职业本科机器人技术专业“工程力学”课程改革探究

2023-12-07张丹莉

装备制造技术 2023年8期

张丹莉，王勇

（浙江广厦建设职业技术大学，浙江东阳 322100）

随着社会经济和科学技术的快速发展，现代化智能制造产业的发展受到广泛重视，其中机器人技术作为机械设计制造与自动化的一部分也受到许多关注，相关专业人才需求不断增加。我国职业本科教育承担的是培养技能型专业人才的任务，机器人技术专业需要培养学生形成良好的职业技能和职业素养，让学生能够运用所学知识技能解决实际问题，同时形成终身学习和终身发展的能力，不断在产业升级发展中贡献自己的力量[1-2]。“工程力学”作为机器人技术专业中的重要课程之一，教学改革可以进一步深化学生的专业知识技能，加强学生的自主学习和创新能力，促进学生的综合素质发展。在“工程力学”课程改革中，学校和教师需要坚持职业教育理念，以培养学生的职业技能和职业素养为主线，加强学生对专业知识的掌握和应用，充分提升职业本科教育的效果和价值。

1 职业本科机器人技术专业人才培养目标

在社会发展需求和教育改革的背景下，我国不同阶段院校的教育教学分别具有不同的教育目标，职业本科作为培养技能型专业人才的环节需要在培养学生掌握专业技能的同时加强学生的学习研究能力，让学生能够在今后的实践工作中全面发挥自身能力和素养，不仅能够完成实践操作还可以发挥自己的创新意识和创造能力，为产业升级发展贡献力量。职业本科机器人技术专业的人才培养主要具有以下目标：

（1）学校需要培养学生最基本的道德素养和人文素养，让学生认识到遵守企业规范的重要性，树立职业道德和职业素养，在积极参与实践工作的同时了解与产业和行业相关的法律法规，在遵守法律法规的前提下参与工作。

（2）学生在完成职业本科机器人技术专业的学习之后，需要能够借助所学知识技能真正投入到实际的生产和操作中，理解相关设施的操作流程和工作原理，及时发现并解决实际工作中的问题，可以在实际操作中验证所学知识并进一步总结归纳实践方法，为今后的实践操作提供助力。

（3）机器人技术领域的实践活动中，表达能力和计算机技能是重要的辅助技能，学生需要在专业学习过程中掌握一定的文字功底和语言表达能力，可以熟练利用计算机技术进行仿真模拟作业。

（4）学生通过职业本科阶段的学习需要形成终身学习的能力，能够掌握获取行业专业知识技能的方法，运用所学知识和拓展知识及时发现实践过程中出现的问题并解决问题，积极应对机器人技术行业中的挑战，不断推进行业的升级发展。

职业本科院校在开展机器人技术专业人才培养过程中，需要结合以上培养目标设计相应的教学大纲、专业特色和教学内容等，培养学生的创新精神和创造能力，通过“工程力学”等课程的升级改革培养学生掌握扎实的工程力学、机械、电气化、信息化和人工智能等各方面的知识技能，推进职业本科教育和机器人技术专业的可持续发展。

2 职业本科机器人技术专业“工程力学”课程改革的意义

随着社会科学技术的快速发展，智能制造产业受到广泛重视，机器人制造产业的发展为我国的先进制造以及传统支柱产业打下坚实的基础。我国的机器人制造产业起步较晚，但呈现快速发展的状态，根据我国的十四五机器人产业规划，我国要逐步建立完善的机器人技术创新策源地和高端制造集聚地，因此突破技术壁垒、培养相关专业人才成为我国机器人智能制造产业当下重要的发展目标[3]。

本科职业教育是培养技能型专业人才的重要环节，开展机器人技术专业的职业本科教育是机器人制造产业发展的重要动力，职业本科教育的机器人技术专业在发展中能够顺应当下的社会需求和产业需求，促进职业教育的进一步发展，实现职业教育的价值。我国当前经济发展向新兴科技产业转型升级的趋势对职业本科教育提出了更高的要求，职业教育院校需要注重人才技能和素养的全面培养，在教授知识技能的同时注重培养终身学习的理念，让人才真正成为推动社会发展和产业进步的重要力量。

“工程力学”作为机器人技术专业教学中的重要课程，对于专业教学和产业发展起到重要影响，开展课程教学改革可以进一步加强教学效果，帮助学生构建完整的相关专业知识体系，在课程改革中让学生掌握自主探究、独立思考的能力，借此能够在今后真正的实践操作中发挥专业知识技能和综合素养，推进产业升级创新发展。

