《农业机器人应用技术》融入立德树人理念的探索与实践

吴 丹，刘永华，姬丽雯，高 帅

（1.江苏农林职业技术学院，江苏句容 212400；2.江苏省现代农业装备工程中心，江苏句容 212400）

0 引言

立德，就是坚持德育为先，通过正面教育来引导人、感化人、激励人；树人，就是坚持以人为本，通过合适的教育来塑造人、改变人、发展人[1-2]。

高职院校在培养技术技能型人才时注重专业技术的培养，而忽略了德育的培养，导致学生职业道德缺乏、工匠精神缺乏、创新精神和团结精神缺乏、辩证看待问题能力缺失，进而影响我国制造业发展水平和影响学生自身的发展。所以现在高职院校的专业教学标准中更要求培养“高素质技术技能型人才”，把素质放在了第一位[3]。

1 《农业机器人应用技术》课程的立德树人建设目标和思路

《农业机器人应用技术》课程以OBE理念为指引，立足于培养“一懂两爱”的复合型技能人才，以机器人技术在农业中的发展为切入点，构建结构化师资团队，落实立德树人根本任务。首先强调与行业实际应用对接，以番茄温室生产实际工作项目作为载体，开展基于行动导向的项目式教学；其次强调培养学生的职业能力和可持续发展能力，脚踏实地、实事求是的专业态度、创新意识和团队合作精神。

在建设思路上，主要以加强量对接和夯实三结合为主。首先是强两对接，重构传统课堂：①教学过程对接企业生产过程，专业教师、思政教师与企业导师“三导师”开展项目教学，注重过程性评价，加强学生职业素养的培养，落实立德树人根本任务。②教学内容对接职业技能培养标准，加强学生安全操作意识和操作规范。其次是夯实三结合，提升学生能力：①虚实结合：利用仿真软件进行仿真编程和调试，强化学生安全意识；②理实结合：构建做中学、学中做的学习环境，培养学生严谨认真，精益求精的工匠精神；③教研结合：依托教师的科研项目，组建师生结合的课题团队，培养学生的创新能力。

2 《农业机器人应用技术》课程的立德树人建设内容

2.1 立德树人融入教学目标，树立学生专业自信

《农业机器人应用技术》课程教学目标可以从产业发展和行业需求两个方面融入课程培养的德育目标[4]。在产业发展方面，我国工业自动化水平不断提高，智能技术不断发展，促使农业现代化水平稳步提升，农业机器人的应用也取得了巨大的成就。农业机器人也逐渐普及到日常农业生产中，农业机器人也由只是简单的应用转向机器人的自主开发和设计，以此增强学生的民族自豪感，培养学生的四个自信。同时，我国的农业机器人与国际先进的农业机器人技术之间仍然存在一定的差距，以此激发学生奋发图强的决心，培养学生的爱国主义精神。在行业需求方面，我国实现农业现代化需要大量的新型农民，也就是需要大量掌握先进技术的人才来服务农业发展，因此，学生在学习时要引导他们将专业学习和国家发展的前途命运联系在一起，以此树立学生的专业自信，增强学生的社会责任感[5]。

以本课程中的“项目6——采摘机器人的编程与调试”为例，结合“1+X”工业机器人操作与运维职业技能等级证书培养标准、国家专业教学标准、本专业人才培养方案、《农业机器人应用技术》课程标准、确定本项目的知识、技能和素质目标。其中素质目标融入了操作的规范性、安全生产意识、工匠精神、团队合作精神、脚踏实地的专业态度和学农爱农精神，学生在学习技能的同时也能完成素养的提升。

2.2 立德树人融入教学资源，培养学生知行合一

教学资源是课堂学习的重要载体，立德树人思想也需要融入教学资源中。通过课程目标和重难点建立相对应的教学资源库，加入立德树人元素，根据生产过程对课程内容重构，将上课与生产过程一一对应，培养学生知行合一。

本课程的配套教学资源有校企联合开发的《农业机器人综合移动培训站实训指导书》、建有各种机器人操作方法的微课、视频、案例等开放性资源的教学资源库、配套多个品牌机器人，分别应用于农业行业和工业行业，辅以仿真实训软件的实训设施及番茄温室生产基地，教学资源丰富，以本课程的“项目1——农业机器人的认知”为例，设计了如表1所示的教学资源。

表1 《农业机器人应用技术》项目1中的渗透立德树人主要教学资源汇总表

2.3 立德树人融入课程评价，引导学生团结创新

《农业机器人应用技术》课程属于工科专业课程，评价体系主要采用知识评价，评价时注重学生的过程性评价和多元化评价，从评价内容、评价主体两方面体现[6-7]。评价内容涵盖课前、课中、课后，评价主体包括教师评价、小组互评，从多角度评价学生的学习过程，提升学生的综合素质。

