高职“工业机器人系统离线编程与仿真”课程思政的探索与实践

基金项目：2021年湖南省职业院校教育教学改革研究项目“现代产业学院背景下产学研多元融合协同育人模式的探索与研究 ——以工业机器人技术专业为例”（项目编号：ZJGB2021198）

作者简介：高维（1982—），男，硕士，湖南信息职业技术学院电子工程学院高级工程师，研究方向为职业教育、自动控制和工业机器人。

摘  要：文章根据工业机器人技术专业人才培养方案和“工业机器人系统离线编程与仿真”课程标准，优化了课程体系和内容，以ABB工业机器人为对象，以RobotStudio虚拟仿真软件为手段，按照“项目引领，任务驱动”的教学模式将课程内容设计为五个项目。梳理了课程思政要点及实施，在教学内容中融入思政元素，强化学生职业素养，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当，从爱国情怀、工匠精神、劳动教育、创新意识、校训精神五个方面列举了教学案例，紧密结合教材内容，对课程思政的实施方法进行了探索，为提升课堂育人效果提供借鉴，为专业课的课程思政提供了参考依据。

关键词：工业机器人；课程思政；高职教育

中图分类号：G711    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2023）32-0031-04

《高等学校课程思政建设指导纲要》明确了专业课程是课程思政建设的基本载体，要求各门课程深入梳理专业课教学内容，结合不同课程特点、思维方法和价值理念，深入挖掘课程思政元素，有机融入课程教学，达到润物无声的育人效果［1］。随着《中国制造2025》的实施和湖南省“三高四新”战略的全面落实，带来了制造业的全面转型升级。数字技术与实体经济深度融合，数字岗位人才需求旺盛，职业院校人才培养目标面临调整，培养具有数字化素养的技术技能人才成為必然要求。在“工业机器人系统离线编程与仿真”课程建设过程中，要进一步进行课程思政的研究，落实立德树人根本任务，强化学生职业素养，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当［2］。

一、课程基本情况

“工业机器人系统离线编程与仿真”是工业机器人技术专业的专业核心课程，为工业机器人技术专业人才培养方案中所对应的岗位提供支撑。

（一）课程主要内容

课程以ABB工业机器人为对象，以RobotStudio虚拟仿真软件为手段，按照“项目引领，任务驱动”的教学模式将课程内容设计为五个项目，如图1所示。项目一为工业机器人概述，主要任务为工业机器人的定义、工业机器人的发展历史以及工业机器人的组成、分类和应用；项目二为工业机器人操作基础，主要任务为认识ABB工业机器人、工业机器人重要参数和ABB机器人的硬件连接；项目三为工业机器人项目初级实践，主要任务为ABB机器人手动操作、构建基本仿真工业机器人工作站、工业机器人坐标系以及创建机械模型和工具；项目四为工业机器人项目基础实践，主要任务为轨迹自动运行案例、常用编程指令以及机器人离线轨迹编程；项目五为工业机器人项目综合实践，主要任务为IO信号配置及通讯、综合案例—模拟焊接轨迹、Smart组件的应用以及码垛工作站的编程与调试。

（二）课程育人目标

专业技能方面，要让学生掌握软件安装及基本文件构成、熟悉系统基本菜单使用、掌握系统建模仿真一般流程、掌握RobotStudio中机器人离线编程及工作站系统仿真调试方法，为学生今后从事工业机器人技术相关工作打下良好的基础。

思政元素方面，可以校训为切入点，培养学生“家国共担”的情怀和“手脑并用”的实践能力，融入爱国情怀、工匠精神、校训精神、劳动教育、创新意识五类思政元素，引导学生树立职业目标，帮助学生进行职业规划，将个人兴趣和理想目标相结合，调动学生学习的主动性。

二、课程思政的设计与实施

（一）课程思政整体设计

课程以工业机器人人才需求为依据，构建知识结构多元化、能力结构全栈化、素质结构全面化的课程标准，按照从易到难的认知规律，将课程内容分为五个项目，依据每个项目和任务的知识特点，融入爱国情怀、工匠精神、校训精神、劳动教育、创新意识五类思政元素，表1为课程任务的思政融入点。

