关于组建高职区域性“工业机器人虚拟教研室”的探究

■黄琳莉

（武汉职业技术学院，湖北 武汉 430074）

利用虚拟教研室可以在不打乱现有实体教研室格局和框架下开展各项交流和建设活动，是信息化时代新型基层教学组织建设的重要探索。2021年7月，教育部高等教育司发布了《关于开展虚拟教研室试点建设工作的通知》（以下简称《通知》），《通知》指出，虚拟教研室试点的建设目标为首批拟推荐400个左右虚拟教研室进行试点建设，探索“智能+”时代新型基层教学组织的建设标准、建设路径、运行模式等[1]。其建设原则为：坚持立德树人、协作共享和分类探索。其主要建设任务为：创新教研形态、加强教学研究、共建优质资源和开展教师培训。虚拟教研室试点，从建设范围角度可分为校内、区域性和全国性教研室，从建设内容角度可分为课程（群）教学类、专业建设类和教学研究改革类教研室[2]。

一、高校虚拟教研室的建设现状

2022年3月，教育部公布了全国首批虚拟教研室建设试点名单，确定首批虚拟教研室建设试点为439个。还计划通过3～5年的努力，建成全国高等教育虚拟教研室信息平台，建设一批理念先进、覆盖全面、功能完备的虚拟教研室，锻造一批高水平教学团队，培育一批教学研究与实践成果，打造教师教学发展共同体，全面提升教师教学能力[1]。

2019年2月，国务院印发《国家职业教育改革实施方案》（简称“职教20条”）指出职业教育与普通教育是两种不同教育类型，具有同等重要地位。“职教20条”中的完善教育教学相关标准、启动“1+X”证书制度试点工作和多措并举打造“双师型”教师队伍等条目，与虚拟教研室试点建设任务不谋而合[3]。

高职教育也可以借着“虚拟教研室试点建设”的东风，以立德树人为根本任务，以提高人才培养能力为核心，以现代信息技术为依托，试点先行、稳步推进，建设一批类型多样、动态开放的虚拟教研室，建强基层教学组织，引导教师回归教学、热爱教学、研究教学，为高职教育高质量发展提供有力支撑[4]。

二、高职工业机器人专业的困境

工业机器人被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”，其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志[5]。根据新版的《制造业人才发展规划指南》，2020年我国工业机器人产业人才需求达750万，而人才缺口约300万；到2025年，人才需求将达900万，人才缺口达450万，其中工业机器人应用型人才和服务型人才尤为不足。作为工业机器人应用型人才培养的主力军，高职工业机器人专业在建设中面临如下困境。

（一）竞赛设备投入高

参加各类工业机器人相关的技能大赛，可以起到以赛促教、以赛促学的作用，且能彰显高职院校的办学实力。但工业机器人相关的技能大赛很多，各种竞赛所依托的设备各不相同，一次性投入大，更新换代快，平均3～5年后就会淘汰旧设备，采用新设备。

因为关于机器人的赛项众多，竞赛设备价格昂贵，单套设备动辄几十万，而中西部高职院校的整体投入又比较有限，赛前往往只能勉强购买1～2套竞赛设备用于备赛。由于设备台套数较少，整班的赛课融通课程很难开展，只能服务于少许备赛学生。一旦赛项设备更新换代，淘汰下来的少许竞赛设备不再适合竞赛备战；同时也因为台套数过少，很难用于日常教学。长此以往，旧的竞赛设备浪费宝贵资金，还占用实训场地，变成闲置的鸡肋。

（二）“1+X”考证设备投入高

目前为止，与工业机器人直接相关的“1+X”证书有五种：工业机器人操作与运维职业技能等级证书、工业机器人应用编程职业技能等级证书、工业机器人调装职业技能等级证书、工业机器人集成应用职业技能等级证书和工业机器人产品质量安全监测职业技能等级证书。此外，与工业机器人技术有关联的“1+X”证书还有多个。这些证书，覆盖了工业机器人制造企业、集成企业和应用企业的多个就业方向。院校将“1+X”证书制度试点与专业建设、课程建设、教师队伍建设等紧密结合，推进“1”和“X”的有机衔接，有利于提升职业教育质量和学生就业能力，有利于深化教师、教材、教法“三教”改革，有利于促进校企合作，建设好实训基地。

各个院校工业机器人专业的就业方向，一般会涉及多个“1+X”证书。受限于经费和场地等因素，一所学校很难购买所需的全部“1+X”考证设备并申报考点。最大的可能性是建设1～2个与自身专业特色最相关的“1+X”考点。但这带来的结果是，学历课程只能与学校建设的“1+X”证书互融互通，融通的深度有限。

