千志科,田曉光,汪東霞
(黃河交通學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院,河南焦作 454950)
目前,課程思政在各高校開展得如火如荼,將專業(yè)課與思政教育融合的必要性和有效性已得到教育界廣泛認(rèn)可[1]。傳統(tǒng)工科的專業(yè)課程的研究已較為充分,但新興的專業(yè)課程目前的研究尚有欠缺。工業(yè)機(jī)器人課程目前在各高校的機(jī)械或近機(jī)類本科專業(yè)開設(shè)得越來越廣泛,工業(yè)機(jī)器人課程思政教學(xué)改革研究也有了初步的開展。大連海洋大學(xué)裴洲奇提出了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)“課程思政”的總體原則:“圍繞一個中心、激活兩個主體、抓住三條主線、運(yùn)用四個結(jié)合”的教育理念[2]。浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院尤光輝從職業(yè)教育的角度提出課程思政需要專業(yè)課教師不能只掌握相關(guān)專業(yè)知識,也要了解本課程每一個案例的背景、每一個知識點(diǎn)后面的背景知識并挖掘該知識背后所蘊(yùn)藏的思想,并將這些想法結(jié)合專業(yè)課程傳授給學(xué)生[3]。上海工程技術(shù)大學(xué)萬慧琳提出實(shí)施案例引入法、科學(xué)與哲學(xué)類比法以及科技人物感染法三種工科專業(yè)課程踐行課程思政的有效途徑[4]。
工業(yè)機(jī)器人課程作為一門新興的專業(yè)課程,集機(jī)械、電氣、控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體,是未來工業(yè)裝備發(fā)展的重要方向,對其進(jìn)行課程思政教學(xué)改革研究有著重要的研究價值。
課程教學(xué)全環(huán)節(jié)融入思政元素,將課程思政元素融入課程教學(xué)大綱,在教學(xué)安排的大綱項(xiàng)目內(nèi)對應(yīng)列出基本的思政元素,給教師授課指明思政方向。將思政元素融入教學(xué)設(shè)計(jì),寓道于教,寓德于教,寓教于樂,避免出現(xiàn)教學(xué)、思政兩張皮的現(xiàn)象。案例庫、電子課件等教學(xué)工具也必須基于課程思政的理念進(jìn)行制作、設(shè)計(jì)。高校教育需要將政治教育貫穿于教學(xué)的整個環(huán)節(jié),那么將思政元素融入實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)則是不可或缺的。
課程教學(xué)大綱是課程教學(xué)的核心文件,工業(yè)機(jī)器人課程的全部教學(xué)環(huán)節(jié)均應(yīng)符合工業(yè)機(jī)器人教學(xué)大綱的要求。常規(guī)的教學(xué)大綱的教學(xué)目標(biāo)往往注重知識、能力和素質(zhì)三大項(xiàng)的要求,思政教育目標(biāo)往往忽視。要想較好地開展工業(yè)機(jī)器人的課程思政教學(xué)改革,課程的核心文件教學(xué)大綱必須將思政目標(biāo)融入。新教學(xué)大綱須確立價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授“三位一體”的課程目標(biāo),并結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容實(shí)際,明確思想政治教育的融入點(diǎn)、教學(xué)方法和載體途徑,評價德育滲透的教學(xué)成效,注重思政教育與專業(yè)教育的有機(jī)銜接和融合。在教學(xué)安排的大綱項(xiàng)目內(nèi)對應(yīng)列出基本的思政元素,給教師授課指明思政方向。
教學(xué)大綱只能列出需要融入的思政元素目標(biāo),具體授課時思政元素與哪些知識點(diǎn)進(jìn)行融合,必須在教案中體現(xiàn)出來。這就需要任課老師認(rèn)真思考,研究思政切入點(diǎn),將課程的知識點(diǎn)與思政目標(biāo)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合。課程思政是思政教育與專業(yè)教育一體的,絕對不能“兩張皮”授課。如果思政元素與專業(yè)教育結(jié)合得不夠自然,學(xué)生聽課的效果就會大打折扣,產(chǎn)生疑惑,甚至可能會產(chǎn)生反感、排斥[5]。所以,課程思政的教學(xué)方法也很重要。
