工業機器人技術專業課程體系探析與實踐

摘? 要：智能制造是廈門市“十三五”發展目標，工業機器人技術作為智能制造的關鍵環節，人才需求日益突出，高職院校應按照工業機器人技術的核心崗位能力構建專業課程體系，培養符合工作崗位需求的工業機器人高素質技術技能人才。文章分析了廈門市智能制造背景下工業機器人人才需求、崗位需求，闡述了構建基于工作過程的工業機器人技術課程體系的思路，為工業機器人人才培養提供方向和思路。

關鍵詞：區域需求;工業機器人技術;課程體系;工作過程

中圖分類號：TP242.2;G712? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）05-0129-04

An Analysis and Practice of the Curriculum System of Industrial Robot Technology

——Taking Xiamen Intelligent Manufacturing Talents Requirements as an Example

HOU Hongke

（Xiamen Nanyang University，Xiamen? 361101，China）

Abstract：Intelligent manufacturing is the development goal of the “13th Five Year Plan” of Xiamen City. As the key link of intelligent manufacturing，industrial robot technology has become increasingly prominent in talent demand. How to build a professional curriculum system according to the core post ability of industrial robot technology in higher vocational colleges and how to cultivate high-quality technical and technical talents of industrial robot that meet the post. This paper analyzes Xiamen City and its surrounding areas under the background of domain intelligent manufacturing，the demand of industrial machine talents and post demand，and expounds the system construction ideas of professional course system，and provides direction and ideas for the training of industrial robot talents.

Keywords：regional demand;industrial robot technology;curriculum system;working process

0? 引? 言

廈門市“十三五”時期，立足于廈門市制造業重點領域轉型升級提質增效與“海絲”核心區建設的需求，以引進和培育國內外知名企業的重點項目與集聚國內外優質資源為抓手，以系統集成為切入點，以做強做精優勢特色產業為重點，以創新驅動為支撐，以掌握自主可控的核心關鍵技術為核心，不斷提高產品的附加值和品牌的知名度，形成富有廈門特色的智能制造發展路徑，并最終擴大“廈門智造+廈門模式+廈門標準+廈門速度”的社會影響力。“廈門智造”，即“十三五”時期，電子信息、衛浴櫥柜等重點領域生產裝備數控化率達到70%，建設10個智能制造樣板工廠（車間），形成5家骨干智能裝備企業和若干重點工業軟件企業，累計實現“機器換工”2000臺（套）以上，實現由“廈門制造”向“廈門智造”轉變。

當前，工業機器人作為制造業向智能化轉型升級的重要著力點，已經成為支撐裝備制造、汽車制造、電器制造、醫藥食品、冶金重工、物流運輸等各個行業作業模式變革、升級的關鍵技術，但由于相關從業人員供給相對不足，人才短缺已經成為產業發展的瓶頸，高職院校準確對接工業機器人應用職業崗位需求，提升學生專業技能及職業適應性，需要有效的課程體系進行支撐。

1? 廈門市工業機器人技術專業人才需求的內涵及人才培養現狀

1.1? 工業機器人技術專業人才不能滿足區域發展的人才要求

《廈門市智能制造“十三五”發展規劃》提出，廈門市到2020年，需要引進智能制造急需緊缺專門人才13.65萬人，才能滿足裝備研發、設計、制造人才及計算機輔助設計、機械加工人才的急需。其中核心領域工業機器人人才緊缺人才1.20萬人。而根據廈門市高職院校工業機器人技術專業招生目錄，工業機器人技術專業招生人數不到每年不到500人，人才培養的數量還是偏少，遠遠不能支持區域發展要求的產業發展的人才需求。