（三）“岗课赛证”融合任务重

通过召开“工业机器人技术专业企业实践专家研讨会”，梳理工业机器人典型岗位任务；立足学校实训条件，瞄准某个工业机器人国赛或世界技能大赛的比赛项目；对标“1+X”证书标准，选择合适的“1+X”考证实操项目；基于工业机器人技术专业人才培养标准，开发“岗课赛证”课程体系，以工作岗位项目、竞赛项目和“1+X”证书项目作为教学项目。

“岗课赛证”融合最终要落实到每门课程上，但每门课程的实际授课团队人数都不多，较好的情况有2～3人，有的只有1人，建设优质课程资源难度较大，进一步申报省级或国家级资源库的难度更大；大多数老师都身兼数职，主持多门课程的教学，精力有限；年纪稍长的老师不擅长信息化资源的建设。请专业的团队来开发教学资源，一来耗资大；二来由于不是专业教师开发，资源质量得不到保障。课程的建设需要投入大量的人力和财力，多数学校只能集中精力，重点建设几门主干专业课程的资源，而其余课程资源建设则严重滞后。

呈现在访问者眼前的全景场景是如何制作的？照片又是如何采集的？相关文献不多。本文介绍全景图片的拍摄方法、拼接过程，以及图片的后期处理方法。通过本文，读者可以全面了解全景图片是如何拍摄、制作的，同时希望对全景制作人员有一定的辅助作用。

（四）师资培训稍显滞后

工业机器人技术是一门综合程度很高的交叉学科，涉及机械、电气、液压气动、PLC、现场编程、离线编程、C语言编程、机器视觉、智能传感器、触摸屏、工业互联网、工业工程和数字双胞胎等技术。“岗课赛证”融合和模块化教学改革，对教师的综合职业素养提出了更高的挑战。专业教师需要一专多能，甚至多专多能，才能胜任模块化教改的工作。

比较理想的情况是，学校邀请课改专家和行业领军人物开展培训和持续指导，培养孵化一批校内课改专家和技术领军人才；再由这批校内专家发挥辐射带动作用，在全校范围内提升新技术、新工艺和新规范与课程的融合，促进一线教师教学发展。但是2020年以来，绝大多数教学培训和技术培训都在线上进行，且培训后缺乏实践指导和交流，教师进行“岗课赛证”融合的教改很容易各自为政。教师参加企业顶岗实践或前往兄弟院校进行同行调研，也变得困难重重。这些严重影响了一线教师特别是新进教师的职业成长。

三、区域性“虚拟教研室”的建设框架

考虑到疫情的影响，高职工业机器人技术专业建设“虚拟教研室”试点时，联合同一省域或市域内几所优势互补的院校共建，比较有利于线下、线上教研活动的开展。

（一）团队建设

以笔者所在的武汉职业技术学院为例，该校工业机器人团队为全国首批“国家级教师教学创新团队”，学校周边10公里以内的高职院校多达七所，其中包括工业机器人相关省级赛事和全国性赛事承办学校、获奖单位，以及工业机器人相关“1+X”试点的建设院校。在各自学校领导认可且同意提供必要保障的前提下，各校工业机器人专业教师组建“虚拟教研室”。虚拟教研室本着开放、共建的原则，开展协同教研。

另外，虚拟教研室主任，应由工业机器人国家级教师教学创新团队负责人、国家级教学名师或业内知名专家担任。教学名师能够将相关人员凝聚起来，以明确教研方向、协同教学研究；教学名师可发挥标杆引领作用和协调组织作用。而要确定教学名师能否引领虚拟教研室，还要考虑其是否有开放的胸襟，以及带动更多教师共同进步的服务意愿[6]。

（二）平台建设

通过虚拟教研室的建设，可整合多所院校的设备、师资和教学资源，实现互通有无，强强联合，提升资源的综合利用效率。虚拟教研平台采用技术手段，支持虚拟教研室开展工作，应至少具有以下功能：支持联合开发人才培养方案、课程标准，合作开发并同步使用新形态教材，共同申报建设在线课程等，实现教学资源的管理与共享，促进学科交叉融合，支持多校教师合作发展。

（三）机制建设

虚拟教研室要建设一套行之有效的运行制度来保障其持续运行。此常态化运行机制包括虚拟教研室的组织形式和运行制度，其中核心的运行制度是共建共享机制（如关于成果发布与使用的机制）和参与教师的教研协同机制（例如协同任务的发布、响应、提交与管理机制）[7]。此外，参与院校应制定文件，一方面，认可教师参与虚拟教研室建设的教学工作量和社会服务工作量；另一方面，每年应提前协调好教室、机房和宿舍等安排，以便为外校学生共享设备时提供方便。

四、“工业机器人虚拟教研室”的建设内容

基于高职院校工科专业培养应用型人才的特点，实训设备是一切教研活动开展的基础。基于实训设备的共建共享，开展教学资源的共建共享；以教学资源共建共享为契机，协同开展教师共同培养工作。

