基于“工作過程系統(tǒng)化”的《焊接機器人技術》課程開發(fā)

1. 五年制高職課程開發(fā)背景

課程是職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展的核心要素，高質(zhì)量的課程能夠促進學生的全面發(fā)展，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，提高學生的培養(yǎng)質(zhì)量。課程改革是現(xiàn)代職業(yè)教育發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，也是推進職業(yè)教育教學改革的重要手段和途徑。目前五年制高職部分專業(yè)課程依然存在注重知識傳授的傾向、缺乏整合、課程內(nèi)容繁、難、偏、舊、與企業(yè)真實工作內(nèi)容脫節(jié)等問題。

五年制高職智能焊接技術專業(yè)主要培養(yǎng)面向金屬制品業(yè)、通用設備制造業(yè)、鐵路、船舶、航空航天和其他運輸設備制造業(yè)的機械熱加工人員、機械工程技術人員等職業(yè)，能夠勝任焊接設備操作、焊接工藝制定、焊接機器人操作與編程、焊接質(zhì)量檢驗、焊接生產(chǎn)管理等工作的高技能人才。2021年12月28日，工業(yè)和信息化等多部門印發(fā)了《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》和《“十四五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》。規(guī)劃提出，到2025年，制造業(yè)機器人密度實現(xiàn)翻番，到2035年，重點行業(yè)骨干企業(yè)基本實現(xiàn)智能化。如何培養(yǎng)出企業(yè)、行業(yè)需要的高質(zhì)量技術技能人才，是我們職業(yè)院校亟需解決的問題。

“工作過程導向”一詞源于20世紀90年代中后期的德國，因而德國學者在“工作過程導向”方面的研究成果比較豐碩，包括理論研究與應用研究方面。國內(nèi)學者通過分析、梳理、總結(jié)關于德國工作過程導向開發(fā)課程的經(jīng)典案例，提出了工作過程系統(tǒng)化課程設計理念，為職業(yè)院校實施課程改革與建設提供了理論依據(jù)和行動范式。本論文以工作過程系統(tǒng)化課程設計系列研究成果為借鑒，開展五年制高職《焊接機器人技術》課程的開發(fā)。 

2. 課程開發(fā)現(xiàn)狀

課程內(nèi)容滯后于實踐應用    制造業(yè)是現(xiàn)代經(jīng)濟的重要組成部分，它對于國家的經(jīng)濟發(fā)展、技術創(chuàng)新和國際競爭力具有重要意義。當前，焊接技術在制造行業(yè)中已經(jīng)成為一項不可替代的技術。未來，隨著工業(yè)自動化和信息化的發(fā)展，焊接技術將會更加智能化、自動化和數(shù)字化，使制造業(yè)更加高效和可持續(xù)。然而目前五年制高職課程《焊接機器人技術》不能夠緊跟技術發(fā)展，培養(yǎng)的學生達不到企業(yè)崗位的要求。

教學模式陳舊    當前五年制高職課程《焊接機器人技術》的教學方法盡管采用了理實一體化教學，但依然是以教師講授為主，學生被動接受知識，沒有與時俱進的思維，師生之間缺乏有效互動，未充分采用校企協(xié)同育人的方式，學生對焊接機器人操作工作過程缺乏直觀的印象，理論與實踐脫節(jié)，無法達到人才培養(yǎng)質(zhì)量要求。

評價過程單一    當前五年制高職學校的課程評價通常是以理論考試的成績作為最終評價的標準，僅僅考核了學生的知識掌握情況，忽視了對學生技能和情感態(tài)度與價值觀的評價，以致畢業(yè)生的崗位適應能力、專業(yè)運用能力和實踐創(chuàng)新能力嚴重不足的后果。

3. 基于工作過程系統(tǒng)化的課程開發(fā)思路

工作過程系統(tǒng)化，也就是按照真實的企業(yè)工作順序完成某項指定的任務。基于工作過程系統(tǒng)化開發(fā)課程，第一步進行行業(yè)背景的調(diào)查，了解行業(yè)發(fā)展趨勢，接下來調(diào)研企業(yè)工作崗位或崗位群，掌握企業(yè)真實需求，提煉出典型工作任務，根據(jù)職業(yè)能力需求，轉(zhuǎn)化為行動領域，之后由學校高級職稱的教師和企業(yè)專家共同進行學習領域轉(zhuǎn)換，確定課程標準，然后按照五年制高職學生的認知規(guī)律以及職業(yè)成長規(guī)律設計學習情境，組織教學實施，最后進行課程評價。本文以智能焊接技術專業(yè)的《焊接機器人技術》課程為例，進行工作過程系統(tǒng)化課程開發(fā)。 

4.《焊接機器人技術》課程構(gòu)建

4.1確認典型工作任務

通過問卷調(diào)查法和訪談法對校企合作相關企業(yè)的領導、部門負責人及一線技術人員進行調(diào)研，可了解到五年制高職焊接專業(yè)學生畢業(yè)后一般從事的焊接機器人相關工作崗位主要有焊接機器人操作員、焊接機器人程序員、焊接機器人維護員，其典型工作任務有：焊接機器人的安全操作、焊接機器人的程序設置、調(diào)試、機器人自動焊工藝參數(shù)的設定和優(yōu)化、焊接機器人及輔助設備的操作、焊接機器人設備的日常維修、保養(yǎng)和更換、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和記錄。

