高校智能制造專業課程思政探索*
——以“工業機器人技術基礎及其應用”課程為例

陳林濤，劉兆祥，薛俊祥，藍 瑩，陳 睿

（廣西師范大學， 廣西 桂林 541004）

當前“課程思政”已成為高等教育領域的熱門詞匯，作為新時代高校實現“三全育人”必然選擇，課程思政也是實現人才培養高質量發展，落實立德樹人根本任務的重要抓手。在“中國制造2025”背景下，智能制造產業發展與人才培養的合理對接已成為國家智能制造和產業轉型升級的關鍵［1］。因此，對高等院校培養智能制造專業人才的綜合素質提出更高要求，道德教育備受重視?！陡叩葘W校課程思政建設指導綱要》指出“把思想政治教育貫穿人才培養體系，全面推進高校課程思政建設，發揮好每門課程的育人作用，提高高校人才培養質量”［2］。工業機器人作為人工智能時代下制造業的新興產業，正逐漸成為自動化生產市場的重要力量。新工科背景下，工業機器人課程在高校智能制造專業建設中也逐漸占據舉足輕重的地位，其課程教學特點鮮明，教學過程中不僅要注重學生的基礎理論知識學習，更應專注于培養學生在課程實訓、專業實習過程中的職業素養、愛崗敬業與科學嚴謹的精神、創新及團結協作能力的培養，為未來學生走向工作崗位保持匠心做好鋪墊。

因此，本文分析了高校智能制造專業課程思政建設的必要性，并以智能制造專業核心課程“工業機器人技術基礎及其應用”為例，探究“工業機器人技術基礎及其應用”課程思政路徑整體框架，以智能制造企業發展對人才提出的新要求為依據開展了思政元素挖掘，以“工業機器人軌跡規劃與應用編程”章節開展思政元素融入課程教學案例分析，最后開展課程思政教學評價與實施成效分析。

1 高校智能制造專業課程開展課程思政的必要性

首先，高校智能制造專業課程開展思政建設是高校教育發展的基本要求。習近平總書記在2016 年全國高校思想政治工作會議中指出“各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應”［3］。2018 年，習近平總書記在全國教育大會上進一步明確了以“九個堅持”指導教育改革發展的實踐［4］。因此，高校智能制造專業課程開展思政建設是高校教育發展的基本要求。

其次，高校智能制造專業課程開展思政建設是改善思政教育實效的現實需要。從理論角度來看，學校、社會和家庭形成了一個較為完善的思政教育體系。但現階段的大學生在生活上具有較強的獨立性，導致學校與家庭之間產生時空隔閡，使家庭教育無法充分發揮思政教育效果。在這種背景下，高校的思政教育就顯得尤為重要［5］。據沈壯海等發布的《中國大學生思想政治教育發展報告（2016）》顯示，“50.5% 的大學生認為，思想政治理論課開展效果‘一般’；14.0%的大學生認為，‘比較差’或‘非常差’”，學生對于思想政治理論課教學效果認可度不高［6］。加之，部分專業課程教師對自身的德育角色認識不足，將育人責任當作兼職，未能意識到立德樹人的首要性，以至于專業課難以與思想政治理論課形成協同效應，嚴重影響了思想政治教育效果。因此，從高校學生實際出發，對專業課程開展思政建設，助力學生職業核心能力培養，是改善智能制造專業思想政治教育的現實需求。

最后，高校智能制造專業課程開展思政建設是滿足人才市場需求的內在要求。當前，新一輪科技革命和產業變革正在全球范圍內深入發展［7］，為服務國家戰略與產業轉型升級催生了對服務中國制造業的高層次智能制造人才需求。思想政治素質是企業衡量專業人才綜合素質的重要指標，思想政治教育已成為智能制造專業教育的重要內容，智能制造專業課程開展思政建設已成必然趨勢。鑒于此，對高校智能制造專業課程開展思政建設具有重要意義。

2 高校智能制造專業課程開展課程思政的總思路

“工業機器人技術基礎及其應用”課程是以機械工程、智能制造等相關本科專業學生為對象的工業機器人必修課程，是工業機器人課程體系中的重要一環。其目標旨在讓學生掌握現代工業機器人技術的基本原理及在智能制造自動化生產中的應用，了解工業機器人技術發展趨勢，熟悉工業機器人在智能制造產業開展生產的基本流程，最終為培養具有高水平智能制造專業素養和社會責任感的工業機器人技術技能型人才提供支持［8］。

