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[摘 要] 针对五年制高职工科专业工业机器人技术，提出了提高学生工程实践能力的“四段式”教学模式，即“雏鹰”计划、“飞鹰”计划、“雄鹰”计划及“菁鹰”计划。通过对这种教学模式初步的实践和教学反馈，深刻体会到学生能够运用所学专业知识分析解决实际问题，提高了独立工作能力、创新意识和协作精神，提高了工程实践能力，促进了学生综合能力的提高。
[关 键 词] “四段式”;五年制高职;工业机器人;教育模式
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2021）32-0074-02
五年制高职教育是以初中毕业为起点，学制为五年的高等职业教育。与传统的三年制高中起点高职教育相比，具有种种特殊性，但同时也有具有统一性。学生底子薄、年龄小，思想成熟度、学习能力、动手操作能力等与传统的高职教育存在差异，这就决定了其不能照搬传统的高职教学模式，需要在实践中不断创新。同时，在探索实践的过程中，由于教育方式的统一性，也可以借鉴传统职业教育好的方法。
高职院校是我国培养的专业技能人才主力军之一，然而目前我国职业院校对工程制造人才的培养模式都较为单一，专业的界定过于狭窄，导致学生将专业知识运用到实践中并进行创新的能力普遍不高，工程实践锻炼不足，社会适应性差，缺少对工程设计和运用综合知识解决问题的重要性的理解。更为重要的是，职业教育改革未能体系化、理论化，对于当前职业院校工程技能人才培养的过程，没有较强的理论支撑。
伴随着新专业的不断发展，五年制高职的教育思想也亟须转变，必须与社会经济进步相匹配。工业机器人技术是培养具备工业机器人及其作业单元的安装、调试、编程、维护、保养、技术服务等综合职业能力，并且成为具有可持续发展能力的发展型、复合型、创新型的技术技能人才，对学生的实践能力有相当高的要求。
基于五年制高职工业机器人技术专业实际情况，同时以建构主义为理论，以CDIO为方法，以高技能人才培养为目标，提出了可操作性比较强的“四段式”教学模式，即：旨在提高学生专业兴趣的“雏鹰”计划;旨在培养学生专业基础技能的“飞鹰”计划;旨在提高学生专业综合技能的“雄鹰”计划;旨在培养学生工程项目实践能力的“菁鹰”计划。
一、“雏鹰”计划
“雏鹰”计划，以一年级学生为培养对象。一年级学生为刚刚毕业的初中生，他们年龄偏小，自我管理能力相对较差，但可塑造性强，好奇心也比较强，思维活跃。针对实际学情，提出了旨在提高学生专业兴趣和基础知识的“雏鹰”计划，此阶段主要分为感性教学和专业基础教学。
感性教学借助学校丰富多彩的社团活动，如机器人相关的社团——智趣机器人社团、VEX机器人社团。智趣机器人社团通过各种高科技设备，主要有跳舞机器人、水下机器人、VR设备、AR设备、服务机器人、无人机、空气全息屏、人脸识别设备、工业机器人等，旨在增强学生的专业兴趣，了解未来科技发展趋势，为今后的专业学习打好铺垫。VEX机器人比赛作为一项拓展学生对科学、技术、工程和数学领域兴趣，提高并促进青少年的团队合作精神、领导才能和解决问题能力的世界级大赛，我校工业机器人技术专业学生展现出强大的能量，社团成立短短几年，从苏州市职教创新大赛到江苏省职教创新大赛，从江苏省科技模型大赛到VEX亚洲锦标赛，不断刷新着成绩，极大地增强了学生学习专业知识的自信心和能力。多样的社团活动丰富了工业机器人专业“雏鹰”计划内涵。
在专业基础教学方面，该阶段主要由机械项目训练和电子项目训练兩部分组成。机械部分开课时间为一年级下学期，该部分项目训练将钳工技能训练、机械制图、测绘技术及机械基础等课程，融合成1～2个项目。该部分让学生掌握机械领域相关标准和规范，提高学生学习兴趣，掌握相关知识体系，为后续学习打下良好基础。电子部分开课时间为二年级上学期，该部分项目训练将传感器与检测基础（部分）、电工技术基础（部分）及电子技术基础（部分），融合为1～2个项目。每个项目均融合有工业机器人相关知识，该部分为提高学生对机器人系统认知，让学生掌握相关技术规范和标准，为“飞鹰”计划做铺垫。
二、“飞鹰”计划
