工业机器人课程思政教学改革研究

千志科，田晓光，汪东霞

（黄河交通学院机电工程学院，河南焦作 454950）

目前，课程思政在各高校开展得如火如荼，将专业课与思政教育融合的必要性和有效性已得到教育界广泛认可[1]。传统工科的专业课程的研究已较为充分，但新兴的专业课程目前的研究尚有欠缺。工业机器人课程目前在各高校的机械或近机类本科专业开设得越来越广泛，工业机器人课程思政教学改革研究也有了初步的开展。大连海洋大学裴洲奇提出了工业机器人技术“课程思政”的总体原则：“围绕一个中心、激活两个主体、抓住三条主线、运用四个结合”的教育理念[2]。浙江机电职业技术学院尤光辉从职业教育的角度提出课程思政需要专业课教师不能只掌握相关专业知识，也要了解本课程每一个案例的背景、每一个知识点后面的背景知识并挖掘该知识背后所蕴藏的思想，并将这些想法结合专业课程传授给学生[3]。上海工程技术大学万慧琳提出实施案例引入法、科学与哲学类比法以及科技人物感染法三种工科专业课程践行课程思政的有效途径[4]。

工业机器人课程作为一门新兴的专业课程，集机械、电气、控制、计算机技术于一体，是未来工业装备发展的重要方向，对其进行课程思政教学改革研究有着重要的研究价值。

一、课程教学全环节融入思政元素

课程教学全环节融入思政元素，将课程思政元素融入课程教学大纲，在教学安排的大纲项目内对应列出基本的思政元素，给教师授课指明思政方向。将思政元素融入教学设计，寓道于教，寓德于教，寓教于乐，避免出现教学、思政两张皮的现象。案例库、电子课件等教学工具也必须基于课程思政的理念进行制作、设计。高校教育需要将政治教育贯穿于教学的整个环节，那么将思政元素融入实践教学环节则是不可或缺的。

（一）将课程思政元素融入课程教学大纲

课程教学大纲是课程教学的核心文件，工业机器人课程的全部教学环节均应符合工业机器人教学大纲的要求。常规的教学大纲的教学目标往往注重知识、能力和素质三大项的要求，思政教育目标往往忽视。要想较好地开展工业机器人的课程思政教学改革，课程的核心文件教学大纲必须将思政目标融入。新教学大纲须确立价值塑造、能力培养、知识传授“三位一体”的课程目标，并结合课程教学内容实际，明确思想政治教育的融入点、教学方法和载体途径，评价德育渗透的教学成效，注重思政教育与专业教育的有机衔接和融合。在教学安排的大纲项目内对应列出基本的思政元素，给教师授课指明思政方向。

（二）将思政元素融入教学设计

教学大纲只能列出需要融入的思政元素目标，具体授课时思政元素与哪些知识点进行融合，必须在教案中体现出来。这就需要任课老师认真思考，研究思政切入点，将课程的知识点与思政目标进行有机地结合。课程思政是思政教育与专业教育一体的，绝对不能“两张皮”授课。如果思政元素与专业教育结合得不够自然，学生听课的效果就会大打折扣，产生疑惑，甚至可能会产生反感、排斥[5]。所以，课程思政的教学方法也很重要。

（三）完善课程思政案例库

根据教学大纲的思政元素，多收集图片、视频、故事、新闻等各类案例，从而建设丰富完善的案例库，再有机地融入课堂教学，实现思政教育与专业教育一体化。案例的选取要紧密联系工业机器人课程的各个知识点，不要牵强附会地强行联系。大学阶段的学生有自己独立的思考，过于牵强的案例，会使学生产生反感心理，不利于教学。

（四）制作课程思政电子课件

根据新教学大纲、新教案制作能体现课程思政特点的新课件。现如今的大学课堂教学，多媒体电子课件已是必不可少的教学工具，电子课件可以图文并茂，生动形象地展示教学内容，方便学生学习。课堂教学中学生目光停留时间较多的就是电子课件，将课程思政元素、案例呈现在电子课件中，必然能更好地提高对学生的思政教育效果。