1.2? 工業機器人人才需求崗位及分布特點

工業機器人及其相關領域按照產業鏈可以分為機器人及自動化產品生產制造、工業機器人集成應用、工業機器人售前售后服務等環節，通過對工業機器人市場各環節代表性企業進行調研，考察企業實際工作崗位，深入了解目前廈門市智能制造業視域下的工業機器人相關職業崗位核心技能要求以及可持續發展的能力，分析得到工業機器人人才需求崗位分布特點，如表1所示，基本了解和掌握了工業機器人應用型工作崗位的設置以及相關專業技能要求。

1.3? 廈門市工業機器人人才培養現狀

廈門市中職院校沒有開設工業機器人專業，但有的學校開設工業機器人方向，廈門市高職院校只有廈門海洋職業技術學院、廈門城市職業學院、廈門南洋職業學院從2016年開設工業機器人技術專業，其他職業院校學校也隨后開設了工業機器人技術及相關專業，本科院校沒有開設工業機器人專業，但開設有自動化類課程。不同學校開設課程及課程體系情況差別很大，有的學校按學科知識體系開設課程，知識點分散，課程之間缺乏邏輯性要求;有的學校實踐課程少，學生沒有真實的學習情境，紙上談兵比較多;有的學校閉門造車，沒有校企合作，和工業機器人產業鏈崗位要求不匹配。所以，進行工業機器人課程體系構建研究，使人才培養更加滿足廈門市智能制造人才要求的工業機器人崗位核心技能要求并具有職業延展遷移的能力，是非常有必要的。

2? 基于工作過程的課程體系構建

課程體系構建的思路是：通過工業機器人產業調研，面向廈門市工業機器人相關企業的崗位需求，提煉崗位核心能力形成課程，把學科化的課程體系基于工作的實際，重組課程，以知識發展和技能要求的邏輯性和適合崗位工作的適應性為重點，從易到難進行整合，將行動領域轉換到學習領域，進行課程體系重構。設計教學情境，按照基于工作過程的要求設計課程，在真實工作環境中，實現教、學、做一體化，提高了學生的職業技能和職業素養，培養滿足企業需求的高素質技術技能型人才，構建面向工業機器人崗位能力、職業素養和創新能力的課程體系，在學生三年的學習過程中，課程結構貼近生產實際和崗位能力遷移。

2.1? 課程設計的邏輯性要滿足崗位發展遷移要求

課程體系設定好學生的職業規劃，要能使學生完成崗位能力的遷移，如表2所示，分階段引導學生學習，課程體系要厘清崗位遷移所需知識和技能的邏輯性，從操作、調試的崗位到現場編程設計及系統集成的目標崗位，還要注意崗位的外延，安排延展課程，滿足學生個性化，多樣化的就業目標。

2.2? 根據工業機器人崗位核心能力

提煉所需要掌握的知識和技能，得到學生要掌握的典型工作內容，構建行動領域。從圖1可以看出，工業機器人行動領域包含四部分內容，即機器人系統集成、機器人機械系統、控制系統、電路設計、焊接、配盤。

2.3? 把行動領域的內容轉化為學習領域

按照知識和技能的要求，把需要的專業課程分為三個部分。一類是電子信息類課程，一類是自動化控制類課程，一類是機械類課程。可以看出，知識和技能內容需要機械、信息、自動化三門學科之間的課程交叉融合，在課程的安排上，突出知識和技能邏輯和遞進性，由易到難，按照初始崗位、目標崗位、發展崗位的培養目標，第一學年主要培養學生的識圖、操作、安裝與調試，第二學年培養學生的電氣和機械設計、組裝調試。第三學年培養學生的系統集成能力。課程邏輯及遞進關系如圖2所示。在課程的具體實施上，要通過項目載體，真實貼近生產情境，按照生產的組織過程重構課程內容，開發基于工作過程的課程，真正實現課程和課程內容都是具有工作過程的內涵要求。