（一）互补型教学设备共建共享

在工业机器人虚拟教研室主任的统筹之下，在成员院校中重新梳理重要的机器人赛项和各赛项的优势院校。然后，各赛项的优势院校通过陈述自身师资和设备优势，申报该赛项的组长单位（所有的成员院校，至少担任一个赛项的组长单位）。

对于赛项组长单位而言，假设竞赛设备能够共用（结合意向参赛组员院校的数量和是否为大赛的举办方等因素，确定够用的台套数，竞赛设备不少于4套），可不追加设备投资；假设竞赛设备不够共用，需出资追加设备。另外，组长单位需加强师资培训，承担本校、协助虚拟教研室内其他成员院校参赛队的考前培训，并提供住宿。对于赛项的组员单位而言，可通过互换或付费的方式，共享竞赛设备和考前培训。

竞赛设备共享的好处不言自明。对于组长单位而言，可开发基于竞赛项目的项目式课程，服务更多的学生，形成专项优势，提升学校美誉度；可服务社会和其他院校，产生一定的社会服务收益；三五年后，假设竞赛设备更新换代，由于数量足够，被淘汰的竞赛设备可以继续服务于日常教学，有效寿命得以延长。对于组员单位而言，就算没有设备，参赛团队依然可以通过互换或付费的方式，享受竞赛设备和培训服务，大大减小参加竞赛在设备投入方面的资金压力。

2.“1+X”考证设备共建共享的方式及好处

自2019年4月实施以来，“1+X”证书制度已经经过了近三年的发展。虚拟教研室的成员院校，一般都已经建成工业机器人相关“1+X”试点中的1～2个。不同“1+X”试点的院校间，可以互换或付费享用“1+X”书证融通课程、“1+X”考证服务和学生宿舍。教师为其他成员院校开设的“1+X”课程，可等同于本校的教学工作量。

“1+X”考证设备共享的好处为：整体而言，节约区域内各院校购置“1+X”设备投入的经费，避免重复建设，便于“1+X”书证融通的落地实施；各院校“1+X”软硬件资源共享，教师和学生可以“游学”到其他院校，有助于在院校间加深了解，优势互补，共同进步，整体提升该区域的职教水平。

（二）合作型教学资源共建共享

协同修订人才培养方案、教学标准、教学视频、实训项目，围绕专业建设、课程改革、教学内容和方法改进，形成全方位立体的虚拟教研室；其中人才培养方案的制定和修订需要进行人才需求调研、行业专家反馈、多校教师探讨交流、培养方案论证等，虚拟教研室能对各环节提供有效支持[8]。

课程资源共建共享的好处有：跨学校集中优势人力资源，分工合作，降低单个教师的课改压力；“以教师为主体”开发课程资源，可节约财力，并促进教师的成长；院校共享优质教学资源，大大提升资源的利用率，同时也便于国家级资源库的培育、立项和结题。

（三）“共赢型”师资力量共同培养

1.线下线上培训共享

虚拟教研室内各校轮流坐庄，线下聘请顶级技术类和教学类专家开展讲座，其他院校教师可线下或线上共享。另外，在实施新的教学理论和使用新技术新工艺的过程中，遇到问题可以校际交流讨论，避免闭门造车。

专家讲座共享的好处：一是节约经费，让专家讲座效益最大化，一次讲座让更多院校一线教师受益；二是虚拟教研室成员共同成长，营造良好的学习氛围，促进区域内职业教育快速进步。

2.院校互访，互为激励

每年寒暑假的教师调研，一般都是去全国顶尖职业院校调研。当然，向高水平职业院校看齐，这是很有必要的。但发达省份的高职院校资金投入，中西部省份望尘莫及，很难“见贤思齐”。

区域内的每所高职学校都各有亮点和特色，互相拜访和学习不容易受到疫情或距离的影响。虚拟教研室内院校每年轮流坐庄，向集中来访的兄弟院校，充分汇报展示亮点工程，如竞赛获奖经验、资源库建设经验和先进教学模式等，大家互通有无、互为激励，区域协同发展。

院校互访的好处：因为每所院校都要向兄弟单位进行汇报展示，因此大家都需要更好发展，才能有亮点可展示，以便谋得更多的资源。当区域内兄弟院校开始“内卷”，大家知己知彼，都憋着一口“追求进步”的气，区域内的职教水平才能得到整体的提高。

虚拟教研室是“智能+”时代新型基层教学组织的新探索，其建设标准、建设路径、运行模式等，均需要在不断的实践中走向完善和提高。组建区域性虚拟教研室，可以集中区域优势，在强强联合、优势互补后，再查缺补漏，避免区域内院校实训资源的重复建设，在一定程度上克服中西部地区职业教育整体投入不足的问题。另外，区域内院校共享培训，共建资源，互为激励，抱团图存，相比于单打独斗，更容易培育出优秀教学成果和教学领军人物，带动区域职教进入良性循环。