与考核方法相对简单的问题,引入一种可应用于技工院校一体化课堂的教学方法——系统教学法。【方法】首先,根据西门子柏林学院机电一体化技术相关课程资源与原理,结合技工院校人才培养需求对其进行本土化,形成具有技工院校特色的职业教育模式;其次,与西门子公司展开深度的校企合作,共建实训场地,共同开发教学资源,共同培养师资;最后,以广东省机械技师学院引进的“通风控制系统”课程为例,根据系统教学法对一体化课程的理论教学、实践教学、评价与考核等多个方面进行探索与实践教学。【结果】学生的学习热情得到了一定的激发,学生在专业方向和学习目标方面的感知更为明确,自信心更足。【结论】系统教学法不仅能够有效地促进学生对知识与技能的掌握,还显著提高了学生学习的自主性,提高了学生分析和解决实际工程问题的能力,教学效果显著,为学生今后的工作走向指明了道路。     

校企协同育人的融合路径与融合机制研究——以机电一体化技术专业为例

【目的】“中国制造2025”背景下,为贯彻落实国家“一带一路”倡议,需要加强校企的产学研合作,探索校企双方互利共赢的产教融合育人路径与合作机制,提升人才培养质量。【方法】课题组以高职院校机电一体化技术专业为例,提出了校企协同育人的主要融合路径与融合机制,通过校企共同制定专业人才培养方案,合作开发专业课程体系,重构课程教学内容等方法,基于企业精益管理的车间教学方式,构建“双融双创”产教融合的校企协同育人模式。【结果与结论】该教学新模式引导学生结合企业先进的工艺、技术和方法,增强了学生工程实践能力,培养了学生创新思维能力,使人才培养与智能制造产业发展深度融合,满足了企业对高素质技术技能创新人才的迫切需求。