（五）将思政元素融入实践教学环节

实践教学环节是培养学生实践能力的必要教学环节，学以致用才是教学的主要目的。高校教育需要将政治教育贯穿于教学的整个环节，那么将思政元素融入实践教学环节则是不可或缺的。同时，精益求精的工匠精神、团结协作的团队精神等这些思政元素也与实践教学环节中对学生的要求一致，融合起来也较为自然。

二、工业机器人课程思政元素的挖掘

工业机器人课程是机械类或近机类专业的新兴热门课程，该课程的开设符合当今行业的实际需求。课程的教学内容一般有绪论、工业机器人的机械结构、运动控制、手动操作、任务编程、搬运机器人、码垛机器人、焊接机器人、涂装机器人和装配机器人等。从教学内容来看，工业机器人课程显然属于自然学科，自然学科是中性的，不会以个人的意志为转移，但是，科学是由人发现或创造的，其在传播过程中不可避免地会受到人的影响，而人是有情感态度和价值观的。在工业机器人的课程体系内深入挖掘思政元素，探索课程内所蕴含的科学哲理、思维方式和辩证法等，有利于培养学生的洞察力、严谨做事态度和冷静客观的逻辑思辨能力。

（一）绪论中的课程思政元素

工业机器人课程的绪论一般包括工业机器人的概念、发展概况、发展趋势、分类、应用、产业现状等内容。作为课程开篇，思政元素必须重点融入。工业机器人的概念部分可以从机器人与自然人的区别引入做人的“创造性思维”“伦理道德”和“家国情怀”等思政元素。机器人的发展概况部分可以融入“创新观念”“量变与质变”等思政元素，也可以从一些机器人发展过程中小故事讲述创新的艰难、创新方法、创新意识等内容。工业机器人的发展趋势部分可以将机器学习与人类学习联系，机器人安全问题与人类安全问题结合，还可以融入党的十八大五中全会提出的坚定不移贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念。工业机器人分类的多样性可以引入生物多样性相结合。工业机器人的产业现状部分往往是绪论部分的重点，也是课程思政最需要融入的部分。从关键零部件国外占比可以引入科学历史发展史和美国贸易战对我国高科技的封锁，从而激发学生的科技危机感、紧迫感和任务感，同时要引入马克思原理的内因和外因的辩证关系原理和条件性原理部分，要告诉学生条件是可以改变的，人们可以通过自己的努力创造出事物发展所需要的具体条件。从我国工业机器人总体发展速度，规模程度方面可以引入民族自豪感和中国特色社会主义制度的优越感，要树立强烈的创新民族自信，坚定不移地走中国特色社会主义自主创新道路，坚持自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来的方针。要紧跟全球科技发展方向、全方位加强全球国际合作、融入世界创新网络。

（二）工业机器人机械结构部分的课程思政元素

工业机器人的机械结构部分富有规则性和创新性，在授课过程中一定要让学生懂得遵守科学规律，善用基本的科学方法，保持严谨的工作作风，另外不能固守已有的科学成果，要善于创新，勇于突破。

（三）工业机器人运动控制部分的课程思政元素

工业机器人的运动控制要求运动精确，控制可靠，此部分可以向学生灌输精益求精、科学规范的工匠精神，要想让工业机器人得到精确控制，操作者也需要精湛的技艺，一丝不苟的工作作风。要想让工业机器人正常运转，每一个零部件、每一个传感器都需要无故障工作。同样的，在现实工作中，要想让某个工作项目完美推进，团队中的每一个人都需要做好自己的岗位工作，爱岗敬业，并且在团队之间精诚合作，相互间传递“准确信号”。

（四）工业机器人手动操作部分的课程思政元素

在工业机器人手动操作时，要针对不同的场合，任务确定不同的参考坐标系，那就需要操作者能够根据任务的特点，实事求是，具体问题具体分析，向学生灌输矛盾的普遍性与特殊性的辩证统一关系，分析各类坐标系之间蕴含的共性与个性、绝对与相对的道理。

在工业机器人手动操作时，在其生产线上有着机械危险、电气危险、热能危险、噪声危害和辐射危害等相关的潜在危险。国家颁布有工业机器人安全生产国标，相关生产企业在工业机器人使用时都会制定一些安全生产规章制度，如果违章操作，很可能引起人身、设备的事故。所以在讲解此部分内容时，可以重点融入规则意识、安全生产意识，懂得珍惜生命、保护他人和爱护设备。

