基于工业机器人操作与维护课堂革命路径研究

史喆琼

摘 要：本文从《工业机器人操作与维护》课程入手，以社会经济发展、行业最新标准及企业特色需求为导向，基于当前现代化信息技术的发展及实际的教学环境等软硬件设施，结合高职学生学情及其自身职业发展规划，围绕学习理念、学习内容、课堂形式、课堂结构、考核评价、课程思政等方面探索课堂改革和创新的路径，寻找落实学生在课堂学习中的主动性，激发学生学习的积极性主动性，提升学生学习的参与度与幸福感，提升教学质量及教学效率，提高学生综合能力素养及社会竞争力的方法。

关键词：课堂革命 学生发展 以人为本

1 引言

教育部党组书记、部长陈宝生在2017年提出了“课堂革命”的理念，陈部长在《人民日报》撰文提出要深化人才培养模式改革，掀起“课堂革命”。

2019年，为了进一步办好新时代职业教育，国务院印发了《国家职业教育改革实施方案》[1]。次年，教育部等九个部门明确提出要“推动职业院校‘课堂革命”，计划中的重点任务之一便是遴选1000个左右职业教育“课堂革命”典型案例，正式掀起了高职课堂革命的浪潮[2]。

2 课堂革命研究现状

在国外，自20世纪80年代以来就开始进行“以学生为中心”的SC教育改革了，改革设计了课程设计、学法、教法、考核评价、环境支持等方面，到目前改革仍然没有结束；麻省理工学院采取的是“创业式”实践教学模式；德国一些职业院校采用的是“企业式”实践教学模式；而在新加坡南洋理工学院则在借鉴德国“双元制”教学模式的基础上提出了一种全新的教学模式——“教学工厂”，而这些新型教学模式的产生，无一不是对传统课堂教学的颠覆与改革，同时这些新型的教学模式使得国外的职业教育取得了很大的成功，职教人才有较高的质量保证。

近两年，国内一些专家学者也针对当前国内教育现状及“课堂革命”这一理念进行了深入的研究，他们提出了很多观点，如课堂革命是高职教学改革的核心，也是增强职业教育适应性的切入点和落脚点；应该积极践行课堂革命，通过持续深化教学改革来提升学生的自主学习能力。专家们普遍认为传统的教学存在教学模式固化、教学方法落后、教学形式单一，学生学习参与度不高，缺乏主观能动性，教学效率低等问题。随着科技的发展和时代的进步，我们的教育也应该发起一次课堂革命，更好的利用现代科技探索新的教学模式解放课堂、重构课堂，突出学生学习的“主体地位”，有效解决高职学生基础差异较大，个体素质参差不齐等教学难题，提升教学质量。

3 课堂革命方案

专家学者的研究角度支个出了在课堂革命的内涵、意义、模式、理念、创新的必要性等理论层面上的指导，具体落实到某一门课程的教学改革，不仅需要理论方法的支撑，还需要结合具体学情、教学环境、专业特点、社会需求等多方面的考虑，同时还要不断在实践中总结经验，实时调整改革策略，最终才能实现真正的落到实处的“课堂革命”。

下面将从学习理念、学习内容、课堂形式、课堂结构、考核评价、课程思政6个方面探讨课堂改革和创新的路径。

3.1 学习理念

课堂革命的核心使命是实现“学生为本，人人成长”。教师应该引导学生学会在充满复杂性和不确定性的社会中获得持续发展的关键能力、必备品格和正确的价值观，在课堂上实现知识学习与个人成长的和谐统一，使学生在知识学习的过程中，实现真正的人人成长。

学习心理学的理念认为，学习并不是知识不断累积增加的过程，而是人类认知发展的过程，因此，学习是人类个体发展的重要途径。我们能够理解个体的发展对于他将来在社会中如何更好的生存，如何在工作中取得更高的成就有着至关重要的作用，因此也可以理解学习效果的高低直接影响着学生以后在社会工作中能够发挥出的价值高低。那如何能够更好的学习呢？根据学习心理学的理念人天生就具有自主学习的能力，能够把有限的知识和经验进行加工和整合构建出新的东西。结合瑞士心理学家皮亚杰提出的认知发展阶段论，人类认知发展其实就是认知结构与外部环境的互动，面对新的问题，如果已有认知结构或者知识能够解决问题，则强化已有认知和知识，如果解决不了就改变现有的认知结构以解决问题，而学习正是不断更新和丰富认知结构的过程。传统的教育理念在于提高教师的教学能力及技术技能以期能够更好的完成教学工作，但是忽略了在课堂教学中，学生才是根本，学生自身的学习才是決定课堂活动成功与否的关键因素，学生的学习效果才是决定课堂活动成功与否的衡量标准。