根據(jù)教學(xué)大綱的思政元素,多收集圖片、視頻、故事、新聞等各類案例,從而建設(shè)豐富完善的案例庫,再有機(jī)地融入課堂教學(xué),實(shí)現(xiàn)思政教育與專業(yè)教育一體化。案例的選取要緊密聯(lián)系工業(yè)機(jī)器人課程的各個知識點(diǎn),不要牽強(qiáng)附會地強(qiáng)行聯(lián)系。大學(xué)階段的學(xué)生有自己獨(dú)立的思考,過于牽強(qiáng)的案例,會使學(xué)生產(chǎn)生反感心理,不利于教學(xué)。
根據(jù)新教學(xué)大綱、新教案制作能體現(xiàn)課程思政特點(diǎn)的新課件?,F(xiàn)如今的大學(xué)課堂教學(xué),多媒體電子課件已是必不可少的教學(xué)工具,電子課件可以圖文并茂,生動形象地展示教學(xué)內(nèi)容,方便學(xué)生學(xué)習(xí)。課堂教學(xué)中學(xué)生目光停留時間較多的就是電子課件,將課程思政元素、案例呈現(xiàn)在電子課件中,必然能更好地提高對學(xué)生的思政教育效果。
實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的必要教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)以致用才是教學(xué)的主要目的。高校教育需要將政治教育貫穿于教學(xué)的整個環(huán)節(jié),那么將思政元素融入實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)則是不可或缺的。同時,精益求精的工匠精神、團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神等這些思政元素也與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中對學(xué)生的要求一致,融合起來也較為自然。
工業(yè)機(jī)器人課程是機(jī)械類或近機(jī)類專業(yè)的新興熱門課程,該課程的開設(shè)符合當(dāng)今行業(yè)的實(shí)際需求。課程的教學(xué)內(nèi)容一般有緒論、工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動控制、手動操作、任務(wù)編程、搬運(yùn)機(jī)器人、碼垛機(jī)器人、焊接機(jī)器人、涂裝機(jī)器人和裝配機(jī)器人等。從教學(xué)內(nèi)容來看,工業(yè)機(jī)器人課程顯然屬于自然學(xué)科,自然學(xué)科是中性的,不會以個人的意志為轉(zhuǎn)移,但是,科學(xué)是由人發(fā)現(xiàn)或創(chuàng)造的,其在傳播過程中不可避免地會受到人的影響,而人是有情感態(tài)度和價值觀的。在工業(yè)機(jī)器人的課程體系內(nèi)深入挖掘思政元素,探索課程內(nèi)所蘊(yùn)含的科學(xué)哲理、思維方式和辯證法等,有利于培養(yǎng)學(xué)生的洞察力、嚴(yán)謹(jǐn)做事態(tài)度和冷靜客觀的邏輯思辨能力。
工業(yè)機(jī)器人課程的緒論一般包括工業(yè)機(jī)器人的概念、發(fā)展概況、發(fā)展趨勢、分類、應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀等內(nèi)容。作為課程開篇,思政元素必須重點(diǎn)融入。工業(yè)機(jī)器人的概念部分可以從機(jī)器人與自然人的區(qū)別引入做人的“創(chuàng)造性思維”“倫理道德”和“家國情懷”等思政元素。機(jī)器人的發(fā)展概況部分可以融入“創(chuàng)新觀念”“量變與質(zhì)變”等思政元素,也可以從一些機(jī)器人發(fā)展過程中小故事講述創(chuàng)新的艱難、創(chuàng)新方法、創(chuàng)新意識等內(nèi)容。工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢部分可以將機(jī)器學(xué)習(xí)與人類學(xué)習(xí)聯(lián)系,機(jī)器人安全問題與人類安全問題結(jié)合,還可以融入黨的十八大五中全會提出的堅(jiān)定不移貫徹創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念。工業(yè)機(jī)器人分類的多樣性可以引入生物多樣性相結(jié)合。