（五）工业机器人任务编程部分的课程思政元素

编程语言是有基本规则要求的，但每一个任务的执行需要不同的代码，不同的语句组合。此处可以引入创新和守规之间关系，当今时代，举国上下，各行各业都对创新发展抱有强烈的热情，不管是科技的创新、还是制度的创新，都对社会的发展起着重要的作用，但任何事物的发展都要有科学合理的过程，需要遵守基本的科学规律，绝不能打着“创新”的名号，以破坏规则为目的、借创新之名摆脱监管，给社会带来不和谐、不稳定的因素。近年来，有些跑江湖的江湖庸医，以创新为名号，制作假冒伪劣药品和器具，甚至在某些“三甲”医院创办科室，诱惑求医心切的患者，给广大人民群众带来很大的生命安全隐患。还有一些创新，看着很光明正大，但是创新过程缺乏约束，也会造成不良影响。例如几年前的打车软件之间的不良竞争，使得在基本形成垄断的同时，也造成了一些老人、儿童等特殊群体遇到打不到车、招手车不停的情况。甚至在缺乏监管的情况下，也发生了一些恶性的刑事案件。

（六）搬运机器人部分的课程思政元素

搬运机器人的控制需要精确的位置和过程控制，要求作业人员要有严谨、负责和专注的工作态度。不同的搬运对象需要不同的搬运原理、夹持工具，这就要求学生要有具体问题具体分析的科学思维。有些重型搬运机器人，在保持尽可能大的搬运质量和动作范围的同时，还要求尽可能减轻自身质量，结构尽可能紧凑，位置精度尽可能高。这就要求设计人员发挥精雕细琢、精益求精的科研精神。

（七）码垛机器人部分的课程思政元素

码垛过程可能是重复枯燥的，但不积跬步无以至千里，任何一个浩大的工程都是由小事一步一步做起的，这就要求人们有吃苦耐劳、勤勤恳恳、踏踏实实、不骄不躁的工作作风。

（八）焊接机器人部分的课程思政元素

焊接机器人作为广泛使用的工业机器人之一，对现代工业的发展起着举足轻重的作用。焊接机器人的应用可以较大程度地降低生产成本。此处可以介绍共享单车迅速发展的科技原因。共享单车制造企业广泛地运用焊接机器人降低制造成本是共享单车行业快速发展的原因之一。此处可以印证邓小平同志在全国科学大会上提出了“科学技术是第一生产力”的论断，符合马克思理论中的生产力理论和科学观。焊接机器人工作过程也十分需要注意电气、强光、有毒气体等安全因素，需要进行安全生产教育。

（九）涂装机器人部分的课程思政元素

涂装机器人对涂装环境有一定的要求，这就要求作业时具备无尘、恒温、恒湿的正压喷房，保证有害挥发性气体含量不超标。此处可以引入抗击新冠时的“负压隔离病房”，讲解原理区别，再引入火神山、雷神山医院的建设，突显中国特色社会主义制度的优越性。

喷涂作业产生的有毒气体，需要经过净化，达标后才能排放到大气中，此处可以引入绿色环保的生产意识。保护环境就是保护生产力，改善环境就是发展生产力。生态环境保护和经济发展不是矛盾对立的关系，而是辩证统一的关系。

（十）装配机器人部分的课程思政元素

在装配生产线上，各种装配机器人与产品之间需要精密的配合，完成相互间的定位，良好的信号传递，生产过程才能顺利进行。此处可以融入团结协作的团队精神。团队成员之间就像装配生产线上的装配机器人，需要在完成本职工作的同时相互配合，积极沟通，才能更好地完成整体项目。团队精神能够激发个人的创造力，提高组织的工作绩效和创新力。

三、结束语

工业机器人课程属于新工科课程，是工业的重要研究方向，将工业机器人课程与思政教育融合的教学改革研究很有必要。工业机器人课程思政教学应从教学大纲、教学设计、案例库、电子课件和实践教学环节等课程教学环节融入思政元素，并且从师资培训、定期研讨、集体备课和教学竞赛等多方面提升教学团队课程思政能力，从绪论、工业机器人的机械结构、运动控制、手动操作、任务编程、搬运机器人、码垛机器人、焊接机器人、涂装机器人和装配机器人等教学单元深入挖掘课程思政元素。