机器人学导论（双语）课程思政教学探索与研究*

施昕昕 李宏胜

南京工程学院自动化学院 南京 211167

0 引言

2020 年5 月，教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》，明确提出：把思想政治教育贯穿人才培养体系，全面推进高校课程思政建设，发挥好每门课程的育人作用，提高高校人才培养质量。全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措，要寓价值观引导于知识传授和能力培养之中，努力将学生培养成为德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人[1]。

机器人学导论（双语）是南京工程学院机器人工程专业的专业基础课，是该专业学生接触的第一门与专业相关的课程。课程对激发学生的专业学习兴趣、热爱所学专业、了解后续相关课程、拓宽学生的国际视野起到了非常重要的作用。高等学校人才培养是育人和育才相统一的过程，需要深入挖掘课程内容和教学方式中蕴含的思想政治教育资源，科学设计课程思政教学体系，将教学目标与思政内容进行融合设计，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]。

1 机器人学导论（双语）课程思政的意义与特点

1.1 课程性质与特点

机器人学导论（双语）是一门双语课程，里面包含大量的专业词汇，对刚接触专业知识的学生来说存在一定的难度。当今社会蓬勃发展，学生很有必要掌握本专业的一些相关英文专业词汇，进行国际交流，拓宽国际视野。本课程还承担着专业导论的功能，因此，在讲解课程时需要优化教学方法，充分调动学生的学习积极性，使其真正热爱所学专业，并学有所成[3]。机器人技术在不断发展，机器人行业也是当今重点发展的热门领域，需要在教学过程中及时加入相关的新技术、新产品，拓宽学生的知识面，使其对行业的发展现状有清楚的了解。

该课程的总体教学目标是使学生对机器人的基本概念、原理到应用有一个简要、概括性的了解，提升学生学习后续专业相关课程的兴趣，对后续专业课程起到引导作用，同时拓展学生的专业视野。本课程以基本概念讲解为主，涉及相关知识内容较广，但不追求深度；课程采用双语教学，目的是让学生在了解专业知识的同时，加强其专业名词和术语的词汇量，强化其流利阅读、理解专业文献的能力和翻译专业相关的英文文档资料的能力。本课程在讲授时尽可能采用通俗易懂的表达方式，并结合大量图片实例和视频资料，加深理解，提升学习兴趣。课程的最后安排学生汇报环节，将所学知识结合实例进行讲解展示，一方面可以巩固课堂内容并进行应用，另一方面也可以锻炼学生搜集整理资料并进行表达的能力。

1.2 机器人学导论（双语）课程思政的意义

我国“十四五”规划和2035 年远景目标纲要提出，要培养具有社会责任感和使命感的、满足全面建设社会主义现代化国家新征程要求的应用创新型高层次新工科专业人才[4]。机器人学导论（双语）是机器人工程专业学生学习的第一门专业课程，对学生而言，是一次对专业特点和专业知识的了解和分析过程，具有非常重要的意义。

紧密结合新工科的特点，全面落实“价值塑造、能力培养、知识传授”的思政育人理念，在课程教学过程中结合专业知识教学，将独立思考、创新能力以及工程意识、工匠精神融入其中，并结合国家经济发展和中国制造，引导学生了解工业机器人在制造业自动化生产线及相关工程中的应用，了解机器人行业的关键技术问题、市场与挑战，强化科技强国、社会责任、爱国情怀等意识，培养满足国家需求的高层次新工科专业人才。

2 教学目标与思政内容的融合设计

2.1 教学目标

机器人学导论（双语）课程的总体教学目标是使学生对机器人的基本概念、原理到应用有一个简要、概括性了解，提升学生学习后续专业相关课程的兴趣，为后续专业课程起到引导作用，同时拓展学生专业视野。了解工业机器人的基本概念、坐标变换、速度静力学、运动学算法及轨迹规划、机器人建模以及关节控制技术、传感器及机器视觉等。了解国内外工业机器人的应用背景与现状、我国机器人市场状况；了解工业机器人的机电结构组成，了解国内外常见工业机器人的分类；熟悉工业机器人的基本概念，包括自由度、关节、参考坐标系、工作空间、关节连杆等，能进行简单的机器人坐标变换计算；了解机器人正逆向运动学算法以及关节与末端速度、力的关系；了解轨迹规划的概念、简单的多项式轨迹规划方法；了解工业机器人驱动的类型、特点、基本原理等；了解动力学建模的概念和思路；了解机器人关节控制技术概念；了解环境感知的概念，简介各种常用传感器；了解图像获取、图像处理的基本概念和工业机器人编程的概念及行业应用。强化机器人相关领域的专业英文词汇、短语和术语，锻炼流利阅读、翻译机器人相关领域英文书籍、文献的能力，能针对相关问题对英文资料进行归纳总结，提升学生在专业领域的英文文献理解和专业知识交流能力。

2.2 课程思政融合设计

课程思政不同于思政课程，思政课程是直接传授思政内容，而课程思政需要将思政元素融入课程内容里，要润物细无声，这就需要在授课之前进行有效的思政内容融合设计。通过典型案例的设计与讲解，将正确的理想信念、价值观等有效地传输给学生。

结合机器人行业的发展历程，帮助学生了解我国制造业的快速发展，树立为制造业技术进步而奋斗的精神，引导学生将个人发展与国家发展战略紧密结合。通过引导学生认识机器人重要功能部件，了解行业发展面临的问题和努力的方向，为今后职业规划提前准备，将学生知识学习与爱国精神、钻研精神结合起来。引导学生理解国家各行业对机器人功能和应用的需求，切实理解理论与实践相结合的重要性[5]。了解机器智能的发展和国家制造业智能化战略，帮助学生树立为先进制造业发展而努力的远大理想。