“飞鹰”计划旨在培养学生的专业基础技能。该计划开课时间为二年级，该阶段的学生经过一年的学习生活，对所学专业有了模糊的认识，对今后自己的专业志向有了初步的打算，学习能力有所增强，对知识的好奇心达到一定的高度。
此阶段以专业基础课程理论学习与技能练习相结合，同时将工业机器人相关知识有机融合为学习任务。比如学习电子CAD技术，将工业机器人零件图作为任务;学习C语言程序设计，将机器人RAPID程序与C语言程序对比学习;学习电子技术基础，以机器人控制柜主板电路为案例进行讲练结合;学习常用电机控制与调速技术，将机器人关节的伺服驱动电机为重点，进行多个项目的实践;学习传感器与检测技术，以工业机器人工作站中的各种传感器学习为重点。该阶段综合应用课程群理论知识、综合应用电类相关技能，有助于进一步提高学生理实一体的能力。
三、“雄鹰”计划
该计划开课时间放在了第三、四年级，旨在提高学生的专业综合技能。学生经过两年的学习，掌握了一定的专业基础知识，动手能力也有了较大的提高，学生逐渐摆脱了幼稚的心态，学习动力明显增强，对自己的职业规划也有了初步的想法。 该阶段为工业机器人四段式培养的关键，我们从多个方面进行了探索与实践。
（一）课程设置的探索
“飞鹰”计划开始，学生开始进入专业核心课的学习。随着时代的不断进步，新技术、新科学不断涌现，在传统机器人专业课程如机器人示教与编程、工业机器人虚拟仿真教学基础上增加了具有与时俱进、赋有人文特点的课程，如工业互联网、Unity3D、人工智能技术、VR技术、无人机概论、创业与就业教育等。学校刚刚获批教育部2020年中外人文交流明材工赋学堂项目共建院校，今后将进一步丰富人文交流的内涵。学生对于这些内容的学习兴趣非常强，将这些课程加入“飞鹰”阶段的课程体系中十分有必要。
除此之外，学校还开设传统的C语言程序设计、机电设备电气控制技术、工业产品设计、AUTOCAD、传感与检测技术等专业课。
（二）教学方法的探索
学校与华为（苏州）人工智能研究所合作，紧密对接华为人工智能实践课程，充分利用大数据平台结合实际项目教学，华为工程师定期参与授课。同时，学校也与商汤科技合作，学生课堂上利用商汤科技的AI智能套件亲自动手完成项目学习，充分感受人工智能魅力。工业机器人技术与人工智能技术相结合，为今后学生的专业成长打下了坚实的基础。
（三）项目训练的探索
本阶段实践项目比较多，均采用在机器人实训室中理论结合实践的方法进行授课，主要课程有工业机器人示教与编程、工业机器人虚拟仿真、工业机器人故障诊断与维护等。学生在此阶段需要考取两个证书：一个为上海FANUC机器人公司认证的机器人程序员证书;另一个是机械工业技能指导中心颁发的工业机器人操作调整工中级工证书。通过若干实际项目，学生的工程实践能力大大增强。
四、“菁鹰”计划
经过前三阶段的学习与训练，学生的自我认知、专业熟练程度、动手实践能力、心智水平、自学能力都达到了前所未有的高度，专业学习有了质的飞跃，他们开始对专业在实际生产生活中的综合应用具有强烈的好奇心。
鉴于学生已经具备较强的工业机器人工程实践能力，并具有丰富的专业知识，在此基础之上学校根据学生自身的特点和选择，进入机电系各专业教师项目课题组。在教师指导下，配合教师完成项目，继续提升自身工程能力和综合能力。本阶段主要开设机器视觉应用技术、移动机器人、工控组态及现场总控技术、管理学、工业机器人工作站系统集成等课程。本阶段学生需要考取机械工业技能指导中心颁发的工业机器人操作调整工高级工证书。见习阶段，学校合作伙伴汇博机器人公司提供见习岗位，学生在工业机器人企业中真实的工作环境中磨炼、成长，成为真正的准机器人工程师。
五、结论
综上所述，我们通过对工业机器人技术五年制高职教学“四段式”教学模式的探索与实践，深刻体会到这种教学模式对学生工程实践能力的提高大有裨益，切实提高了学生的动手能力，引导学生培养自学能力。学生遇到实际问题能够自主提出问题、发现问题，然后结合理论知识和实践经验解决问题，为今后个人的发展打下坚实的基础。
参考文献：
[1]张少平.电子电工实验教学课前准备工作略谈[J].中山大学学报论丛，2007，27（11）.
[2]许国梁.中学物理教学法[M].北京：高等教育出版社，1981.