结合课堂教学来说，尤其是现在任务式教学的课堂，那每个任务其实都可以由同学们先想办法去完成，如果能够独立完成就会加强以往学会的经验点，如果完不成可以由教师提供相关的经验点，同学们自然能够将这些点连成线，从而去完成任务，这就颠覆了我们一直倡导的“教学做”一体化的教学方法，转而形成“做学教”的新型学习模式。从前面的理论我们知道认知是经验构建的过程，知识是构建的结果，采用以上“做学教”的学习模式更有利于学生认知的发展和知识的建构，将依靠记忆为主的被动学习变为运用智力去理解和发现的主动学习，极大的提高学生学习的主导型和主动性，突出课堂上以“学生学习为中心”的主体地位。

目前，主流的学习方式有三种：自学、教学及帮学或助学，同时这三种学习形式也是学习活动发展的过程，自学是学生自主学习，主要源自学习者的兴趣或社会活动所必须，能动性较高，但缺点是效率很低，资源不好找且方向性和正确性不容易把握。教学是传统的教学模式，取决于社会需求及教育者的经验，有人教和检验，其正确性和方向性易于把握，但是学生是被动学习，容易迷茫和厌学。帮学或助学是教师帮助学生学习，即学生在学习过程中遇到难题迷惘，老师能够针对性的解决，帮学从一定意义上体现了学习的主体地位，更容易实现因材施教，但是帮学还是将学习围绕在教师和学生之间，无法从根本上解决学生学习的主观能动性问题。于是我们提出了“引学”这个新的理念，“引学”其实是帮学和自学的结合体，教师给出一门课程或者某一堂课程的学习方向，并为这个学习构建一个真实的社会情境，给出相关的学习资料，然后让学生开展自主学习及互助学习，增强学生与社会环境的互动性，点燃学生的学习动机，灵活学生学习方式，提高学生学习的参与程度和主动性，从而实现真生的学习者为中心，实现“学生为本，人人成长”。

3.2 学习内容

以工业机器人技术专业核心课程《工业机器人操作与维护》为研究对象，深入企业实地考查，切实了解高端装备制造产业中的新工艺、新技术、新规范，认真分析研究工业机器人行业核心技术人才的需求和现状，结合经过企业专家、一线技术人员、高校教师以职业标准、产品、工作流程为依据开发出来的符合企业需求的“1+X”证书标准，对教学内容展开深入的分析研究，将传统琐碎零散的新旧知识点、技能点进行重组序化，形成整体式的教学模块。并在教学过程中实时跟进当前新技术新技能的发展，对整体式的教学项目进行升级改造，实现教学内容的“革命”。

将每节课的学习内容确定为一般目标和具体目标，其中：

一般目标：是指学生需掌握的知识、能力的描述。例如，3点定心法、工件坐标系、Offs指令、团队合作能力、分析问题能力、精益求精工匠精神等等。

具体目标：是指具体的活动，一定要用动作表现出来。如完成底座的精准搬运（精度越高越好）、完成装配平台旋转后的电机装配、团队合作利用Offs完成程序的优化。

3.3 课堂形式

课堂革命的核心理念之一是“学习是行动，通过行动学习”，采用逆向推演的教学设计，构建以“学生学习为中心”的课堂，利用各种教学APP，教学游戏、VR、AR等教学资源，通过研讨学习，探索学习，实践学习等主动学习的活动类型，将课堂转变活动场所，在思考和活动中自主完成知识的学习，这样就能实现学生学习的主体地位，构建“以学生学习为中心”的课堂，让学生在丰富的学习实践活动中逐渐锤炼相关知识及技能，指导学生培养系统性的思考习惯，引领学生经历相对完整的探究性学习过程，实现课堂形式的“革命”。

在活动设计时要注重学法和教法的设计及应用，其实学法和教法是相互融合的，学法是思考学生可以通过哪些活动完成学习任务。而教法是设计活动，思考并总结实践经验确定如果学生这样学，那他们会遇到哪些困难，我该提供什么东西，帮助他们解决困难，但这里有一个原则，凡是学生通过查询资料、互相讨论能自己解决的，教师一律不教。凡是能给出提示引导学生思考解决的，教师一句话不多说。但如果某个环节必须教师讲授才能深入理解应用的，就用讲授法。但是在设计活动时难度的要把握好，学生认知发展的过程必须是循序渐进的，不能一步跨太大，当然也不能太简单，让学生觉得没有挑战性和成就感。

3.4 课程结构

课堂的设计，围绕课前、课中、课后三个阶段进行。

课前，教师在平台发布本节课要完成的任务（例如：以“1+X”考核任务视频，作为引子提出问题--如何将电机如何放入电机底座中，激发学生学习动力），发布学习资料，学生完成自主学习内容，结合所学知识，并利用图书馆或网络资源，思考任务完成的方式，在课程平台中发帖讨论，并确定初步方案，记录存疑问题。