工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀部分往往是緒論部分的重點(diǎn),也是課程思政最需要融入的部分。從關(guān)鍵零部件國外占比可以引入科學(xué)歷史發(fā)展史和美國貿(mào)易戰(zhàn)對我國高科技的封鎖,從而激發(fā)學(xué)生的科技危機(jī)感、緊迫感和任務(wù)感,同時要引入馬克思原理的內(nèi)因和外因的辯證關(guān)系原理和條件性原理部分,要告訴學(xué)生條件是可以改變的,人們可以通過自己的努力創(chuàng)造出事物發(fā)展所需要的具體條件。從我國工業(yè)機(jī)器人總體發(fā)展速度,規(guī)模程度方面可以引入民族自豪感和中國特色社會主義制度的優(yōu)越感,要樹立強(qiáng)烈的創(chuàng)新民族自信,堅(jiān)定不移地走中國特色社會主義自主創(chuàng)新道路,堅(jiān)持自主創(chuàng)新、重點(diǎn)跨越、支撐發(fā)展、引領(lǐng)未來的方針。要緊跟全球科技發(fā)展方向、全方位加強(qiáng)全球國際合作、融入世界創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。
工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分富有規(guī)則性和創(chuàng)新性,在授課過程中一定要讓學(xué)生懂得遵守科學(xué)規(guī)律,善用基本的科學(xué)方法,保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),另外不能固守已有的科學(xué)成果,要善于創(chuàng)新,勇于突破。
工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動控制要求運(yùn)動精確,控制可靠,此部分可以向?qū)W生灌輸精益求精、科學(xué)規(guī)范的工匠精神,要想讓工業(yè)機(jī)器人得到精確控制,操作者也需要精湛的技藝,一絲不茍的工作作風(fēng)。要想讓工業(yè)機(jī)器人正常運(yùn)轉(zhuǎn),每一個零部件、每一個傳感器都需要無故障工作。同樣的,在現(xiàn)實(shí)工作中,要想讓某個工作項(xiàng)目完美推進(jìn),團(tuán)隊(duì)中的每一個人都需要做好自己的崗位工作,愛崗敬業(yè),并且在團(tuán)隊(duì)之間精誠合作,相互間傳遞“準(zhǔn)確信號”。
在工業(yè)機(jī)器人手動操作時,要針對不同的場合,任務(wù)確定不同的參考坐標(biāo)系,那就需要操作者能夠根據(jù)任務(wù)的特點(diǎn),實(shí)事求是,具體問題具體分析,向?qū)W生灌輸矛盾的普遍性與特殊性的辯證統(tǒng)一關(guān)系,分析各類坐標(biāo)系之間蘊(yùn)含的共性與個性、絕對與相對的道理。
在工業(yè)機(jī)器人手動操作時,在其生產(chǎn)線上有著機(jī)械危險、電氣危險、熱能危險、噪聲危害和輻射危害等相關(guān)的潛在危險。國家頒布有工業(yè)機(jī)器人安全生產(chǎn)國標(biāo),相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)在工業(yè)機(jī)器人使用時都會制定一些安全生產(chǎn)規(guī)章制度,如果違章操作,很可能引起人身、設(shè)備的事故。所以在講解此部分內(nèi)容時,可以重點(diǎn)融入規(guī)則意識、安全生產(chǎn)意識,懂得珍惜生命、保護(hù)他人和愛護(hù)設(shè)備。
編程語言是有基本規(guī)則要求的,但每一個任務(wù)的執(zhí)行需要不同的代碼,不同的語句組合。此處可以引入創(chuàng)新和守規(guī)之間關(guān)系,當(dāng)今時代,舉國上下,各行各業(yè)都對創(chuàng)新發(fā)展抱有強(qiáng)烈的熱情,不管是科技的創(chuàng)新、還是制度的創(chuàng)新,都對社會的發(fā)展起著重要的作用,但任何事物的發(fā)展都要有科學(xué)合理的過程,需要遵守基本的科學(xué)規(guī)律,絕不能打著“創(chuàng)新”的名號,以破壞規(guī)則為目的、借創(chuàng)新之名擺脫監(jiān)管,給社會帶來不和諧、不穩(wěn)定的因素。近年來,有些跑江湖的江湖庸醫(yī),以創(chuàng)新為名號,制作假冒偽劣藥品和器具,甚至在某些“三甲”醫(yī)院創(chuàng)辦科室,誘惑求醫(yī)心切的患者,給廣大人民群眾帶來很大的生命安全隱患。還有一些創(chuàng)新,看著很光明正大,但是創(chuàng)新過程缺乏約束,也會造成不良影響。例如幾年前的打車軟件之間的不良競爭,使得在基本形成壟斷的同時,也造成了一些老人、兒童等特殊群體遇到打不到車、招手車不停的情況。甚至在缺乏監(jiān)管的情況下,也發(fā)生了一些惡性的刑事案件。
