“双高”背景下工业机器人专业“三教”改革模式探究

摘"要：“双高”时代，职业教育的发展面临巨大挑战，其中培养质量已经成为职业教育发展的重中之中，高职院校的教学发展应与“双高建设”的人才培养目标相一致，在此背景下，开展“三教”改革是推动职业教育高质量发展、培养高素质技能人才的关键路径之一。作为工业机器人专业的核心课程——工业机器人现场编程，是工业机器人专业人才培养目标中的重要课程之一，针对目前工业机器人专业教学环节中存在的教学内容与企业需求存在差异、教学方法陈旧及教材更新不及时等问题，从“三教”改革为出发点，详细剖析目前职业院校工业机器人专业存在的问题，结合“工业机器人编程综合应用”案例，探究“以学生为中心的项目式线上线下混合式教学”模式，将教师能力提升作为课程改革的起点，以教学方法为改革重点，为职业院校工业机器人专业的发展作出一定的贡献。

关键词：“双高”计划；“三教”改革；混合式教学；职业教育；工业机器人；以学生为中心；教师能力

中图分类号：G642.4"""文献标志码：A"""""文章编号：2096-000X（2025）S1-0132-04

Abstract：Intheeraof\"double-high\"，thedevelopmentofvocationaleducationisfacinggreatchallenges，inwhichthequalityoftraininghasbecomethecenterofgravityforthedevelopmentofvocationaleducation.Theteachingdevelopmentofvocationalcollegesshouldbeconsistentwiththetalentcultivationgoalsof\"doublehighconstruction\".Inthiscontext，carryingoutthe\"threeeducation\"reformisoneofthekeypathstopromotethehigh-qualitydevelopmentofvocationaleducationandcultivatehigh-qualityskilledtalents.Asthecorecourseofindustrialroboticsmajor——\"IndustrialRobotFieldProgramming\"isoneoftheimportantcoursesinthetalentcultivationgoalofindustrialrobotics.Inresponsetothedifferencesinteachingcontentandenterpriseneeds，outdatedteachingmethods，anduntimelytextbookupdatesinthecurrentteachingprocessoftheindustrialroboticsmajor，startingfromthe\"threeeducation\"reform.Adetailedanalysiswasconductedontheproblemsexistingintheindustrialroboticsmajorinvocationalcolleges.Combinedwiththecaseof\"ComprehensiveApplicationofIndustrialRobotProgramming\"，weexploredthe\"student-centeredproject-basedonlineandofflinehybridteaching\"mode，andcombinedtheteacher'sabilitywiththeteachingmethodof\"onlineandofflinehybridteaching\".Combinedwiththecasestudyof\"ComprehensiveApplicationofIndustrialRobotProgramming\"，thestudyexploresthe\"student-centeredproject-basedonline-offlinehybridteaching\"mode，takestheimprovementofteachers'competenceasthestartingpointofcurriculumreform，andfocusesonthereformofteachingmethods，soastomakecertaincontributionstothedevelopmentofindustrialroboticsmajorsinvocationalinstitutions.

Keywords：doublehighplan;reformofthe\"Teachers，textbooksandteachingmethod\";blendedlearning;vocationaleducation;industrialrobot;student-centered;teachercompetence

“双高计划”是指建设一批引领改革、支撑发展、中国特色、世界高水平的高职学校和高水平专业群[1-2]。一是建设高水平的职业院校需要强化“三教”改革，因为高职院校的高水平建设需要教学水平的提升，而教学水平的提升需要教师主体元素整体素质的提升、教学方法的不断创新和教学工具的科学运用，教师、教学、教材的深入融合才能够推动高职院校的教学发展不断提升；建设高水平专业群需要强化“三教”改革，高水平专业群的建设同样需要强化教师专业技能、创新教学方法和教学手段，同时综合运用数字化的技术将三者融合；同理，“三教”改革的顺利推动并成功实施，也将会反作用于“双高”计划的建设，起到相辅相成的作用。二是“三教”改革是高职院校创新发展的“最后一公里”，“三教”改革是实施职业教育创新发展的实践基地，是提升课堂质量的重要环节，通过“三教”改革，才能将教师、教学、教材融合为一体，才能塑造高质量的高职课堂生态环境，推动高职院校的人才培养质量的系统提升。