课中，展开组内教学，组间教学，教师帮学等模式，采用给出任务、确定方案、实践验证的路线完成课程内容的学习。

课后，教师在平台发布拓展练习。及拓展问题（新技术新理念相关），学生根据拓展练习巩固知识，通过查阅资料，发帖讨论等方式，学习最新的技术和理念。教师及时上传优秀案例，并为每一位同学给出正面评价，学生根据评价结果进行反思提升。

每节课的课程内容按照知识及技能的难易程度及学习特点，分为40%的自学部分及60%的帮学部分，自学部分要求学生在课前自主学习，并完成线上作业，检验学习效果。帮学部分又分为30%的学生研讨互学，50%的实践研究学习及20%的教师重难点指导、点拨和答疑。采用以上方法实现课程结构的“革命”。

3.5 考核评价

考核评价要关心学生的学习效果和进步情况，考核主要以任务、展示、辩论等形式展开，并最终形成一份报告、总结、视频等可以呈现的成果。考核采用过程性评价方式，分为课前、课中和课后三个阶段。

课前评价主要借助网络学习平台进行，包括对教师课前发布的任务自学并完成课前测试和任务方案的讨论。

课中，结合随堂线上测试和线下任务评价表进行评价，评分的内容不仅注重结果更注重完成任务的过程，主要对学生的专业能力、社会能力及方法能力进行考核。

课后评价，学生在课堂完成任务过程视频上传到学习平台，课后学生登录平台完成线上进行学生互评，老师也根据任务给出教师评价，包括团队合作，每个人的表现及任务完成度等。同时，聘请企业专家评价课程任务单的完成情况。

同时，实践任务考核采用小组成员捆绑式考核，小组完成情况得分为平均分，然后组员一起讨论，根据本节课每位成员的表现及贡献的大小给不同的同学不同的分数，这样想拿高分就必须每个同学都完全掌握相关知识才可以，这样就促进了小组成员之间的互相教学，同学们发挥各自的长处，才能完美的完成任务，保证了人人有事做、事事有人做，人人皆有归属感、使命感、荣誉感。

小组的分组和分工会结合学生的特长兴趣爱好进行分配，同时兼顾学生成绩高低的合理分配，为实现学习效率快的带动学习效率慢的打好基础，同时每个同学也能够在小组学习中发挥自己的特长，促进小组之间互相学习互相教学取长补短，也能使得每个同学在学习过程中都能够获得成就感和满足感，激发学生的学习主动性和学习兴趣。

3.6 课程思政

课程思政是当前教学环节必不可少的环节，在提倡以学生学习为中心，注重学生发展和自由教育的课堂上更显的尤为重要，一个人要想发展的好，对社会能够做出有用的貢献，必须具备正确的人生观、价值观，必须具备劳动精神，爱岗敬业的奉献精神等。

以科技强国、民族伟大复兴为目标，建立起包括确立正确的人生观、劳动教育、大国工匠等思政元素的课程体系。

对接工业机器人职业岗位能力，将“爱岗敬业、艰苦奋斗、勇于创新、淡泊名利、甘于奉献”的工匠精神落实到教学全过程。结合教学内容，深入挖掘劳模精神、严谨细致、细心耐心及精益求精的品质意识等。充分发掘制造行业一线岗位先进人物、劳动模范，以生动事迹、榜样力量激励学生，使学生树立不畏艰苦、迎难而上、无私奉献、敢于担当的人生观和价值观。

4 结语

课堂革命最终的目的是帮助学生培养长期发展和可持续发展的能力，这并不是一朝一夕的事情，也不是一门课就可以改变现状，需要整个教育界的高度重视和教育部各个学校从上到下的全力支持，当然也离不开一线教师的不断努力和积极推进。“课堂革命”不仅对学生个人发展有重大作用，同时也能够辅助实现职业院校教师教育教学能力、教研科研能力、社会技术服务能力的进一步发展，提升高职教育的内涵，创新职业教育的特色。

基金项目：天津天津工业职业学院2022年度科研课题“基于工业机器人操作与维护的课堂革命实践研究”（课题编号：202203）。

参考文献：

[1]张伟，李玲俐.职业院校“1+X”证书制度实施策略研究[J].职业技术教育，2019（20）：16-19.

[2]葛晶.提质培优背景下高职课堂革命的创新路径探析[J].辽宁高职学报，2022（24）：44-47.

[3]张露颖，于志宏.高职教育课堂革命的要义、要素与要径研究[J].教育与职业，2022（6）：104-108.

[4]徐国庆.“双高计划”高职院校建设应主要面向高职教育发展的重难点[J].职教发展研究，2020（1）：1-7.

[5]张丽颖，张学军.高职课堂革命：内涵、动因与策略[J].中国职业技术教育，2021（2）：18-22.

[6]王建，朱宁波.大学课堂教学革命：内涵、原因与路径[J].教育理论与实践，2020，40（33）：41-44.

[7]吴秀杰，张蕴启.“双高计划”背景下高职“三教”改革的价值、问题与路径[J].教育与职业，2021（9）：11-18.