产教融合背景下工业机器人课程理实一体化教学改革与实践

一、改革背景与课程定位

工业机器人是智能制造的核心装备，广泛应用于汽车、电子、航空航天等领域，其技术发展水平直接反映一个国家的制造业实力。随着经济发展，社会对复合型机器人工程师的需求不断提升，这要求高校课程既要传授系统的理论知识，又要强化学生的工程思维与动手能力[1]。

《工业机器人编程与应用》作为机器人工程专业的核心必修课，涵盖机器人结构原理、虚拟工作站操作、编程语言与调试、典型应用场景等内容，具有明显的理论性与实践性 [2]。然而，传统教学模式仍以教师讲授为主，实验课时受限，学生理论与实践衔接不足，工程能力培养滞后，难以满足智能制造产业的人才需求 [3]。

因此，在产教融合和新工科建设背景下，课程改革势在必行。通过构建理实一体化教学模式，既解决课堂与企业脱节问题，又推动学生实现知识、能力与价值观的全面发展。

二、课程现状与主要痛点

结合教学实践，课程长期存在以下四方面痛点：（1）教学手段传统，难以激发学习共鸣。课程多采用单向灌输式教学，学生被动接受知识，课堂互动性不足。教学手段以线下讲授为主，形式单一，难以契合学生对沉浸式、互动化学习的需求。（2）理论与实践脱节，实验机会有限。理论课多在普通教室开展，实验课则受制于实验设备数量和课时限制，学生无法在第一时间将理论应用到实践中，导致学习效果割裂。（3）课程思政形式单一，价值引领不显著。虽然课程与国家产业发展紧密相关，但缺乏有机的思政元素融入，学生对中国自动化行业和民族工业发展缺乏深度认知。（4）工程思维薄弱，理论停留在表层。学生对机器人编程兴趣浓厚，但在产线设计、系统集成等需要自主探索的环节容易畏难，缺乏从整体角度理解和解决问题的能力。

三、改革目标与总体思路

课程改革以“面向地方产业、服务智能制造、培养应用型人才”为宗旨，确立了以下目标： ① 知识探索：拓展学生对机器人发展与编程调试的理解，构建跨学科知识体系。 ② 能力建设：培养学生自主学习、实践创新、沟通协作等核心能力。 ③ 人格养成：通过小组作业与实操训练，塑造积极进取、追求卓越的职业精神。 ④ 价值引领：通过课程思政嵌入，厚植学生的大国工匠情怀和民族自豪感。总体思路是以“学中做、做中学、全员参与”为核心，推动课堂进实验室、项目驱动学习、线上线下融合、课程思政嵌入和考核评价重构，实现课程内容、教学方式和育人功能的全面革新。

四、教学改革的具体措施

（一）课堂搬进实验室，实现理实一体化

打破传统“理论 - 实验”割裂模式，将课堂直接搬进实验室，学生在学习原理的同时进行机器人操作。当堂实现“理论 - 实践 -再理论”的循环，强化知识掌握与技能应用。

（二）项目驱动学习，突出岗位导向

课程内容按照工程逻辑和岗位需求模块化重构，如机器人安装、I/O 通信、程序编写、产线设计等。通过“项目 + 案例 + 训练”模式，让学生在解决实际问题的过程中掌握知识。例如，以机器人码垛、激光切割、涂胶等真实任务为训练项目，帮助学生实现从调试岗位到产线设计岗位的能力跃迁。

（三）课程思政融入，润物无声育人

结合课程内容，引入中国机器人产业发展案例和新能源行业应用实例，展示民族工业成就。在操作规范、数据安全、工程师责任等环节嵌入职业道德与社会责任教育，增强学生的文化自信和家国情怀。

（四）线上线下融合，拓展学习场景

依托“学习通”等平台，建设线上教学资源，包括教学视频、题库、讨论区和在线考试，实现课前导学、课中互动、课后拓展的全过程学习。同时通过 QQ 群等工具增强师生互动，提升学习的灵活性与便利性。

（五）考核方式改革，注重过程与结果并重

课程采用“过程性 + 结果性”双重考核。平时成绩包含课堂表现、作业与实验表现，占比 50% ；期末成绩分为理论考试和实操考试，各占 25% 。这一方式既重视知识掌握，又强调技能训练，有效提升学生的学习积极性和综合能力。

五、实施效果与经验反思

经过两轮教学实践，课程改革取得了明显成效：（1）学生能力提升显著：学生能够熟练完成机器人编程、调试与产线设计，工程思维与动手能力明显增强。（2）学习积极性提高：课堂互动性增强，学生由被动学习转向主动探索，形成良性学习氛围。（3）课程思政效果显现：学生在案例学习中加深了对民族工业的理解，树立了责任感与工匠精神。（4）成果推广价值突出：课程团队获得省校级教学竞赛多项奖项，教学经验得到认可并具备推广意义。

同时，改革也存在不足：一是实验室资源有限，学生实践机会仍需扩展；二是校企协同不足，企业真实项目引入不够；三是跨学科融合仍有提升空间。

六、结论与展望

在产教融合背景下，《工业机器人编程与应用》课程的理实一体化改革，有效解决了理论与实践脱节、课程思政薄弱等瓶颈，形成了“课堂即车间、项目即岗位”的教学模式，显著提升了学生的工程能力与职业素养。

未来，课程改革将从以下几方面深化：加强校企合作，引入更多企业真实项目，推动学生在真实情境中学习与创新；建设虚拟仿真平台，缓解实验资源不足问题，拓展学生操作机会；推动跨学科课程融合，形成机器人 + 人工智能 + 大数据的综合培养模式。

通过持续改革与优化，课程将更好地服务于智能制造产业，培养具有创新精神和实践能力的高素质机器人工程人才，为新时代产业发展提供坚实的人才支撑。

参考文献

[1] 陈忠厚 . 工业机器人专业教学改革与创新路径研究—基于人工智能与产业转型升级的双重视角 [J]. 时代汽车 ，2025，（16）：43-45.

[2] 董芙楠 ， 谢万军 ， 徐庚 ， 等 . 信息技术下工业机器人应用编程课堂教学改革研究 [J]. 林业机械与木工设备 ，2025，53（07）：89-94.

[3] 李银桃 .“工业机器人多工作站联调”课程一体化教学改革对策探析 [J]. 中国设备工程 ，2025，（13）：208-210.

基金号：南通理工学院课堂教学改革项目（2023JKT012），项目名称：产教融合背景下《工业机器人编程与应用》理实一体化课堂教学改革。

作者简介：陈雨飞（1992-），男（汉族），江苏南通人，硕士，任职于南通理工学院，讲师，研究方向：工业机器人控制。