[3]马晨.多媒体技术课程案例教学法探索与实践[J].平顶山学院学报，2007（6）.
[4]周美丽.电工电子学教学改革的探索与实践[J].價值工程，2011（1）.
◎编辑 司 楠
[关 键 词] “四段式”;五年制高职;工业机器人;教育模式
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2021）32-0074-02
五年制高职教育是以初中毕业为起点，学制为五年的高等职业教育。与传统的三年制高中起点高职教育相比，具有种种特殊性，但同时也有具有统一性。学生底子薄、年龄小，思想成熟度、学习能力、动手操作能力等与传统的高职教育存在差异，这就决定了其不能照搬传统的高职教学模式，需要在实践中不断创新。同时，在探索实践的过程中，由于教育方式的统一性，也可以借鉴传统职业教育好的方法。
高职院校是我国培养的专业技能人才主力军之一，然而目前我国职业院校对工程制造人才的培养模式都较为单一，专业的界定过于狭窄，导致学生将专业知识运用到实践中并进行创新的能力普遍不高，工程实践锻炼不足，社会适应性差，缺少对工程设计和运用综合知识解决问题的重要性的理解。更为重要的是，职业教育改革未能体系化、理论化，对于当前职业院校工程技能人才培养的过程，没有较强的理论支撑。
伴随着新专业的不断发展，五年制高职的教育思想也亟须转变，必须与社会经济进步相匹配。工业机器人技术是培养具备工业机器人及其作业单元的安装、调试、编程、维护、保养、技术服务等综合职业能力，并且成为具有可持续发展能力的发展型、复合型、创新型的技术技能人才，对学生的实践能力有相当高的要求。
基于五年制高职工业机器人技术专业实际情况，同时以建构主义为理论，以CDIO为方法，以高技能人才培养为目标，提出了可操作性比较强的“四段式”教学模式，即：旨在提高学生专业兴趣的“雏鹰”计划;旨在培养学生专业基础技能的“飞鹰”计划;旨在提高学生专业综合技能的“雄鹰”计划;旨在培养学生工程项目实践能力的“菁鹰”计划。
一、“雏鹰”计划
“雏鹰”计划，以一年级学生为培养对象。一年级学生为刚刚毕业的初中生，他们年龄偏小，自我管理能力相对较差，但可塑造性强，好奇心也比较强，思维活跃。针对实际学情，提出了旨在提高学生专业兴趣和基础知识的“雏鹰”计划，此阶段主要分为感性教学和专业基础教学。
感性教学借助学校丰富多彩的社团活动，如机器人相关的社团——智趣机器人社团、VEX机器人社团。智趣机器人社团通过各种高科技设备，主要有跳舞机器人、水下机器人、VR设备、AR设备、服务机器人、无人机、空气全息屏、人脸识别设备、工业机器人等，旨在增强学生的专业兴趣，了解未来科技发展趋势，为今后的专业学习打好铺垫。VEX机器人比赛作为一项拓展学生对科学、技术、工程和数学领域兴趣，提高并促进青少年的团队合作精神、领导才能和解决问题能力的世界级大赛，我校工业机器人技术专业学生展现出强大的能量，社团成立短短几年，从苏州市职教创新大赛到江苏省职教创新大赛，从江苏省科技模型大赛到VEX亚洲锦标赛，不断刷新着成绩，极大地增强了学生学习专业知识的自信心和能力。多样的社团活动丰富了工业机器人专业“雏鹰”计划内涵。
在专业基础教学方面，该阶段主要由机械项目训练和电子项目训练兩部分组成。机械部分开课时间为一年级下学期，该部分项目训练将钳工技能训练、机械制图、测绘技术及机械基础等课程，融合成1～2个项目。该部分让学生掌握机械领域相关标准和规范，提高学生学习兴趣，掌握相关知识体系，为后续学习打下良好基础。电子部分开课时间为二年级上学期，该部分项目训练将传感器与检测基础（部分）、电工技术基础（部分）及电子技术基础（部分），融合为1～2个项目。每个项目均融合有工业机器人相关知识，该部分为提高学生对机器人系统认知，让学生掌握相关技术规范和标准，为“飞鹰”计划做铺垫。
二、“飞鹰”计划
“飞鹰”计划旨在培养学生的专业基础技能。该计划开课时间为二年级，该阶段的学生经过一年的学习生活，对所学专业有了模糊的认识，对今后自己的专业志向有了初步的打算，学习能力有所增强，对知识的好奇心达到一定的高度。