机器人是一门集成度比较高的产业，在机器人快速发展过程中，加大机器人高技能人才的培训目前急需解决的问题之一。机器人市场的需求包括诸多岗位：机器人生产线的设计、机器人的现场编程和机器人的维护保养等，这些岗位均需要与之匹配的高端技能型人才[3]。因此，需要高校培养从系统集成、安装调试、操作维护到运行管理的多层次多类型的复合型人才。越来越多的职业类院校开设与工业机器人专业相关的课程，以满足向企业输送高素质人才的目的，支撑机器人的发展。因此，引入新的教学方法对工业机器人课程进行教学改革，满足企业需求是必选之路。

一"现阶段工业机器人课程教学存在的问题

目前，在一些高等的本科院校开设了工业机器人专业，主要培养研发和系统应用等高端领域，但是职业类院校的针对机器人应用的专业培养还处于起步阶段，而且职业类教学中存在教学内容实践环节少，教学模式落后和创造性差等问题，严重影响学生的学习兴趣[4]，因此，对课程教学进行全面改革和创新实践很有必要。目前，职业类院校的工业机器人专业的教学存在如下问题。

（一）"教材方面

教材决定了“三教”改革中教什么的问题，由于机器人是一门新的专业，其知识面比较广，专业教材开发比较困难，特别是针对职业类院校机器人相关的专业书籍，目前在教材方面主要存在以下问题。

一是一般都是选用电气自动化相关的国家规划教材，但是规划教材相比发展比较迅速的技术还有一定的落后，很多教材还是注重理论知识，缺乏实践指导[5]。

二是一些教师在专业课程的把握上不够准确，常把课程教材建成本科的“浓缩版”，没有考虑到职业院校学生的特点[6]。

三是在教学过程中关于数字孪生及虚拟仿真等相关的紧跟技术发展的内容更新较少，使得教材跟不上技术发展的步伐。

（二）"教师方面

职业院校主要是培养技能型人才的摇篮，但是很多职业类院校的老师刚毕业就进入高校工作，其理论知识很强，但是企业工作经验和实践经验不住，导致其动手能力较弱[7]；工业机器人是一门技术比较密集的行业，该领域的相关人才主要集中于科研院所或者本科类院校，高职院校中的机器人专业的老师大多数来于自动化或者机电一体化相关的专业，因此，如何根据专业特点组建一个高水平、结构化的机器人专业教师团队，是高职院校推进机器人专业“三教”改革的又一重要问题[8]。

（三）"教法方面

“三教”改革中，教师是改革的主体，教材是改革的内容，教法是改革的途径，在职业类院校的教学过程中主要存在以下问题。

一是教师没有及时了解学生特点，职业类院校的学生情况比较特殊，一些是高考生源，有一些是通过中专升上来的，因此，学生的整体素质参差不齐，在教学过程中没有根据实际班级情况进行以人而异进行讲授，照本宣科或者讲授理论内容较多，不能以学生实际需求进行讲解。

二是课堂教学过程中，教师专注于已经准备好的课件，忽视学生的学习情况，不能做到启发式教学。

三是数字化资源建设与智能化教学技能手段准备不充分，学生的积极性没有调动起来，以学生为本的教学方法落实不充分，使得教学效果没有达到意向水平。

上述剖析了职业院校在改革过程中出现的一些问题，针对以上的问题，本文认为“三教”改革中要求教学方法要紧跟时代变化，要以“学生”为中心，以成果导向为方向进行，任何教学方法的创新要以培养紧跟时代发展步伐的技术人才为中心，该要求中，包括教学方法的改变、教学主体转变及教学内容的优化，围绕人才培养中心，促进职业教育整体性、全面性的发展。

为此，本文以职业院校工业机器人专业的专业课程工业机器人现场编程中ABB机器人典型应用实战教学改革为例，课堂主要采用项目驱动式为主，“以学生为主的线上线下混合式”教学方法，探讨我国职业教育中“三教”改革在教学一线的实施情况和如何有效地进行“三教”改革。

