基于理实一体化的课程建设与研究

李惠强

（辽宁轨道交通职业学院，辽宁 沈阳 110023）

0 引言

随着工业4.0概念的提出和“中国制造2025”战略的实施，工业机器人的应用在各行各业掀起了一股浪潮，越来越多的职业院校开设了工业机器人相关课程[1]。同时现代信息化技术不断发展和进步，高职院校教师授课方法和途径发生变化，建设开发高质量的教学资源对于高职人才培养具有十分重要的现实意义。作为一门新兴专业，在现代职业教育思想和教育技术的巨大变革影响下，工业机器人技术专业更要注重课程教学资源的开发，以应对学生个性化和未来市场的需要[2]。教学资源是为教学的有效开展提供的各种可被利用的素材和条件，通常包括文献资料、视频资料、图片、案例、课件、程序等，教学资源可以理解为一切可以利用于教育、教学的物质条件、自然条件、社会条件以及媒体条件，是教学材料与信息的来源。建设教学资源库是为了整合优秀的教学资源，从而实现资源的共享，达到提高教学质量的根本目的。针对工业机器人专业办学时间短，教学资源缺乏，“教、学、做”一体化实施困难等问题，本文以“工业机器人编程”课程为研究对象，探讨教学资源的设计过程和应用方法，开发建设与之相匹配的教学资源[3]。

1 课程概况

“工业机器人编程”是工业机器人技术专业的专业核心课程，旨在使学生掌握工业机器人操作和运行所需的专业知识和基本技能，并为提高学生的全面素质及增强适应现代工业机器人的运行和维护打下良好的基础。通过理论学习和实训操作获取工业机器人典型工作方式的专业知识和操作方案，实现能够熟练操作工业机器人完成典型工作任务的专业水平，培养学生具备工业机器人操作、调试和系统集成的能力，是工业机器人技术专业培养目标中的核心能力。

2 教学资源开发

2.1 以“成果为导向”

以“成果导向”作为开发理念[4]，课程资源建设使课程资源建设基于“产出”而非“输入”，焦点放在学生“学到了什么”，而不是学校、教师“教了什么”；使课程设计回归学生课

程结束后能“带走”的实际能力，而不是具体的课程要求；强调围绕学生的学习任务、专业能力、职业范围开展教学活动，重视培养学生适应未来、适应社会的综合能力。在教学资源建设过程中，教师以达成学习成果为中心，以服务为宗旨，以就业为导向，把培养学生的动手能力、实践能力和可持续发展能力放在突出地位，促进学生技能的培养。

2.2 教学设计开发

教学设计与教学资源的开发和利用应该是相辅相成的。教师应围绕课程教学目标，充分利用已有的课程大纲、教材、实训设备等教学资源，合理地进行教学设计。同时，在教学设计的指导下进行教学资源开发，让教学资源贯穿教学的全过程，体现教与学的过程的统一，实现教学资源的科学、有效利用，并为学习者的自主学习提供帮助。

课程内容中主要包含了工业机器人应用技术概述、工业机器人组成及工作原理、示教器界面及基本功能介绍、工业机器人手动操作、工业机器人坐标系统、搬运、码垛工作的方案设计及操作、模型上下料及成品装配的方案设计及操作等教学内容，较为准确地把握了本课程的核心教学目标，突出了实践性、活动性，对学生学习本课程能够产生积极的影响。

2.3 教学资源开发

教学资源的开发应符合专业人才培养目标和课程标准，适应教学内容和教学实施的要求，紧密结合学科、专业的调整，实时进行教材、文献资料资源、视频影像资源、网络资源等资源的更新，保证教学资源的实践性与前沿性。

2.3.1 教学软件的开发与使用

“工业机器人编程”核心内容为工业机器人的编程操作和运行，由于工业机器人动量与扭矩极大，零基础的学生操作具有一定危险性，因此除在实训室进行工业机器人编程实操外，还应当配合离线编程软件与工业机器人教学软件的使用，其中离线编程软件选用ABB机器人的RobotStudio软件（见图1），根据企业应用需求与工业机器人典型工作方式，实时开发相应的工业机器人工作站模型，以供学生先行熟悉工业机器人的操作方法与工作方式；机器人教学软件使用与企业合作开发的工业机器人虚拟教学资源管理系统，包含工业机器人基础教学、工业机器人实训系统与工业机器人拆装系统3个模块，涵盖不同机器人典型工作方式Flash动画，及可实时操作的动态模型，帮助学生更加直观地了解机器人内外机构及操作方法（见图2）。

图1 RobotStudio软件

图2 机器人教学软件

2.3.2 文献资料资源

文献资料资源的开发主要包含课程标准、授课计划、课件、行业标准及机器人操作手册等内容，如《工业机器人装调维修工》职业技能标准、《工业机器人操作调整工》职业技能标准等，除此之外，还应实时更新市场上主流机器人的产品手册、技术参数等内容，方便师生查阅和参考，了解工业机器人的发展动态与技术水平。

2.3.3 视频影像资源

工业机器人的编程操作较为复杂，要使学生短时间理解掌握机器人的各种操作方法与编程技巧，仅仅依靠课件与书本静态的讲解是很难取得良好效果的，同时由于机器人的工作环境和工作方式复杂多变，学生受到教学资源的限制，无法现场实施或了解不同机器人和机器人在不同工作站下的工作方式，那么包含机器人在不同领域、不同工作站场景的编程操作视频影像资源就可以很好地作为教学的补充，使学生更为直观地了解到不同品牌的机器人在不同工作场景下的工作方式与操作方法，如“理论讲解+动画演示+实操视频”等形式。

2.3.4 网络资源

目前，工业机器人领域发展迅猛，新品牌、新型号、新结构的机器人不断涌现，应当充分利用网络资源更新速度快的优点，为学习者提供稳定可靠的学习途径，建立安全、可靠兼具前沿性的网络检索库，如机器人专业论坛、机器人教学网站、机器人网络资源库等。

“职业教育只有适应市场、企业和社会的需求，全面提高教育教学质量，促进劳动者就业和再就业，才有旺盛的生命力”。职业教育是培养职业技能型人才的教育，是以就业为目标的教育。通过具有针对性的课程建设、教学设计、教学资源的开发，进而推动高等职业院校课程的整体建设，促进与高职教育特点相适应的教学理念、教学方式，激发学生自主学习的意识，培养团队协作意识与动手实践能力。“工业机器人编程”课程教学资源的开发日益受到师生的青睐，从专业培养目标企业市场需求，对教学资源进行有针对性的梳理，建设开发内容丰富、设计合理的高质量教学资源，不仅可以积极促进课堂教学的实施，也为学生的自主学习提供了便利的条件，不断缩小学校育人与企业用人间的距离。