优化第二课堂提升高职学生创新能力——以工业机器人专业为例

石进水

（山东交通职业学院，山东 潍坊 261206）

0 引言

第二课堂概念最早是由我国著名教育家朱九思1983 年提出的，是指在专业人才培养方案制定的第一课堂教学计划外，有组织、有计划实施的，与第一课堂相关的教学活动。随着高等职业教育快速发展，第二课堂近年来在高素质技术技能人才培养中发挥了积极作用。

在总结科技类第二课堂在高职院校提升学生创新能力重要作用和开设困境的基础上，从第二课堂课程体系重构，人才培养平台重建、师资团队重组等方面展开详细论述，以期创新培育创新型人才的第二课堂模式，并为同类院校同类专业提供有益参考与借鉴[1-2]。

1 科技类第二课堂对培养高职生创新能力的重要作用

1.1 第二课堂有利于学生创新兴趣的培养

在第二课堂中，学生真正成为课堂的主体。课堂活动方式、参与社团类别由学生根据个人兴趣自主选择，容易调动学生的学习积极性和主动性，这是引导和鼓励学生创新最好的动力。第二课堂教学方法和方式不拘泥一格，讨论式、启发式、探究式等教学方式被广泛应用，使学习成为“发现问题—解决问题—再发现问题—解决问题”的螺旋上升过程，教师的讲授、学生的探索和学习构成了一个良好的循环。

1.2 第二课堂有利于学生知识面的拓宽

知识量的多少，对于工科学生而言，是决定创新能力的最重要的因素之一。第二课堂活动的参与者不再是固定班级的学生，可以是某个综合项目的科技小组，只要有共同研究点、兴趣点的学生都可以参加。第二课堂活动的场地不受局限，可以是学校、社会和企业，突破空间限制，加强社会交流，汲取大量信息，有效拓宽学生知识面。

1.3 第二课堂有利于学生实践能力的培养

提高学生实践能力是提升学生创新能力的基础。科技类第二课堂中实践性活动居多，实践活动作为第一课堂传统理论教学的延续和补充，可以将学生在课堂上学习的理论知识进行灵活运用、实践检验，有利于激发学生的创新意识，提升学生实践创新能力[3]。

2 高职院校开设科技类第二课堂的困境

（1）高职院校生源基础知识较弱等特殊性因素使开设科技类第二课堂时存在学生参与积极性低、受欢迎程度不够等问题，因此，所开展第二课堂多集中在交际礼仪、手工制作、艺术欣赏等人文素养类内容上。根据调研，工业机器人专业中开设科技创新类第二课堂的院校更是凤毛麟角。这在一定程度上制约了创新型人才、高素质复合型人才的成长。

（2）第二课堂教学内容不成体系，缺乏系统化设计与规划。多数高职院校工业机器人专业的第二课堂虽然也包含有科技创新类教学内容，但活动设计零散、教学内容不系统，校企联合育人的教学硬件资源、师资条件无法得到充分运用，导致第二课堂的潜在价值无法被最大程度地挖掘出来。

（3）第二课堂分类培养效果不佳。2019 年高职扩招后，生源规模扩大，生源年龄结构差距较大，生源学习基础差距较大。由于生源结构的多元化，造成生源学习需求的多样化，职业规划和人生理想呈现差异化。部分第二课堂课程体系及教学内容单一，同时教学模式也已经无法满足多元化、差异化的学生发展需求[4]。

3 工业机器人专业第一课堂课程体系现状

目前高职工业机器人技术专业第一课堂课程体系设计是针对该专业所有学生进行的，通过系统化设计，已构建起“基础课程共享、岗位课程分立、方向课程互选”的课程体系，即专业基础课程与专业群内平台课程共建共享、专业核心课程按岗位模块特色化、方向课程个性互选的课程体系。该课程体系注重专业基本能力培养，为学生提供基础性专业教育。

从课程设置来看，以工业机器人应用与维护、系统集成等岗位需求为基础，以专业岗位能力为核心，并基于典型岗位的工作过程开发核心课程教学内容，基本上可以实现专业课程与工作岗位对接。

从课程内容来看，基本可以与“工业机器人操作与运维”“工业机器人集成应用”等“1+X”职业技能等级证书融通，学生学完课程，可参加证书考核。

从课程教学评价来看，基本可以融入职业技能大赛评价体系。这种“岗课赛证”融通的模式使学生的岗位能力、竞赛意识、职业素养有了很大提升。

4 工业机器人专业第二课堂优化与实施

4.1 重构“实践导向”的学科交叉课程体系

在第一课堂课程体系基础上，以提高学生创新能力为目的，第二课堂的课程体系不仅仅局限于工业机器人专业领域，还广泛涉猎与其紧密相关的电子信息、人工智能、智能制造、工业互联网等其他相关领域，同时与企业真实生产紧密连接，使课程教学内容与其他学科领域有所交叉和融通。

根据对企业典型工作岗位、工作任务以及所需创新能力的分析，围绕创新型人才的培育目标，构建了涵盖创新工匠素养提升模块、综合创新技能提升模块、个性化创新能力拓展模块、岗位创新能力转化模块等四大模块的课程体系，为培育对象提供创新能力提升式教育。