本文以“工業機器人技術基礎及其應用”課程為例，從師資隊伍建設、資源開發、教學改革三方面入手，論述工業機器人專業課程思政發展的基本路徑?！肮I機器人技術基礎及其應用”課程思政基本架構設計邏輯應依據國家思政教育發展文件，融通工業機器人專業技術人才培養方案與“工業機器人技術基礎及其應用”具體課程標準，在組建課程思政開發的師資團隊的基礎上，以培養基本思政素養、智能制造行業素養以及工業機器人專業技能等方面的專業技能型人才為目標導向，進行“工業機器人技術基礎及其應用”課程思政路徑探索，如圖1 所示。

圖1 “工業機器人技術基礎及其應用”課程思政建設總體框架圖

第一，課程思政師資隊伍的建設。高校專業課教師作為學校課程思政教學主體，在高校內是與學生接觸最多，對其言行影響最大的隊伍，他們除了肩負著教書育人的重大使命，同時也承擔著思政教育的重要職責［9］。高等院校智能制造專業的師資隊伍建設中，“工業機器人技術基礎及其應用”課程的專任教師作為在工業機器人理實一體化課堂授課先鋒代表，也是實現理工類課程的教學思政元素融合的一線主力軍，在教學過程中應端正自身的基本職業作風，秉持著工學教育應該具備的工匠之魂，抓住課程思政教育教學和工業機器人專業人才培養目標的契合點，嚴以修身，以身作則，系統性地開展專業和思政教育工作?！肮I機器人技術基礎及其應用”是一門典型高校理工類課程，與文科類課程相比，其知識結構相對復雜枯燥，且授課教師多數是以理工類專業出身，開展課程思政教育存在一定難度。為此，工業機器人教師專業群可成立課程思政教育教學研究中心，設置工業機器人專業的研究課題，結合以思政課為中心的顯性教育與專業課為主力軍的隱性教育，共同開展學生在校期間的思想政治教育，充分運用和挖掘不同學科的思政元素，使思政內容貫穿專業教學全過程，發揮整體教師團隊的思政育人功能，保障“工業機器人技術基礎及其應用”課程思政工作有效、高效開展［10］。

第二，課程思政教學資源的開發。課程思政教學資源庫的建設是提高“工業機器人技術基礎及其應用”課程教學質量的核心基礎，其建設思路應依據課程特點，以師生互動課堂教學為主線，統籌規劃主題模塊，確保資源的實用性，將符合學生專業發展特點的工業機器人教學資源融入課程教學。資源庫的實際使用應包括制作生動形象、符合工業機器人企業應用實況的微課講解、情境動畫、實操視頻等課程資源，依托學習平臺、項目資源等開展課程思政教學，滿足學生的個性化需求。在教材開發方面，堅持將思政素材和課程內容相結合，并將教材展現形式進行思政化處理。通過深入解析“工業機器人技術基礎及其應用”中的思政內容，講述中國智慧在工業機器人行業應用的真實故事，體現中國方案工業機器人產品應用的優越性，清晰論述其中所具備的精神內涵，幫助學生在構建課程知識和技能體系的過程中樹立正確的人生觀和價值觀［11］。以人工智能賦能教育背景下的工業機器人學科深度融合為契機，豐富教材內容，主動融合智能制造、大數據探索、機器人仿真等新興交叉學科，以培養有信仰、敢擔當、愛科研的技術技能型人才為目標。

第三，課程思政的教學改革?！肮I機器人技術基礎及其應用”思政教學改革應從專業培養角度出發，建立起“工業機器人專業人才培養方案→“工業機器人技術基礎及其應用”課程教學標準→“工業機器人技術基礎及其應用”課程教學案例→課程思政知識單元”的改革機制，逐步深化課程思政教學的層層融合，實現“理念→案例→元素”課程思政教學的逐級浸潤。作為理論知識與技能操作相結合的課程，“工業機器人技術基礎及其應用”教師在融入思政實踐教學時應從兩方面入手：首先，開展理論知識教學時，教師可通過團隊課堂輔導的形式，引導小組團隊開展關于工業機器人理論知識的認知討論，催化團隊動力并碰撞出知識的火花。通過學生對知識點的探索和表達，幫助學生發覺自身不足并接納他人意見，促進交流合作的過程中生成思維建設性力量，培養敬畏科學、善于溝通、具備團隊協作精神的學生。其次，在技能操作教學中，專任教師團隊應與當地的智能制造企業勞動模范人物聯系，開展學習交流活動。通過技能實操研討會等形式，充分利用企業人才資源作為課程思政的重要教學資源。例如，邀請省市工業機器人技術能手、智能制造企業勞動模范等領域代表人物走進校園，在課堂上向師生講述自己成長歷程，弘揚大國工匠精神。此外，課余還可組織學生到工業機器人對口企業參觀，培養操作規范和安全生產意識等［12］。