二"“三教”改革实施案例

本项目以工业机器人现场编程中“ABB机器人典型应用实战”为例，阐述教学过程中的具体实施，分别从教师、教材和教法三个方面进行阐述。

（一）"教师

职业院校“三教”改革中，教师是改革的根本，在整个改革中，需要教师具有与时俱进、开拓创新的精神[9]，因此，学校应以“双师”型教师的建设为突破，形成师德先行、“能力本位”的思想，通过校企合作、产学研平台等渠道，鼓励教师利用暑假参加暑假的企业社会实践和教师带毕业学生的顶岗实习，将企业知识融入到教学过程中，不断提高教师的专业知识水平[10]；

通过比赛来提高教师的专业水平，主要是鼓励教师参加省、市教师职业能力比赛、鼓励教师带学生参加省级比赛，促进教师快速提升教育、教学能力和专业能力[11]、工业机器人专业群中省赛有“制造单元智能化改造与集成技术”“机器人系统集成”“全栈应用开发技能”“智能机器人全景应用”、行业赛“广东中华职教杯工业机器人系统运维员职业技能竞赛”“ABB杯智能技术创新大赛”“全国智能制造虚拟仿真赛项及金砖国家职业技能竞赛（工业机器人数字孪生技术应用、人工智能机器人系统集成及应用）”等相关的学生技能比赛项目，通过技能比赛指导，大大提高了教师的技能水平和教学水平，间接地培养了“双师型”教师，为专业的建设储备了强大的师资力量。通过培训学习来提高教师的综合水平，通过将教师参加一些国培或者通过工程师项目使得教师去企业接受新技能的培训，让教师们不断学习新技术、新工艺，了解新产品和新理念，不断提高教师的综合水平。通过教学改革和科研项目，培养教师的综合能力，教师通过申报科研和教改类项目，公开发表论文以及出版教材等，可以思考在教学过程中存在的问题以及解决办法，为培养专家学者做铺垫，从而提高教师队伍水平。

（二）"教材

教材是“三教”改革的载体[12]，由于机器人专业是目前比较新的一个专业，在其发展过程中，会不断有新的技术出现，但是目前很多高职院校的工业机器人专业的教材采用国家规划的电气自动化的相关教材，因此教师的知识和技能更新速度落后于新技术的发展。对标“职教20条”中提出建设“活页式”“手册式”等新形态的教材，机器人专业教师可以根据教学要求开发一些“活页式”教材，同时，根据工业机器人应用技术集成赛项的相关比赛要求，将该赛项的知识融入教学中，同时引入数字孪生与虚拟仿真等新技术，重构教学内容，实现“岗课赛证”有机融合。

（三）"教法

教法是实现“三教”改革的必经之路，在“三教”改革中用来解决“怎么教”的问题，是教师和教材改革的最终落脚点[13]。

ABB机器人典型应用实战主要是ABB机器人轨迹应用，在教法（图1）上面，采用以OBE中“以学生为中心”的导向理念，以ABB运行的生产线为应用场景，模拟机器人再企业的工作环境，结合任务的特点，采用任务驱动方式，以小组为单位，督促学生学中做、做中学。督促学生通过数字化平台，翻阅活页式教材和工作手册，达成教学目标，解决教学难点，突出教学效果。学生通过IO信号的创建，工具坐标系和工件坐标系的创建，通过新建一个程序模块进行轨迹的编辑，实现ABB机器人的工作。在该过程中，教师通过任务驱动的方式引导学生学习新知识、新技能，学生通过小组合作的方式达到学习的目的，在整个过程中均进行设置相关的任务考核标准。

教学方法上采用以项目驱动式情景教学模式，以学生为中心，师生互动，线上线下同时进行的教学方法，在提高学生知识的同时加强对学生素质的培养[14]教学的过程是树立学生正确三观的过程，因此在教学过程中将思政元素和教学内容有效的融合，比如在机器人的操作过程中需要加入安全点，培养学生的安全意识；在坐标定位的过程中，坐标定位精度的高低会影响后面工件的加工精度，可以加入精益求精元素，在小组合作过程中，需要团队协作，培养学生的团队合作能力，思政元素的融入，可以有效培养学生的职业能力，为后续进入社会做好铺垫。

课堂设置在学校工业机器人实训课室，在进行工业机器人现场编程中机器人现场编程综合应用的过程中，该章节需要8个课时（1个课时40分钟），其中以2个课时为一次课程进行安排讲解，一周安排4次课，本次课程在刚开始已经分组完成，要求学生在整个过程中不能随意更换分组，2个人一组轮流操作，保证每个学生都有实操机会，主要安排如图2所示。