4.2行動領域歸納

五年制高職學校的專業(yè)課程開發(fā)中行動領域的歸納是在掌握焊接專業(yè)崗位群和企業(yè)實際工作崗位的基礎上，通過分析典型的工作任務來確定的。行動領域歸納主要采用“頭腦風暴法”，通過召集有經(jīng)驗的技術工人、生產(chǎn)廠長、班組長、技術員、車間主任和質(zhì)檢主管等進行專家座談來確定，具體如下：焊接機器人設備的認識與操作、焊接機器人的程序設置、調(diào)試、焊接機器人工藝設計、焊接機器人操作、焊接機器人設備的日常維護、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和記錄。

4.3學習領域歸納

學習領域是工作過程系統(tǒng)化教育思想的實踐模式，學習領域轉(zhuǎn)換即依據(jù)行動領域要求，按照學生的認知規(guī)律與職業(yè)成長規(guī)律對學習內(nèi)容進行構(gòu)建與序化，使其成為課程方案的建構(gòu)程序和手段。按照五年制高職學生的認知規(guī)律，并參考焊接專業(yè)領域高級職稱的“雙師型 ”教師和企業(yè)專家的意見，對行動領域進行分析論證，總結(jié)學習過程中需要的知識與技能，從而轉(zhuǎn)化為五年制高職學校要求的焊接機器人技術學習領域課程?！逗附訖C器人技術》課程共分為以下4個學習領域：焊接機器人基礎知識、焊接機器人工藝分析、焊接機器人操作基礎、焊接機器人編程基礎。

4.4課程標準研制

焊接機器人目前在制造業(yè)中應用非常廣泛，企業(yè)生產(chǎn)場景較多，因而《焊接機器人技術》為智能焊接專業(yè)的核心課程。課程任務由企業(yè)典型的工作任務提煉總結(jié)得到，代表性較高的工作任務能夠幫助教師更好地開展本課程的教學，使學生更加全面、系統(tǒng)、深入地掌握所學知識。學生第一、第二學年學習《走進焊接》《機械制圖》《機械CAD》《電工電子技術基礎》等專業(yè)基礎課，獲得機械、電子相關基礎知識和能力；第三、第四學年繼續(xù)深入學習《金屬熔焊原理》、《金屬材料焊接工藝》、《焊接方法與設備》《焊接機器人技術》等專業(yè)核心課程，將所學進一步深入到應用層面；第五學年學習《焊接生產(chǎn)管理》《船舶焊接工藝》，完成畢業(yè)設計等，對前兩年的學習成果進行綜合運用。從基礎專業(yè)能力培養(yǎng)，再到專業(yè)核心能力強化，最后是綜合技術技能應用，循序漸進地提升學生職業(yè)能力。

4.5學習情境設計

  學習情境設計是整個課程開發(fā)的關鍵環(huán)節(jié)。學習情境是在學習領域的基礎上，通過對學習領域中的能力目標和學習內(nèi)容進行方法論和教學論的轉(zhuǎn)換，從而得到的主題學習單元。本文根據(jù)五年制高職學校的教師和專家的建議，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)的實際情況，進行了《焊接機器人技術》課程的學習情境設計，如表1所示。

表1 學習情境設計

4.6教學過程設計

  教學過程按照“資訊、創(chuàng)設情境、計劃決策、任務實施、反例證明、總結(jié)評價”等六個環(huán)節(jié)展開實施。采用工學一體的教學模式，按照職場要素設計一體化教室，主要由工作區(qū)和學習區(qū)兩大部分組成。教學中，堅持以學生為中心的教育理念和建構(gòu)主義教學理論，基于真實的工作任務，積極創(chuàng)設問題情境，引導學生自主學習，合作探究，獲得知識、技能和方法。堅持移動學習的理念，結(jié)合學習通等平臺實現(xiàn)靈活的學習方式和交互性的學習環(huán)節(jié)，提升學習效果。

4.7教學評價

  教學評價以學習目標達成為依據(jù)，采用多元化的評價方式，按照過程性評價與結(jié)果評價相結(jié)合、線上評價與線下評價相結(jié)合、自我評價與他人評價相結(jié)合的原則，實現(xiàn)對學生學業(yè)科學、客觀、真實的評價，見表2。

表2 評價體系設計思路

5.結(jié)語

  當前，不少五年制高職學校開設了《焊接機器人技術》課程，但是基于工作過程系統(tǒng)化理念進行課程體系構(gòu)建的工作仍處于研究階段。本論文依據(jù)工作崗位群分析典型的工作任務，根據(jù)認知規(guī)律和職業(yè)成長規(guī)律轉(zhuǎn)化為學習領域，設計學習情境，再進行工學一體化教學設計，最后構(gòu)建與課程教學目標匹配的教學評價方式，推動高素質(zhì)高技能人才的培養(yǎng)。

文章來源：  《上海輕工業(yè)》   http://www.12-baidu.cn/w/kj/30978.html