本课程的评价形式采用智慧课堂平台实现教学全过程数据采集，个人学习卡片和教师评分整合到智慧课堂。具体见表2。

表2 教学评价标准表

3 《农业机器人应用技术》课程立德树人建设实践

立德树人融入教学目标、教学方法、教学资源和课程评价的效果如何，需要用课堂教学来进行实践和检验。以“项目6——采摘机器人的编程与调试”中的“任务3采摘码垛机器人编程调试”为例，教学流程如图1所示：

图1 教学流程图

3.1 课前：树立团队合作精神、学农爱农精神教育

通过智慧课堂发布视频、微课、课件、行业动态等相关预习资料，给学生提供自学资料，帮助学生更好地理解课程内容。通过智慧课堂发布课前测试和小组任务单，强调合作完成任务，培养学生团队合作的精神；收集学生预习情况，根据学生反馈情况，微调授课内容和教学重难点，注重学农爱农精神融入教学重难点。

3.2 课中：提高技能水平、体会工匠精神

理论环节——细化工作流程和标准：教师通过视频导入展示智慧农业生产过程，激发学生学农爱农热情，明确目标。通过小型机器人码垛实操，引入学生对码垛工作流程的思考，再结合小组讨论和教师点拨，发现问题，完善修改流程图，结合学生的不足提出谨慎，细致，实事求是，不能一概而论，以偏概全的素质要求。再根据正确的流程图引出指令编程方法，接着完成码垛轨迹规划图，在轨迹规划图中发现有问题未解决，从而再引出视觉识别，最后完成轨迹规划图，完成程序的设计。理论环节环环相扣，层层递进，让学生自主思考，发现问题，解决问题，提高学生学习积极性，克服理论枯燥乏味的缺点。

采摘机器人编程调试环节——强化调试方法和规范：利用仿真软件进行编程和调试，降低实操安全风险，再将程序下载到采摘机器人中，进行实操调试，在仿真调试过程中引导学生关注农业现代化，体会投身农业的乐趣和学农爱农的精神，强调操作安全，同时为任务5进入温室大棚采摘番茄做准备。

码垛机器人编程调试环节——提高技能水平、体会工匠精神：由农业采摘机器人拓展到工业码垛机器人，由学生自己完成程序设计、编程及调试，有机融入工匠精神教育和“1+X”职业技能评价标准，提高学生综合应用能力。

3.3 课后：拓展提升，培养创新思维

通过智慧课堂发布测试和进行学习评价，检验学习目标达成情况；鼓励学生在课后申请进实训室，拓展提升；带领学生参与机器人社团活动，积极参与各类机器人比赛。

4 结论

课程融入立德树人思想后，学生的学习成效也得到了较大的提升。学生发现不再以一张期末试卷“定生死”，而是学习过程中的道德素养也作为了课程成绩的一部分。学生的学习情趣更加浓厚，学习参与度更高，学习过程中也更愿意互帮互助，更加注意在学习过程中挣分数。

1）学生参与度和满意度提高。本项目学生参与度高，尤其是小组讨论环节，学生大胆发表观点，精彩纷呈；课前线上访问资源次数每班平均达到400次，课后有98%学生参与测试，75%的学生申请“实训室开放日”活动。学生的任务完成率达到96%，20级学生比19级学生满意度提高12个百分点。

2）教学目标达成率提高。通过平台统计，20级学生比19级学生理论和实操答题成绩平均提高了18.4分；课中学生记录个人学习卡片，详细记录了学习过程及心得，并对照职业技能标准自查，显示出较强的规范意识和安全意识。学生还积极参与社团活动，参与各类机器人比赛，并多次获奖。

3）教师教学教研能力显著增强。教学成效不仅仅体现在学生成绩上，也体现在教师团队中。本项目团队教师和企业共同开发“农业机器人”实训设备4套，制作番茄农业生产机器人微课5个，制作小型机器人等试验装置3套，带领学生参与各类机器人比赛，发表多项专利，促进教学的同时，教学教研能力显著增强。

但是，还存在一些问题，例如课程的立德树人元素如何做到润物细无声，不要有生搬硬套之感，还需继续加强；专业课程教师是专业技术出身，很少会接触思政课程，因此还需进一步提高立德树人意识；同时因为机器人的新技术发展迅速，教学时还需紧跟机器人新技术的发展还需实时更新立德树人元素。