2.4? 工業機器人技術課程體系還需要有必備的實踐課程

工業機器人技術是新技術、新工藝，在大量的實踐中學習是不可缺少的教學路徑，以真實的企業崗位工作過程為載體，形成項目化教學，設置專門的實踐課程，將典型工作任務設計成具體的學習情境，在校內外實踐基地完成教學，沒有實踐條件的要創造情境，滿足工作過程。組織學生小組上課，相互競爭，相互交流，企業化管理，既激發學生的學習興趣，又挖掘學生的潛力，培養學生的專業知識、動手能力、溝通協調、團隊合作等能力和責任心。表3為工業機器人技術專業實踐課程。除第一個學期安排一周，第二至第四學期每個學期安排2周時間作為專門的課程實踐周，進一步培養學生的技能素養及其愛學習、愛勞動的企業精神。

構建基于工作過程的課程體系需要注意的原則是：

（1）體現學科的交叉性與柔性，體現專業知識的融合性，設計新的課程結構與內容。

（2）考慮工作過程的相關性，刪掉重疊內容。應體現遞進與包含的關系，而不是同位關系。

（3）要符合學生的認知規律，課程設置應循序漸進，從易到難，從簡單到復雜，進行階梯式設計。

（4）更要注重人文素養和個性化的培養，要注重職業素養的養成，培養學生愛學習、愛勞動的企業精神，使學生全面發展。

（5）要考慮學生職業生涯的發展，考慮培養學生終身學習的能力，課程體系要具有一定的拓展性，要能為學生的崗位遷移發展奠定基礎。

3? 校企合作實施行動課程體系的邏輯過程

3.1? 課程體系準備

以廈門市某自動化科技有限公司為例，如表4所示。

3.2? 課程實施

課程項目化，以“工業機器人操作與維護”課程為例，根據知識和技能要求，重構工作過程的項目化課程，然后按工作過程實施。依托合作企業廈門某自動化科技有限公司，利用公司車間庫卡機器人設備，把課程“工業機器人操作與維護”按真實情境重構了4個學習項目：項目一焊接直線軌跡操作、項目二打磨曲線軌跡操作、項目三搬運碼垛軌跡操作、項目四倉儲運輸軌跡操作。項目設計的邏輯是以機器人運動軌跡為載體，項目設計的內容按照運動的難易程度、操作的復雜性逐步遞進，每個項目的實施按工作過程實施，即咨詢（知識準備：曲線繪制，編程，操作流程）、決策（小組討論，形成正確方案）、計劃（確定操作、維護步驟）、實施（在企業師傅指導下實施）、檢查（過程檢查）、評價（評價實施行為）。項目實施的依靠是企業和學校組建的雙導師隊伍。

4? 結? 論

專業課程體系是人才培養的重要環節。文章根據工業機器人實際工作崗位所需要的工作過程，提煉專業課程，按照基于工作過程課程體系設計思路，構建專業課程體系，該課程體系實施真實工作情境下的人才培養，以崗位遷移為目標，安排三年課程，形成了較為可行的工業機器人技術專業高素質技術技能型人才培養思路，具有一定的指導意義。

參考文獻：

[1] 牛祥永.高職“工業機器人安裝與調試”課程開發和實踐 [J].職業教育研究，2014（4）：86-90.

[2] 陳小艷，沈潔.高職工業機器人技術專業人才培養模式研究與實踐 [J].吉林工程技術師范學院學報，2014，30（5）：21-22.

[3] 姚鋼.智能制造視域下高職工業機器人專業課程體系構建 [J].職業時空，2016，12（6）：18-20.

[4] 蔣慶斌，朱平，陳小艷，等.高職院校工業機器人技術專業課程體系構建的研究 [J].中國職業技術教育，2016（29）：61-64.

[5] 廈門市經濟和信息化局.廈門市智能制造“十三五”發展規劃的通知 [R/OL].（2017-02-14）.http：//gxj.xm.gov.cn/zwgk/zfxxgkml/jxjxxgkml/jxjzcqgh/201702/t20170214_1532462.htm.

作者簡介：侯紅科（1974-），男，漢族，河南商丘人，副院長，副教授，本科，研究方向：工業機器人技術及其教育教學。