（二）课程思政案例设计

1. 培养爱国情怀

将《中国制造2025》、湖南省“三高四新”等政策与课程的工作任务相结合，让学生了解国家和湖南省制造业的发展趋势，了解国家科技发展形势，激发学生的民族自豪感和爱国主义精神，坚定理想信念，坚定“四个自信”。

（1）讲解《中国制造2025》。2015年5月国务院印发《中国制造2025》，部署全面推进实施制造强国战略，加快从制造大国转向制造强国，明确了十大重点领域包括新一代信息技术产业、高档数控机床与机器人等。高档数控机床与机器人的发展重点是能够满足智能制造需求，可以完成动态、复杂作业任务，满足个性化、小批量定制模式的生产，可以与人类协同作业的新一代机器人，将成为先进制造技术装备的发展趋势。讲解湖南省“三高四新”的战略定位和使命任务。“三高四新”指的是着力打造国家重要先进制造业高地、具有核心竞争力的科技创新高地、内陆地区改革开放高地，以打造“三个高地”为目标集聚创新要素，加快建设现代化经济体系，不断增强创新力和竞争力，着力抢占发展制高点，提升制造业核心竞争力、提升创新引领力、提升数字驱动力。

（2）讲解我国工业机器人的发展历史。虽然起步较晚，国产品牌知名度低，国外品牌占据主要市场，但是我国工业机器人发展迅速，连续第六年位居世界首位，中国的工业机器人市场需求旺盛，机器人技术发展迅速［3］。

2. 深化工匠精神

通过工作任务引入大国工匠的案例，将敬业、精益、专注的精神内涵融入教学过程，让学生深刻理解并自觉实践行职业精神和职业规范，增强职业责任感，提高安全意识。激励学生向大国工匠学习，培养学生一丝不苟、精益求精的工作态度。

（1）讲解机器人品牌概念，对比各品牌的优缺点，并播放新松机器人的宣传视频，介绍新松机器人的创始人——中国工程院院士蒋新松，他被誉为“中国机器人之父”，激发学生努力奋斗，领会大国工匠精神。

（2）讲解工业机器安全操作规范，播放企业安全事故视频，通过对事故原因的分析，提高学生的安全意识和认真负责的工作态度。

（3）以胡双钱为榜样，讲解他在30年的航空技术制造工作中，没有出过一次质量差错。不管是多么简单的加工，他都会在干活前认真核校图纸，操作时小心谨慎，加工完多次检查，“慢一点、稳一点，精一点、准一点”。

3. 践行校训精神

（1）以校训为切入点，践行校训精神，争当“家国共担，手脑并用”的湘信人。通过手动操作机器人的实践任务，要求学生要能够手眼协调、手脑并用。

（2）在“Smart组件的应用”的工作任务中，通过组件中的传感器应用，引入传感器在抗疫中的作用，培养学生无私奉献、家国共担的情怀。

4. 增强创新意识

（1）通过讨论的方法让学生分析关节指令、直线指令、圆弧指令等运动指令的优缺点以及应用场合，培养学生的探究精神。

（2）在“机器人离线轨迹编程”的工作任务中，将复杂的轨迹分段处理，运动指令和逻辑指令分开编程，各分段轨迹通过子程序运行，使程序化繁为简，引导学生追求突破，实现创新。

（3）在“码垛工作站的编程与调试”的工作任务中，在工作站的调试过程中，需要机器人编程技术、电气控制技术、传感器技术、通讯等知识和技能的综合应用，培养学生终身学习的意识。

5. 加强劳动教育

以汽车制造应用为例，汽车安装配置工是在生产线上安装配置汽车的，虽然生产线上的大部分工作基本都由机器人完成，不过有些工作必须要人来干，例如安装线束、中控台、座椅等。在汽车生产线上，冲压、焊接，喷漆基本都是由机器人来完成的，不过汽车的总装还是需要人来完成的，帮助学生树立正确的劳动观和劳动态度，使之热爱劳动、尊重劳动。

