《機器人檢測技術與傳感器》課程思政案例分析

遲明路　錢曉艷　邱亞琴　邢倩　王元利　任沁超

摘要：以機器人工程專業(yè)機器人檢測技術與傳感器課程的思政教育為背景，以“機器人機械結構系統(tǒng)”這一節(jié)內(nèi)容為例，采用翻轉(zhuǎn)課堂方式，對教師與學生的課前準備、課中實施和課后鞏固等方面內(nèi)容進行了探討和研究。結合課程特點，將思政元素融入專業(yè)課程之中，培養(yǎng)學生的家國情懷、使命擔當、工匠精神等重要品質(zhì)，為我國機器人傳感檢測事業(yè)的人才發(fā)展打下基礎。

關鍵詞：機器人傳感器;課程思政;案例探析;翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2021.24.067

1課程簡介

課程思政主要課程為基礎，通過挖掘課程中的思政要素，結合專業(yè)課的教學形式，實現(xiàn)思想政治教育與專業(yè)課程的有機結合。針對《高校思想政治工作質(zhì)量提升工程實施綱要》精神，各高校充分研究、貫徹落實，將思政教育貫穿教育全部過程，實現(xiàn)全方位育人。

《機器人檢測技術與傳感器》課程是機器人工程專業(yè)的主干必修課，主要學習各種機器人傳感器的基本原理、特性、選型、應用等方面的知識，討論了與機器人有關的檢測方法，以及機器人傳感器的基礎知識和工作原理，集通信、電子、機器人等學科知識。通過對機器人各種檢測傳感器的學習及掌握，提高學生的創(chuàng)新能力和學習的主動性，樹立科學的世界觀、價值觀與人生觀，注重培養(yǎng)學生的工程倫理道德、精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學生科技報國的家國情懷和使命擔當。

本文以《機器人檢測技術與傳感器》課程的“機器人機械結構系統(tǒng)”為案例進行探析，將思政教育與機器人傳感器專業(yè)課程進行融合，培養(yǎng)學生的愛國、擔當和工匠精神，使學生在畢業(yè)后走上工作崗位能夠更好地服務我國機器人事業(yè)。

2課程教學目標及思政育人目標

2.1課程教學目標

（1）知識目標：了解機器人系統(tǒng)的組成結構，掌握傳感器的主要性能參數(shù)。

（2）能力目標：能夠初步設計傳感器控制電路，培養(yǎng)學生科學、嚴謹?shù)膭?chuàng)造性思維和研究性思維。

（3）素質(zhì)目標：通過該課程塑造學生刻苦鉆研的使命感和愛國情懷，培養(yǎng)科學探索的工程素養(yǎng)。

2.2思政育人目標

（1）思政育人素材：愛國情懷（中國機器人之父——蔣新松院士事跡）。

（2）思政映射：深刻感受老一輩科技工作者愛國、創(chuàng)新、求實、奉獻、育人的家國情懷。

（3）融入點：講解機器人機械結構系統(tǒng)組成及原理時，采用舉證式融入模式，引入“戰(zhàn)略科學家，中國機器人之父——蔣新松院士”事跡，講解蔣新松院士對中國機器人事業(yè)的開展和推動作用，尤其對機器人系統(tǒng)結構的研究貢獻，以及各種機器人系統(tǒng)結構的實際應用案例。

3案例設計

3.1課前準備

將教師團隊錄制的慕課視頻上傳到“學習通”手機APP學習平臺。學習平臺中的活動庫包括簽到、主題討論、PBL分組任務、問卷、投票和測驗等。錄制慕課視頻內(nèi)容分別為：機器人系統(tǒng)組成——機械結構系統(tǒng);機器人系統(tǒng)組成——驅(qū)動、感知、控制等2段視頻，每段時長不超過15分鐘。

3.2課中實施

創(chuàng)建情境，引入新課：觀看視頻“戰(zhàn)略科學家，中國機器人之父——蔣新松院士”事跡片段，請同學們談談感想，并列舉生活中或社會上常見的機器人機械結構系統(tǒng)的例子。通過介紹生活中的機器人，通過情景的創(chuàng)立，此時，已把學生帶入師生互動探索傳授新知的環(huán)節(jié)，從而引入新課。

教師回顧上次課內(nèi)容：教師在講授新課之前，首先對上次課重難點內(nèi)容進行回顧、復習，總結上次課后作業(yè)的難題和同學們遇到的問題，展示上次課各團隊得分，表揚得分最高團隊，樹立學習榜樣，激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)愛崗敬業(yè)的精神，并對本次課內(nèi)容進行知識點梳理和整體概述。

團隊匯報：主要從以下四部分進行：

（1）介紹團隊分工情況，對本團隊成員所做工作進行簡要說明，然后，每個團隊由3名成員講解本次課的重難知識點，講授過程中隨時對班級內(nèi)同學進行提問，講授完畢后，班級其他團隊成員對其進行提問，團隊內(nèi)成員可以互助回答。在此環(huán)節(jié)可體現(xiàn)馬克思主義哲學中的直接經(jīng)驗和間接經(jīng)驗的關系思想，幫助同學們樹立正確的認識論。

（2）由2名成員對課前分配的機器人傳感器項目任務進行展示，在此環(huán)節(jié)可培養(yǎng)學生理論指導實踐的觀念，以及理論對實踐具有能動的指導作用。

（3）在此階段，由2名成員共同講解一篇目前國內(nèi)外最新的機器人傳感器文獻，分析論文中使用的機器人傳感器原理和作用，并對論文整體結構、語言、計算公式、傳感器數(shù)量和種類進行分析。從科研角度研究當前國內(nèi)外機器人傳感器發(fā)展現(xiàn)狀和最新傳感器的應用情況。

（4）評價總結：教師對匯報學生的語言組織，PPT的設計進行評價，班級其余團隊對本次匯報團隊進行組間評分，結果上傳到學習通PBL分組任務得分中。

3.3課后鞏固

對教學項目中學生容易出現(xiàn)的問題進行歸納總結，使用“問卷星”發(fā)布本次課問卷調(diào)查、分析以學生團隊為中心的機器人傳感器項目式翻轉(zhuǎn)教學收獲和問題，總結經(jīng)驗，提升教學質(zhì)量。

4案例反思

（1）在教學設計上由淺入深，運用互聯(lián)網(wǎng)等新的手段載體，“線上”“線下”翻轉(zhuǎn)課堂，視頻公開課等，使思政教育工作更接地氣、更有活力，符合學生學習認知規(guī)律。

（2）在教學過程中，以學生團隊為中心，充分開展師生互動，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，提高了學生之間的思考、相互討論與交流，從中國機器人之父——蔣新松院士事跡引入新課，用家國情懷及工匠精神感化學生，提升學生學習積極性。

（3）在教學中注重實踐探究，讓學生動手實踐進行傳感器等元器件的應用，真正體會到機器人傳感器服務生活的便利性，體會理論指導實踐的重要作用，注意培養(yǎng)學生的自主、合作能力，對學生的回答予以肯定與鼓勵，增強了德育教育的實效性，以此增進學生的學習能力以及科學素養(yǎng)的形成。