搬運(yùn)機(jī)器人的控制需要精確的位置和過程控制,要求作業(yè)人員要有嚴(yán)謹(jǐn)、負(fù)責(zé)和專注的工作態(tài)度。不同的搬運(yùn)對象需要不同的搬運(yùn)原理、夾持工具,這就要求學(xué)生要有具體問題具體分析的科學(xué)思維。有些重型搬運(yùn)機(jī)器人,在保持盡可能大的搬運(yùn)質(zhì)量和動作范圍的同時,還要求盡可能減輕自身質(zhì)量,結(jié)構(gòu)盡可能緊湊,位置精度盡可能高。這就要求設(shè)計(jì)人員發(fā)揮精雕細(xì)琢、精益求精的科研精神。
碼垛過程可能是重復(fù)枯燥的,但不積跬步無以至千里,任何一個浩大的工程都是由小事一步一步做起的,這就要求人們有吃苦耐勞、勤勤懇懇、踏踏實(shí)實(shí)、不驕不躁的工作作風(fēng)。
焊接機(jī)器人作為廣泛使用的工業(yè)機(jī)器人之一,對現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。焊接機(jī)器人的應(yīng)用可以較大程度地降低生產(chǎn)成本。此處可以介紹共享單車迅速發(fā)展的科技原因。共享單車制造企業(yè)廣泛地運(yùn)用焊接機(jī)器人降低制造成本是共享單車行業(yè)快速發(fā)展的原因之一。此處可以印證鄧小平同志在全國科學(xué)大會上提出了“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的論斷,符合馬克思理論中的生產(chǎn)力理論和科學(xué)觀。焊接機(jī)器人工作過程也十分需要注意電氣、強(qiáng)光、有毒氣體等安全因素,需要進(jìn)行安全生產(chǎn)教育。
涂裝機(jī)器人對涂裝環(huán)境有一定的要求,這就要求作業(yè)時具備無塵、恒溫、恒濕的正壓噴房,保證有害揮發(fā)性氣體含量不超標(biāo)。此處可以引入抗擊新冠時的“負(fù)壓隔離病房”,講解原理區(qū)別,再引入火神山、雷神山醫(yī)院的建設(shè),突顯中國特色社會主義制度的優(yōu)越性。
噴涂作業(yè)產(chǎn)生的有毒氣體,需要經(jīng)過凈化,達(dá)標(biāo)后才能排放到大氣中,此處可以引入綠色環(huán)保的生產(chǎn)意識。保護(hù)環(huán)境就是保護(hù)生產(chǎn)力,改善環(huán)境就是發(fā)展生產(chǎn)力。生態(tài)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展不是矛盾對立的關(guān)系,而是辯證統(tǒng)一的關(guān)系。
在裝配生產(chǎn)線上,各種裝配機(jī)器人與產(chǎn)品之間需要精密的配合,完成相互間的定位,良好的信號傳遞,生產(chǎn)過程才能順利進(jìn)行。此處可以融入團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神。團(tuán)隊(duì)成員之間就像裝配生產(chǎn)線上的裝配機(jī)器人,需要在完成本職工作的同時相互配合,積極溝通,才能更好地完成整體項(xiàng)目。團(tuán)隊(duì)精神能夠激發(fā)個人的創(chuàng)造力,提高組織的工作績效和創(chuàng)新力。
工業(yè)機(jī)器人課程屬于新工科課程,是工業(yè)的重要研究方向,將工業(yè)機(jī)器人課程與思政教育融合的教學(xué)改革研究很有必要。工業(yè)機(jī)器人課程思政教學(xué)應(yīng)從教學(xué)大綱、教學(xué)設(shè)計(jì)、案例庫、電子課件和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等課程教學(xué)環(huán)節(jié)融入思政元素,并且從師資培訓(xùn)、定期研討、集體備課和教學(xué)競賽等多方面提升教學(xué)團(tuán)隊(duì)課程思政能力,從緒論、工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動控制、手動操作、任務(wù)編程、搬運(yùn)機(jī)器人、碼垛機(jī)器人、焊接機(jī)器人、涂裝機(jī)器人和裝配機(jī)器人等教學(xué)單元深入挖掘課程思政元素。