此阶段以专业基础课程理论学习与技能练习相结合，同时将工业机器人相关知识有机融合为学习任务。比如学习电子CAD技术，将工业机器人零件图作为任务;学习C语言程序设计，将机器人RAPID程序与C语言程序对比学习;学习电子技术基础，以机器人控制柜主板电路为案例进行讲练结合;学习常用电机控制与调速技术，将机器人关节的伺服驱动电机为重点，进行多个项目的实践;学习传感器与检测技术，以工业机器人工作站中的各种传感器学习为重点。该阶段综合应用课程群理论知识、综合应用电类相关技能，有助于进一步提高学生理实一体的能力。
三、“雄鹰”计划
该计划开课时间放在了第三、四年级，旨在提高学生的专业综合技能。学生经过两年的学习，掌握了一定的专业基础知识，动手能力也有了较大的提高，学生逐渐摆脱了幼稚的心态，学习动力明显增强，对自己的职业规划也有了初步的想法。 该阶段为工业机器人四段式培养的关键，我们从多个方面进行了探索与实践。
（一）课程设置的探索
“飞鹰”计划开始，学生开始进入专业核心课的学习。随着时代的不断进步，新技术、新科学不断涌现，在传统机器人专业课程如机器人示教与编程、工业机器人虚拟仿真教学基础上增加了具有与时俱进、赋有人文特点的课程，如工业互联网、Unity3D、人工智能技术、VR技术、无人机概论、创业与就业教育等。学校刚刚获批教育部2020年中外人文交流明材工赋学堂项目共建院校，今后将进一步丰富人文交流的内涵。学生对于这些内容的学习兴趣非常强，将这些课程加入“飞鹰”阶段的课程体系中十分有必要。
除此之外，学校还开设传统的C语言程序设计、机电设备电气控制技术、工业产品设计、AUTOCAD、传感与检测技术等专业课。
（二）教学方法的探索
学校与华为（苏州）人工智能研究所合作，紧密对接华为人工智能实践课程，充分利用大数据平台结合实际项目教学，华为工程师定期参与授课。同时，学校也与商汤科技合作，学生课堂上利用商汤科技的AI智能套件亲自动手完成项目学习，充分感受人工智能魅力。工业机器人技术与人工智能技术相结合，为今后学生的专业成长打下了坚实的基础。
（三）项目训练的探索
本阶段实践项目比较多，均采用在机器人实训室中理论结合实践的方法进行授课，主要课程有工业机器人示教与编程、工业机器人虚拟仿真、工业机器人故障诊断与维护等。学生在此阶段需要考取两个证书：一个为上海FANUC机器人公司认证的机器人程序员证书;另一个是机械工业技能指导中心颁发的工业机器人操作调整工中级工证书。通过若干实际项目，学生的工程实践能力大大增强。
四、“菁鹰”计划
经过前三阶段的学习与训练，学生的自我认知、专业熟练程度、动手实践能力、心智水平、自学能力都达到了前所未有的高度，专业学习有了质的飞跃，他们开始对专业在实际生产生活中的综合应用具有强烈的好奇心。
鉴于学生已经具备较强的工业机器人工程实践能力，并具有丰富的专业知识，在此基础之上学校根据学生自身的特点和选择，进入机电系各专业教师项目课题组。在教师指导下，配合教师完成项目，继续提升自身工程能力和综合能力。本阶段主要开设机器视觉应用技术、移动机器人、工控组态及现场总控技术、管理学、工业机器人工作站系统集成等课程。本阶段学生需要考取机械工业技能指导中心颁发的工业机器人操作调整工高级工证书。见习阶段，学校合作伙伴汇博机器人公司提供见习岗位，学生在工业机器人企业中真实的工作环境中磨炼、成长，成为真正的准机器人工程师。
五、结论
综上所述，我们通过对工业机器人技术五年制高职教学“四段式”教学模式的探索与实践，深刻体会到这种教学模式对学生工程实践能力的提高大有裨益，切实提高了学生的动手能力，引导学生培养自学能力。学生遇到实际问题能够自主提出问题、发现问题，然后结合理论知识和实践经验解决问题，为今后个人的发展打下坚实的基础。
参考文献：
[1]张少平.电子电工实验教学课前准备工作略谈[J].中山大学学报论丛，2007，27（11）.
[2]许国梁.中学物理教学法[M].北京：高等教育出版社，1981.
[3]马晨.多媒体技术课程案例教学法探索与实践[J].平顶山学院学报，2007（6）.
[4]周美丽.电工电子学教学改革的探索与实践[J].價值工程，2011（1）.
◎编辑 司 楠