3 职业本科机器人技术专业“工程力学”课程改革的策略

职业本科的机器人技术专业教学中以提升学生的专业知识技能、创新能力和综合素养为核心，课程体系建设的起点是社会需求和岗位需求，从实际行业和岗位中提取具有教学价值的内容补充教学内容，完善课程体系[4]。“工程力学”课程教学改革中同样需要融合相关内容，确保学生的综合技能和素养得到发展。在进行课程改革过程中，教师需要充分尊重学生的主体地位，结合学生的学情实际制定教学计划、教学过程和学业评价等，在教学过程中体现学生的主体地位和个性化差异，培养学生主动学习的能力，让学生在自主探究学习中实现思维能力和创新能力的发展[5]。

3.1 构建完整课程体系，创新专业课程设计

在职业本科院校中开设的机器人技术专业“工程力学”课程教学中，教师应将专业核心与课程教学内容充分融合起来，遵循开放性和灵活性的原则设计相应的教学模式、教学方法、教学手段、教学目标和教学评价体系，通过完善的课程体系建设确保学生的专业技能、专业素养和社会能力等得到发展。在“工程力学”课程教学设计中，教师需要认识到当前社会需求下机器人技术专业的发展趋势，践行理论结合实际的理论，注重课程理论知识与实践操作的结合，同时指导学生掌握相关理论原理，培养学生的创新意识和思维能力，让学生能够认识到工程力学以及机器人技术与实际生活的关联，从而可以借助实际生活案例深入理解所学知识。同时，教师可以利用先进的技术手段为学生展示生动形象的教学情境，运用完善的教学考核评价体系引导学生及时发现自身的问题和不足，进而实现可持续发展。

3.2 融合行业岗位标准，完善教学内容体系

“工程力学”作为职业本科机器人技术专业的基础课程之一，在当下社会发展需求下需要实现进一步的课程教学改革，学校和教师需要强化课程设计，建设完善的教学内容体系，在实际案例的辅助下引导学生形成完整的知识技能和实践能力，这样才能真正培养学生成长为适应社会发展和行业需求的人才。首先，学校需要确保充足的课程教学时间，可以在以往课程教学的基础上增加课时，充足的课时可以为教学内容体系的完善提供空间；其次，为了建设高效完整的教学内容体系，需要结合教材以及教学目标等将教学内容进行整合重组，梳理教学结构，让学生能够由浅入深、循序渐进地掌握工程力学知识体系，工程力学的课程体系可以结合项目化教学依次分为不同的教学项目，将知识点与实践操作融合起来构建教学项目，在教学项目中借助真实机器人工程案例进行教学研究和讲解，这样既能让学生掌握工程力学的知识点，也能帮助学生对专业实际操作逐步形成完整认知，还可以在一定程度上渗透职业素养；最后，为了培养学生的工程意识，在进行教学项目之前可以先将实际工程案例转化为力学模型，运用动画或视频等形式展现工程应用场合、工作特点和研究对象分离过程等内容，学生可以在学习力学模型的过程中逐渐自我建构出完整的机器人制造项目，从而实现实践能力的提升。

在职业本科机器人技术专业教学中完善工程力学课程教学内容体系，需要以实际的项目工作需要为指导，注重职业技能和职业素养的共同发展，结合机器人技术领域和相关岗位的标准，在实际机器人项目案例的基础上优化项目化教学内容，创设真实的教学研究情境，深化学生对于教学内容和专业知识点的理解。教学内容体系优化是实现专业人才培养目标的重要环节。

3.3 创新课程教学方法，完善教学组织体系

教学方法的创新是优化教学体系、践行教学改革的关键，教师可以利用多元化的教学方法培养学生的技术应用能力和职业技能。机器人技术专业中分为基础模块、专业核心模块和拓展模块，教师在进行工程力学课程教学优化的过程中可以根据不同模块的要求使用探究式、分段式项目化教学等多种教学方法，据此建设成任务驱动、项目导向和翻转课堂等形式的教学组织体系，推动学生专业知识技能的提升。工程力学的课程教学中，教师可以充分利用信息化教学理念，结合多媒体技术引导学生根据真实案例进行项目化学习，通过案例式教学、启发式教学和类比式教学等教学方法全方位深化学生对课程知识的理解和掌握，同时利用互联网建设线上线下混合教学的模式，提升课程教学的实效性。