3 高校智能制造專業課程開展課程思政的教學探索

為進一步探究高等院校工業機器人專業課程思政教學體系建設方案，挖掘其課程教學的思政育人價值，本文結合高校課程思政實施策略與工業機器人專業學科特點，將“工業機器人技術基礎及其應用”課程思政教學探索分為課程思政元素的挖掘與設計、課程思政教學實施過程示例兩大模塊進行研究。

3.1 課程思政元素挖掘

“工業機器人技術基礎及其應用”課程涵蓋工業機器人緒論、機械系統設計、運動學、控制系統、感覺系統、工軌跡規劃與應用編程等內容［13］。作為核心理論基礎課程，課程思政元素的挖掘與設計是實現工業機器人課程體系“思政資源庫”搭建的重要基礎和根本前提。如表1 為“工業機器人技術基礎及其應用”課程思政元素表，教師需要根據課程大綱中的德育基本目標，梳理課程結構、創建知識模塊、挖掘思政元素、融入教學案例等，根據學科知識點內涵和專業育人規律，進行科學合理的“工業機器人技術基礎及其應用”課程思政教育載體系統性再造，確保知識理解、技能實操、素質培養要求的統一，這是課程思政教學資源建設的關鍵環節。

表1 課程思政元素分析表

3.2 課程思政教學實施過程

在高等院校工業機器人專業課程思政的教學實施中，融入思政元素不能生搬硬套，而應達到思政教育“潤物細無聲”的實施效果［14］。如圖2 所示，以課程章節中的工業機器人現場編程為例，在整個教原理、學編程、分任務、做示范、評優秀教學流程中，從資源庫的理論知識學習到小組合作技能實操課程再到企業項目實踐的整個教學設計中，都要以學生為課程思政教學主體，企業老師與課堂老師為主導的教學理念，潛移默化地培養學生工匠精神。

圖2 “工業機器人技術基礎及其應用”課程思政教學設計流程圖

3.2.1 課前導入：企業案例作為教學情境

通過視頻展示工業機器人應用企業中由于錯誤的機器人編程邏輯而導致的生產安全事故的視頻作為教學情境，表明開展工業機器人軌跡規劃與應用編程的迫切性與重要性。隨后展示精英骨干編程人員認真專注、注重細節的視頻，強調程序編寫精煉、提高生產效率的必要性。提出精益求精、求真務實以及規范意識的課程思政目標，開啟本任務教學。

3.2.2 課中學習：專業知識與課程思政融合

針對工業機器人軌跡規劃與應用編程的專業知識與課程思政融合部分，開展理實一體化教學。首先，通過視頻動畫學習工業機器人指令和原理，了解基礎理論在企業實際應用中的重要性，感受民族企業文化，走近大國工匠的世界。在視頻講解結束后，同學們基于企業典型案例以小組合作的形式，共同商討機器人編程碼垛的路徑，培養團結協作和交流溝通的能力。其次，移步實訓室觀看企業大師的實際編程操作，并在其指導下完成工業機器人碼垛的實際編程操作，培養求真務實、科學嚴謹的做事態度。最后，由企業大師和課堂老師共同評價學生編程成果，培養其精益求精、追求卓越的意識。

3.2.3 課后鞏固：大師工坊項目實踐參與

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，課后鞏固部分引導學生到大師工坊參與真實的機器人實踐項目，并通過項目實踐過程中突破重重難關的過程，喚起學生利用專業知識在未來立足社會的責任感。鼓勵其成為工業機器人行業的中流砥柱，體會生活在智能制造時代的幸福感，堅定信心與愛國情懷，拓展國際視野［15］。

3.3 融合思政元素的學生課程考核評定

改革后，“工業機器人技術基礎及其應用”課程考核形式是基于“行動導向”教學模式下的學生綜合能力測評，考核形式分為60% 的過程評價與40% 的期末考核，將課程思政要素與技能知識考核實現多維度融合，評價主體包括任課教師、學生、合作企業等，評價體系貫穿“行動導向”教學的全過程，根據學生在課堂學習與企業實踐中展示出的辯證思維、溝通能力、團隊協作等進行多維度考核，使課程思政元素的教與學在不斷的“評價—反饋—改進”中趨于完善，具體內容如表2 所示。