三、课程思政实践路径

（一）打造高素质的师资队伍

1. 加强教师培训，提高育人能力

面向教师开展系统培训，推动课程思政和课堂教学的深度融合。确保所有教师既有扎实的专业知识，也有坚定的理想信念，成为有理想信念、有道德情操、有扎实学识、有仁爱之心的“四有”好老师，真正做到立德树人。身体力行感染和感动学生，成为学生成才路上的引路人，让学生得到全面发展。

2. 加强对教师的考核与评价

建立科学的考核指标体系，指标体系应该具备可操作性和可量化性。重视学生对教师的评价，并将学生的评价结果作为教师考核的重要参考；加强同行评价，为教师提供有针对性的改进建议；引入第三方评价，更全面地了解教师的综合素质和表现；建立考核结果反馈机制，激励教师不断提高自身素质和能力。

（二）开发多样的课程资源

开发思政元素是開展课程思政教学的重要基础，思政元素的设计与开发能力也是衡量教师教学水平的关键。依托湖南省高水平专业群（电子信息工程技术专业群）建设与师资队伍建设，加强专业教学资源库建设，完善高水平专业群和团队建设工作，分工推进课程思政的全面落实，组织专业群内不同专业教师的协同合作，提高思政元素开发的质量与水平，鼓励教师参加在线精品课程建设、教学能力大赛，制订校级、市级、省级、国家级课程与教学能力梯队培养制度，持续推进课程思政的开发与建设。

（三）完善学生考核评价体系

坚持以学生为中心设计课程思政，以效果为导向评价课程思政［4］，建立多元的评价指标。评价主体包括专业教师、思政教师、辅导员、学生本人和同学。通过要求学生自我评估，使学生主动思考和反思自己的学习情况，并对自己的学习进行调整和改进；教师通过日常观察、课堂作业、小组讨论等方式，对学生进行评价，并及时给予学生正面的鼓励和指导；通过小组互评、互助学习等形式，让学生相互评价和监督，激发学生的进取心和合作意识。

通过多方面、全方位观察学生的表现，获取评价数据，对数据进行整理和分析，准确地了解学生的学业水平和个人素养，为学生提供科学、公正的评价，这既能对学生的学习动力和发展方向起到积极的指导作用，也可以为教师提供有针对性的改进建议。

（四）完善的机制保障和政策支持

2019年学校开始全面推行校级课程思政课堂教学改革项目，配套专项经费支持。由教务处牵头，各二级学院教学院长负责统筹，课程负责人具体组织实施。每门立项课程由专业教师和思政专任教师共同负责，定期召开进度汇报会议和推进会。完善的机制和良好的政策为课程思政改革提供了有力保障［5］。

四、结语

将爱国情怀、工匠精神、劳动教育、创新意识、校训精神融入“工业机器人系统离线编程与仿真”课程，并针对这五个方面的元素列举了相关的思政案例，案例和教材内容紧密结合，为提升课堂育人效果提供借鉴，为专业课的课程思政提供了参考依据，在今后的专业课程教学和改革中，还需要不断总结和实践，提炼思政元素，优化融入途径。

参考文献：

［1］ 教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知［EB/OL］. （2020-06-01）. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s70 56/202006/t20200603_462437.html.

［2］ 苏慧平，张桂荣. 高职院校“课程思政”的实践研究——以工业机器人应用技术课程为例［J］. 现代职业教育，2021（35）：30-31.

［3］ 徐开元，何玉安，李庆梅. “工业机器人技术与应用”课程多维度思政元素的构建［J］. 职业技术，2021，20（10）：82-86..

［4］ 常丽园. 高职院校“智能制造技术”课程思政研究与实践［J］. 工业技术与职业教育，2022，20（03）：83-87.

［5］ 方小菊，蒋思中，刘东海. 新形势下高职机电一体化专业课程思政教学改革的探索与实践——以工业机器人技术应用课程为例［J］. 广西职业技术学院学报，2020，13（05）：95-98．

（荐稿人：陈鹏慧，湖南信息职业技术学院副教授）

（责任编辑：莫唯然）