3 课程思政具体实施措施

3.1 课前准备

课程组长需要定期组织授课教师进行课程研讨，学习课程思政的相关文件内容和精神，真正吃透课程思政的精髓，避免浮于表面的泛泛而谈。课程组教师团队对课程思政的认识与理解水平直接决定课程思政的教学效果。机器人学导论（双语）是一流课程培育课程，利用前期线上授课的时机，丰富课程资源，提高学生的学习兴趣。课程组在学习通上传了大量参考资料，学生可以很方便地下载学习，还可以和教师互动。另外，要合理安排融入思政环节的学时，不能出现专业课授课时长不足从而影响教学质量的情况，这些都需要在课前进行精心设计。课程团队还要定期进行课程思政专题学习，加强思政理论知识的学习，不断提高教师的思政水平。

另外，还要将课程思政与专业思政结合起来，将思政内容贯穿整个人才培养体系，这就需要统筹考虑专业课程体系中各门课程的具体情况，避免出现各门课程“各自为战”，甚至不同课程重复使用同一思政元素的现象，这种重复提及的思政元素很容易引起学生的抵触心理，无法发挥思政育人的作用。因此，需要根据人才培养方案中各门课程的特点和重要性，有规划地设计课程思政元素，以专业思政的高度进行顶层设计，从课程体系进行统一规划，才能真正发挥思政育人的作用。

3.2 课堂教学

课堂教学主要包括教学内容和教学方法。教学内容方面，可以结合典型案例讲解，要充分结合当前技术的最新进展，介绍相关领域的发展趋势，注重培养学生的学习兴趣，增强学生的专业认同感和专业自豪感。适当融入思政内容，让学生在学习过程中感同身受，自然地吸收思政元素，要注意避免生搬硬套。

例如，在讲解机器人的种类时，结合社会各行各业，介绍各种类型的机器人，包括移动机器人、服务机器人、医疗机器人、农业机器人等，提高学生的学习兴趣。特别是疫情防控期间，各种机器人在不同场合发挥重要作用，比如测温机器人、配送机器人、巡逻机器人等，改变了人们的生产和生活方式。介绍这些先进的机器人，让学生了解国家在服务行业、医疗卫生、航空航天等领域的发展水平，从而培养学生“中国智造引领世界”的自豪感。

再比如在讲解人工智能和机器学习内容时，介绍人工智能和机器学习的基本概念，并结合大量实例进行讲解。通过大量实例的讲解，激发学生的学习热情，帮助学生了解国内外相关技术的研究现状，进而树立掌握专业知识和技术的信心和为国家和社会发展服务的社会责任感[6]。结合疫情防控，讲解机器学习技术在分析疫情数据、人员流调等方面发挥的积极作用，采用空间聚类分析算法，掌握疫情的时空分布规律，针对不同区域不同程度采用不同的防疫措施。

使用机器学习对大量数据进行训练，用于相关事件的预警，体现了机器学习算法的社会价值。引导学生关注社会，利用所学知识服务社会，分析问题和解决问题，真正学有所用[7]。

课程的最后一次课设定为课堂汇报环节，提前给学生布置汇报要求。学生按照要求进行资料的搜集与整理，并制作PPT，在课堂上进行汇报展示。通过课堂汇报环节，学生不但对自己所汇报的内容加深理解，还能了解其他组同学汇报的内容，拓宽了知识面。结合教师的点评，学生能更好地掌握课程的知识点，并学以致用，真正掌握相关知识。

另外，课堂汇报环节也是学生进行展示的一次机会，通过课堂汇报环节也可以发现一些问题并加以解决，对PPT 的制作、内容组织和讲解、表达能力和时间掌控能力等都是一次很好的锻炼。只有少部分学生用纯英文汇报，说明学生的英文水平还有待提升，因此，很有必要结合专业英语课程，进一步提升学生的英文水平。

3.3 教学手段

目前线上教学资源很多，要充分利用已有资源，实现线上线下教学相结合。借助线上教学平台，发布相关活动和资源等，建立相关的课程群和课程思政教学体系，挖掘通用的育人元素。线下课堂上多采用小组讨论的方式，让学生自由思考和表达。充分利用多样的教学资源，鼓励学生深度思考，提高学生学习的积极性，主动分析问题和解决问题，培养学生思维能力，将课程学习和思政教育相结合。

要建立相应的考核评价机制，对于价值体系的考核，不可生搬硬套，要有相应灵活的考核措施。注重过程性考核，考查学生在学习过程中所表现出的思想情况，要注意避免形式化。同时，要注重学生的学习反馈，对于学生提出的有益意见可予以吸收改进，对于学生存在的问题要进行有效解决，不断提升教师自身的学术水平和思政素质。

4 结束语

根据高等学校课程思政的建设要求，对机器人工程专业的基础课程机器人学导论（双语）进行了课程思政教学探索与研究。分析了课程的性质与特点，阐明了对该课程进行课程思政的意义。结合教学目标，进行课程思政内容的融合设计，并给出课程思政具体的实施措施，从课前准备、课堂教学和教学手段等方面分别阐述，并以专业思政的高度进行顶层设计，从课程体系进行统一规划，不断提升教师的学术水平和思政素质，将课程学习和思政教育相结合，真正实现思政育人的目标。