工業(yè)機器人技術(shù)五年制高職教學的探索與實踐

劉凱 李友節(jié)

[摘? ? ? ? ? ?要]? 針對五年制高職工科專業(yè)工業(yè)機器人技術(shù)，提出了提高學生工程實踐能力的“四段式”教學模式，即“雛鷹”計劃、“飛鷹”計劃、“雄鷹”計劃及“菁鷹”計劃。通過對這種教學模式初步的實踐和教學反饋，深刻體會到學生能夠運用所學專業(yè)知識分析解決實際問題，提高了獨立工作能力、創(chuàng)新意識和協(xié)作精神，提高了工程實踐能力，促進了學生綜合能力的提高。

[關? ? 鍵? ?詞]? “四段式”;五年制高職;工業(yè)機器人;教育模式

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）32-0074-02

五年制高職教育是以初中畢業(yè)為起點，學制為五年的高等職業(yè)教育。與傳統(tǒng)的三年制高中起點高職教育相比，具有種種特殊性，但同時也有具有統(tǒng)一性。學生底子薄、年齡小，思想成熟度、學習能力、動手操作能力等與傳統(tǒng)的高職教育存在差異，這就決定了其不能照搬傳統(tǒng)的高職教學模式，需要在實踐中不斷創(chuàng)新。同時，在探索實踐的過程中，由于教育方式的統(tǒng)一性，也可以借鑒傳統(tǒng)職業(yè)教育好的方法。

高職院校是我國培養(yǎng)的專業(yè)技能人才主力軍之一，然而目前我國職業(yè)院校對工程制造人才的培養(yǎng)模式都較為單一，專業(yè)的界定過于狹窄，導致學生將專業(yè)知識運用到實踐中并進行創(chuàng)新的能力普遍不高，工程實踐鍛煉不足，社會適應性差，缺少對工程設計和運用綜合知識解決問題的重要性的理解。更為重要的是，職業(yè)教育改革未能體系化、理論化，對于當前職業(yè)院校工程技能人才培養(yǎng)的過程，沒有較強的理論支撐。

伴隨著新專業(yè)的不斷發(fā)展，五年制高職的教育思想也亟須轉(zhuǎn)變，必須與社會經(jīng)濟進步相匹配。工業(yè)機器人技術(shù)是培養(yǎng)具備工業(yè)機器人及其作業(yè)單元的安裝、調(diào)試、編程、維護、保養(yǎng)、技術(shù)服務等綜合職業(yè)能力，并且成為具有可持續(xù)發(fā)展能力的發(fā)展型、復合型、創(chuàng)新型的技術(shù)技能人才，對學生的實踐能力有相當高的要求。

基于五年制高職工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)實際情況，同時以建構(gòu)主義為理論，以CDIO為方法，以高技能人才培養(yǎng)為目標，提出了可操作性比較強的“四段式”教學模式，即：旨在提高學生專業(yè)興趣的“雛鷹”計劃;旨在培養(yǎng)學生專業(yè)基礎技能的“飛鷹”計劃;旨在提高學生專業(yè)綜合技能的“雄鷹”計劃;旨在培養(yǎng)學生工程項目實踐能力的“菁鷹”計劃。

一、“雛鷹”計劃

“雛鷹”計劃，以一年級學生為培養(yǎng)對象。一年級學生為剛剛畢業(yè)的初中生，他們年齡偏小，自我管理能力相對較差，但可塑造性強，好奇心也比較強，思維活躍。針對實際學情，提出了旨在提高學生專業(yè)興趣和基礎知識的“雛鷹”計劃，此階段主要分為感性教學和專業(yè)基礎教學。

感性教學借助學校豐富多彩的社團活動，如機器人相關的社團——智趣機器人社團、VEX機器人社團。智趣機器人社團通過各種高科技設備，主要有跳舞機器人、水下機器人、VR設備、AR設備、服務機器人、無人機、空氣全息屏、人臉識別設備、工業(yè)機器人等，旨在增強學生的專業(yè)興趣，了解未來科技發(fā)展趨勢，為今后的專業(yè)學習打好鋪墊。VEX機器人比賽作為一項拓展學生對科學、技術(shù)、工程和數(shù)學領域興趣，提高并促進青少年的團隊合作精神、領導才能和解決問題能力的世界級大賽，我校工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)學生展現(xiàn)出強大的能量，社團成立短短幾年，從蘇州市職教創(chuàng)新大賽到江蘇省職教創(chuàng)新大賽，從江蘇省科技模型大賽到VEX亞洲錦標賽，不斷刷新著成績，極大地增強了學生學習專業(yè)知識的自信心和能力。多樣的社團活動豐富了工業(yè)機器人專業(yè)“雛鷹”計劃內(nèi)涵。

在專業(yè)基礎教學方面，該階段主要由機械項目訓練和電子項目訓練兩部分組成。機械部分開課時間為一年級下學期，該部分項目訓練將鉗工技能訓練、機械制圖、測繪技術(shù)及機械基礎等課程，融合成1～2個項目。該部分讓學生掌握機械領域相關標準和規(guī)范，提高學生學習興趣，掌握相關知識體系，為后續(xù)學習打下良好基礎。電子部分開課時間為二年級上學期，該部分項目訓練將傳感器與檢測基礎（部分）、電工技術(shù)基礎（部分）及電子技術(shù)基礎（部分），融合為1～2個項目。每個項目均融合有工業(yè)機器人相關知識，該部分為提高學生對機器人系統(tǒng)認知，讓學生掌握相關技術(shù)規(guī)范和標準，為“飛鷹”計劃做鋪墊。

二、“飛鷹”計劃

“飛鷹”計劃旨在培養(yǎng)學生的專業(yè)基礎技能。該計劃開課時間為二年級，該階段的學生經(jīng)過一年的學習生活，對所學專業(yè)有了模糊的認識，對今后自己的專業(yè)志向有了初步的打算，學習能力有所增強，對知識的好奇心達到一定的高度。

此階段以專業(yè)基礎課程理論學習與技能練習相結(jié)合，同時將工業(yè)機器人相關知識有機融合為學習任務。比如學習電子CAD技術(shù)，將工業(yè)機器人零件圖作為任務;學習C語言程序設計，將機器人RAPID程序與C語言程序?qū)Ρ葘W習;學習電子技術(shù)基礎，以機器人控制柜主板電路為案例進行講練結(jié)合;學習常用電機控制與調(diào)速技術(shù)，將機器人關節(jié)的伺服驅(qū)動電機為重點，進行多個項目的實踐;學習傳感器與檢測技術(shù)，以工業(yè)機器人工作站中的各種傳感器學習為重點。該階段綜合應用課程群理論知識、綜合應用電類相關技能，有助于進一步提高學生理實一體的能力。

三、“雄鷹”計劃

該計劃開課時間放在了第三、四年級，旨在提高學生的專業(yè)綜合技能。學生經(jīng)過兩年的學習，掌握了一定的專業(yè)基礎知識，動手能力也有了較大的提高，學生逐漸擺脫了幼稚的心態(tài)，學習動力明顯增強，對自己的職業(yè)規(guī)劃也有了初步的想法。