（1）创新工匠素养提升模块

一是通过开设“创新实务、创新训练营”等专门的实践类创新素养课程，帮助学生树立现代的创新理念，提高学生的创新思维能力，系统培养学生的创新品质，促进学生问题意识和创新意识的形成，培养学生发现问题、提出问题、研判问题的能力。二是通过劳模工匠进校园进课堂、观看大国工匠纪录片等活动，在学生中传播劳模精神、劳动精神、工匠精神，培育学生的职业认同感、职业热爱感。三是在第一课堂电工电子技术、机械设计基础等专业基础课程中，对部分实验实训项目进行创新化拓展，特别是将日常生活和企业生产中的真实案例引入这些创新模块，使学生感觉到科技创新来自于专业基础，以此来激发学生创新动力和创新思维[5]。

（2）综合创新技能提升模块

在专业内成立了工业机器人技术应用，3D 建模及打印等科技社团，社团内学生积极参加全国全省职业院校技能大赛中的机器人系统集成、机电一体化项目等高水平职业技能竞赛，并形成了校赛、省赛、国赛的三级竞赛机制。此类技能大赛内容几乎涵盖了机器人专业所有的基础知识模块。通过职业技能大赛这个抓手，夯实了学生专业基础知识和基本技能，为后续的创新提供了有效的技术支持。

（3）个性化创新能力拓展模块

个性化创新能力拓展模块着重对学生进行个性化培养，凸显其职业个性与亮点。根据工业机器人行业发展趋势，结合学生自身特点，挖掘潜力，明确未来职业发展规划，形成独特的个体职业特色。该模块课程主要包含数字孪生技术应用、机器视觉系统应用、PQART 机器人离线仿真、焊接机器人技术应用等4 门专业个性化课程，该模块供学生根据自身兴趣及职业规划进行选择。个性化创新能力拓展模块的课程内容都是来自合作企业真实的生产需求项目和教师的科研项目。

（4）岗位创新能力转化模块

岗位创新能力转化模块是对前三个模块进行综合实践检验，进行创新能力综合提升，为后期学生就业、创新、创业打下坚实基础。学生在企业顶岗实习阶段，以企业准员工的身份在学校和企业“双导师”指导下跟进技术革新、工艺改进等项目，进行真刀实枪的综合训练和成果转化。该模块主要是根据企业实际生产项目，采用“师带徒”模式，开展创新实践活动和创新成果转化，有利于提升创新成效[6]。

4.2 搭建“校企协同”的创新教育育人平台

专业对接装备制造产业高端，深化校企共同发展机制，与一汽-大众、青岛中车、北京华航唯实机器人等头部企业成立合作育人基地。通过理论联学、活动联办、人员互派、资源共享等形式，实现专业创新型人才培养与企业发展的合作共赢。逐步打造成“校园创客中心-校企协同创新工作站-大学生创新创业孵化中心”为核心的“教、学、做、训、研、创”为一体的协同创新育人平台。完善了校企三级联动协调、岗位创新全程监控等机制，校企协同培养适应高端装备制造业需求的创新型技术技能人才[7]。

4.3 组建“双师多能”的结构化师资团队

通过“内培外引、学科互补、企业实践”三大路径，打造定位清晰、分工明确、优势互补的结构化创新团队。

组建以省教学名师为带头人的课堂教学团队，开展模块化课程设计及课堂教学实施，融入信息技术、模式识别、工业互联网等专业教师，促进教师团队跨界合作，全面提高团队的教育教学能力；组建以技能大师、技术能手为带头人的实践教学团队，开展实践教学及实践教学体系建设，并将智能制造行业企业中机器视觉新技术、激光焊接新工艺、人工智能应用等新方法新技术及时纳入教学内容，提升教师实习实训指导能力；组建以省优秀双创导师为带头人的创新创业教育团队，开展专创融合的创新创业教育和创业指导，进行典型双创教育教学案例开发等；组建以泰山产业领军人才为带头人的技术研发团队，校企合作，深入开展技术研发和科技成果转化，提升团队技术技能积累创新能力。定期派学校教师通过技术改造、工艺革新项目跟踪的方式到企业进行顶岗实习，提高教师创新能力。

4.4 打造“四阶递进”的创新型人才培养模式

“创新课堂、科技社团、技能竞赛、实习岗位、企业项目”五元并举，拓展课程创新模块，企业认知导入前沿技术，以创新课堂培养创新意识；科技社团开展项目创新，技能竞赛助推技能提升，拓展学生创新思维，提升专创能力；双导师指导岗位项目化实践，立项创新项目，实现岗位创新；与导师协同进行企业项目研发，开展创新成果培育转化，构建了“创新意识培养→专创能力提升→岗位创新实践→成果培育转化”四阶递进创新型人才培养模式。

5 结语

山东交通职业学院工业机器人专业自2016 年起，持续优化第二课堂建设方案和运行机制，行业企业深度参与到第二课堂创新型人才培养中。通过多年努力，培育创新型人才取得了显著成效，有力提升了人才培养质量与水平，经验成果在校内外同类院校机电类专业进行了推广应用。相关专业学生近三年在企业提出现场改善提案、开展技术革新项目20 余项，参与企业技术创新50 余人次，转化创新成果12 项，毕业生13 人次被评为劳动模范、优秀员工，在国家、省级各类技能竞赛、创新创业中获奖24 项，获专利13项，培养的创新型人才深受合作企业赞誉。同时通过第二课堂优化建设，教师团队在强化专业建设的同时实现了个人成长与组织集体的同向同行，教师实践教学能力、创新能力都有明显提升。