每次课上，均会有相应的任务，本次课程主要任务是要求学生能按要求完成工业机器人搬运、码垛、压铸工作站的通信设置及程序编写，并能与工作站外围设备PLC等进行联调。

在实操课的讲解过程中，要避免传统的纯理论课形式的“填鸭”式教学模式，要充分利用现代的教学资源比如“MOOC”“智慧职教”等一些信息化的教学平台，针对不同的学习章节和学生特点，开发适合学生的教学资源，采用线上和线下同步进行的方式，学生为主题，教师通过引导、辅助。在本次课程结束的时候会将下次上课的主要内容和任务布置给学生，同时，要求学生在课下预习。学习活动如图3所示。课前，教师需要进行学习目标确定已经知识分解等工作，完成教学设计，通过教学平台发布学习任务并进行相关问题的预设，引导学生课前自主预习；课中，学习就学习情况进行交流补充，通过抢答小组讨论等方式进行知识的讨论，然后根据课堂任务要求进行实操训练，教师根据学生的课堂表现进行随堂测试和学校效果的评价；课后，发布课后作业，并批改作业进行教学反思、总结和评价。在整个过程中均以学生为中心，通过信息化教学和线下教学混合式开展，使得学生完成自主学习到知识内化和知识迁移的目的。

三"结束语

工业机器人现场编程课程主要是培养学生的虚拟仿真能力、编程能力和实操能力的一门实操性很强的课程，在教学过程中，加入思政元素，培养学生的职业能力。在该教学过程中，教师培养方面，通过教师参与企业实践，将最新的技术生产理念带进课堂；在教材选定方面，采用国家规划教材，辅助教材以比赛教材作为辅助，采用以项目驱动式的教学方式，以学生为中心，师生互动模式，以工业机器人技术专业的工业机器人现场编程为例，探索符合职业学生成长的教学方法，推进“三教”改革深度发展，有效提升学生的综合素质水平，满足企业对人才的需求。

参考文献：

[1]林克松，许丽丽.“双高”时代高职专业群建设与治理体系改革的共同演进[J].高等工程教育研究，2020（5）：134-139，164.

[2]刘晓，王露莹.“双高计划”高职院校办学评价：理论审视与现实思考[J].高等工程教育研究，2022（5）：139-143，200.

[3]朱志浩，郭毓.“新工科”背景下机器人课程的教学模式探索[J].工业控制计算机，2023，36（7）：161-162，164.

[4]陈曼，张欣宇，孙长忠.“三教”协同创新背景下高校学历继续教育的改革策略[J].继续教育研究，2024（1）：1-6.

[5]朱新民.职业院校数控专业“三教”改革实践与探索——以数控编程与操作课程改革为例[J].高等工程教育研究，2020（5）：147-152.

[6]甘艳平.基于知识关系的高职工业机器人专业“三教”改革策略与实践[J].机械职业教育，2021（2）：54-59.

[7]熊小艳，杨柳.“三教”改革背景下“工业机器人应用系统集成”课程教学改革与实践[J].湖北开放大学学报，2023，43（2）：47-51.

[8]钱晨.基于“三教”改革的“双师”建设路径探索与实践[J].广东职业技术教育与研究，2021（4）：45-47.

[9]汪炜.“双高”建设背景下职业院校推进“三教”改革研究[J].九江职业技术学院学报，2022（1）：6-9.

[10]汪正法，石先彬，钱韦文繁.“双高”建设视域下高职体育教育“三教”改革的创新探究[J].安徽商贸职业技术学院学报（社会科学版），2021，20（4）：74-76.

[11]刘国云.用“三教改革”，促“电子+智能”专业群建设[J].教师，2021（26）：110-111.

[12]许爱军.职业教育“三教”改革的发展逻辑、有效载体与破解路径[J].南方职业教育学刊，2021（2）：16-22.

[13]赵晓娟，雷成霞.“双高”建设背景下“三教”改革的实践探究——以水利水电建筑工程专业群为例[J].广东职业技术教育与研究，2022（3）：145-147，159.

[14]肖连军，周宁.“机电设备维修与管理”专业“三教”改革与书证融通研究[J].南方农机，2022，53（17）：163-165.