中职《工业机器人视觉》课程开发研究

作     者：王志勇 

作者单位：广东技术师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：肖苏华

授予年度：2022年

学科分类：0401[教育学-教育学] 04[教育学] 08[工学] 040102[教育学-课程与教学论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：中等职业技术教育 工业机器人视觉 学习领域 课程开发 

摘      要：工业机器人及视觉技术的高速发展,加速了我国传统制造业向智能化、柔性化转型的趋势,同时扩增了行业对视觉技术技能型人才的需求,尤其是对安装、调试、编程、维护等高素质人才的需求。而职业教育领域改革的深入,增多了具体课程的开发研究,但中职学校依然存在工业机器人相关课程目标不明确,视觉相关课程开设少,甚至没有开设,课程内容无法适应企业的真实场景、课程结构的设计不适于课堂教学等问题,致使视觉应用人才培养质量和企业人才需求间的矛盾升级。为解决上述问题,针对中职学校,以工业机器人视觉为研究内容进行具体课程的开发研究。首先,通过分析国内外有关研究现状及课程开发相关理论,结合德国“学习领域和“工作过程系统化课程理念,作为研究的理论基础。其中,运用“学习领域课程理论设计宏观层面的课程框架,运用“工作过程系统化课程理念设计微观层面的学习情境。其次,调研了工业机器人视觉企业,总结出适合中职毕业生的视觉相应岗位（群）和工作任务,运用职业工作任务分析法,分析企业真实工作任务,确定与视觉相关的岗位的典型工作任务、职业能力要求,针对典型工作任务,总结出行动领域,并置换成学习领域课程;调查中职学校及其内部相关人员,制定研究的课程目标,重选《工业机器人视觉》课程的内容,设计课程结构和学习时长,并融合综合职业能力素养、岗位轮换工作模式、企业实践方法、项目式教学手段,构成本次开发课程的整体框架;最后,围绕实训课程特点,以工作过程和综合职业能力导向等职业教育思想为基础,参照企业实际工作任务及工作过程,将提升学生的专业技能、综合职业能力作为目标,进行《工业机器人视觉》课程学习情境的设计。采用案例教学法、小组讨论法等方法进行基于工作过程的教学设计研究,并选择“激光打标的印刷品缺陷检测学习情境进行教学实验设计及实施,最后通过SPSS软件检验教学效果问卷的信效度,并从学生的学习过程、学习成绩、自我评价及综合职业能力四方面分析课程实施效果。从分析得到的结果可知:开发的中职《工业机器人视觉》课程能够有效促进学生对该课程的理解,提高了学生实践技能,有利于学生综合职业能力的培养,丰富了新工科课程体系,是对中职教育在满足工业现代化进程中对新型课程体系的有益探索,同时也为中职工科类课程的开发提供了参考。