4 高校智能制造專業課程開展課程思政的教學評價與實施成效分析

4.1 課程思政評價理論模型構建

本文基于前期的教學積累與研究，以《高等學校課程思政建設指導綱要》的核心要義和智能制造專業人才培養方案要求為目標，以“工業機器人技術基礎及其應用”課程標準為指引，最終歸納為思政頂層設計理念內涵，經課程專家討論訪談，構建“工業機器人技術基礎及其應用”思政教學評價理論模型( 見圖3)。該課程思政教學評價理論模型包含9 個維度，即思政頂層設計理念、教師思政教學能力、師生課堂關系構建、社會資源整合應用、教學資源整合內化、智能教學平臺搭建、思政教學場景賦能、思政教學具體實施和思政教學方法引入。本模型蘊含“工業機器人技術基礎及其應用”全教學過程的思政評價要素，有效評估了教學過程中不同層面對于課程思政實施的貢獻影響度，重點突出了課堂實施下教師主導和學生主體的關系，強調了課程思政教學過程中情境引入的重要性。此外，該模型突出了智能網聯時代下教育技術在課堂思政建設中的作用，適當考慮社會資源因素并綜合考慮課程思政實施的復雜多維性，有效契合課程思政發展的時效性和科學性。

圖3 “工業機器人技術基礎及其應用”課程思政教學評價理論模型

4.2 課程思政評價量表設計與開發

在量表設計的初始化階段，通過邀請高等院校工科專業課程思政研究專家、“工業機器人技術基礎及其應用”課程一線教師、智能制造專業教學科研工作者、企業管理核心骨干組建42 人的評估團隊，根據“工業機器人技術基礎及其應用”思政教學評價理論模型的涉及維度設計了初始量表。

隨后，采用李克特六級計分法，編制思政教學評價指標量表。該量表指標分數范圍取0 到5分，依次表示從“完全不認同”到“完全認同”的程度。選取部分高校415 名智能制造專業的大三學生接受量表試測和調研采訪，根據內容效度比檢驗方法初步保留部分評價指標。在完成思政評價量表初始化開發后，通過進一步的信效度驗證，分析量表的指標是否符合思政教學多維度目標實現的要求，進一步修正評價量表中晦澀難懂的內容。在最終的思政評價量表確立階段，通過問卷調研進行“工業機器人技術基礎及其應用”思政教學量表驗證結果與分析，具體流程包括探索性因子分析、相關性分析以及驗證性因子分析及量表的形成，最終利用Amos24.0 軟件進行驗證性因子分析，檢驗假設模型的擬合度指標，包括卡方自由度的比值(χ2/df)、規準適配相關指標(NFI)、非規準適配相關指標(NNFI)、比較適配相關指標(CFI)、適配度指數(GFI) 等。由表3可知，各項指標均符合參考范圍值，說明設計的“工業機器人技術基礎及其應用”思政評價量表有較高的結構效度。經效度驗證，“工業機器人技術基礎及其應用”思政評價量表最終確立，分析結果包括不同評價維度的相關性、特征值以及方差百分比，具體如表4 所示。

表4 思政評價量表

4.3 課程思政實施成效分析

本課程教學改革研究選取本校 2020 級智能制造專業學生作為實驗班，與2018 級已畢業的智能制造專業學生（未進行課程思政教學改革）進行“工業機器人技術基礎及其應用”課程實施相關參數對比分析，主要包括課程指標完成度對比分析（圖4a）和課程測試成績對比分析（圖4b）兩種。課程指標完成度在已有問卷維度的基礎上以教師教學滿意度、知識技能掌握程度、課程內容豐富度以及教學方法適用性作為指標進行對比分析，課程測試成績則通過“工業機器人技術基礎及其應用”每一章節測試的班級平均成績進行對比分析。

圖4 “工業機器人技術基礎及其應用”課程思政實施成效統計圖

綜合分析，課程思政融入“工業機器人技術基礎及其應用”課程教學已取得一定的成效，豐富了原有的教學形式，讓工業機器人理實一體化課堂教學充滿生機，充分激發學生學習的積極性和自主性，提升智能制造專業學生的實踐意識及思政素養。后期在探索構建智能制造專業的“課堂思政+課程教學”人才培養體系過程中，仍需進一步把控教學質量，實時關注課堂反饋，貫徹思政育人的理念，不斷改進完善“工業機器人技術基礎及其應用”課程思政內容及模式［16-17］。

5 結語

長期以來，“工業機器人技術基礎及其應用”課程根據智能制造專業特點和人才培養目標，堅持通過課堂理論知識學習、課程實訓基地上機實操與企業項目實踐等環節將思政元素融入課堂教學建設的全流程，致力于將鑄魂育人的種子深植于學生的行為道德、思想品德和職業素養中。通過以教學項目任務分解的形式開展課程思政元素設計與教學實施，在思政育人目標分析、教學方法使用、課程思政案例提取、思政實施流程推進等方面進行深入探究，持續挖掘“工業機器人技術基礎及其應用”課程的育人價值和能力，完成價值觀教育和知識技能教育的有機統一。