OBE理念下工業機器人專業人才培養模式研究

摘要：OBE理念作為近年來越來越多高職院校推進的教學改革理念，以學生為中心，重點培養學生“應用型”能力。本文研究了基于OBE理念的工業機器人技術專業的人才培養方案，從培養目標、課程體系、教學模式等方面入手。希望能通過教學改革，為社會提供高質量的技能型人才。

關鍵詞：OBE理念;工業機器人專業;教育;人才培養

0? 引言

2015年5月我國推進實施了“中國制造2025”，機器人是其中十大重點領域之一。我國制造業能夠走向高端化和智能化離不開工業機器人的發展。現今機器人產業的市場不斷的擴大，汽車、電子電器等行業已經大量使用機器人。我國是全球最大的制造業大國，制造業的蓬勃發展需要越來越多的機器人參與。有統計顯示預計未來5～10年，工業機器人的增速有望達到35%左右，各行各業大量應用工業機器人的時代已經開始。機器人市場的擴大與增速提供了與之相關的眾多崗位：包括機器人本體的設計，機器人相關零部件及集成模塊的制造，機器人生產線的設計，工業機器人本體裝配及生產線工作站安裝調試，工業機器人現場示教編程維護、設備保養等，這些新生崗位迫切需要與之相匹配的高端技能型人才[1]。隨著機器人市場的火熱，就業前景的廣闊，越來越多的高職院校選擇開設工業機器人技術專業，目的就是為企業輸送高素質技術性人才，以支撐機器人產業發展。

1981年Spady等人提出成果導向教育的理念，作為美國、英國、加拿大等國家教育改革的主流理念，現已被工程教育專業認證完全采納[2]。成果導向教育（簡稱OBE），強調學生的主體地位，核心是“以學生為中心”，學生“學到了什么”是教學模式實施的重點，以學生的學習成果反向設計課程體系，并分階段對成果進行評價，努力促使學生成功學習。我國的成果導向教育教學改革始于臺灣。近年來，越來越多的高職院校啟動了基于OBE理念的教學改革。

1? 基于OBE理念的人才培養模式研究思路

江蘇工程職業技術學院于2015年開設工業機器人專業，同時與KUKA機器人有限公司校企合作，共建工業機器人實訓基地、合作成立“庫卡機器人江蘇應用與培訓中心”。秉承張謇“學必期于用”、“用必適于地”的職教思想，專業開設以來學院實時調研分析工業機器人產業鏈企業的崗位，了解企業的用人需求，不斷探索研究人才培養模式。

工業機器人專業作為一個新興專業，發展時間較短，存在著對機器人產業發展現狀與趨勢把握不準、培養目標定位不清晰等一系列問題。人才培養的數量、質量與市場對于機器人技能型人才的需求數量、質量不能匹配。基于成果導向的教育理念應用于工業機器人專業，有助于培養出社會急需的高質量的技能型人才。工業機器人專業技能型人才培養模式的研究思路如圖1所示。通過調研長三角地區工業機器人企業的人才需求、本校發展特色和學生畢業3～5年后取得的成績，確定本專業的培養目標。從本專業的人才培養目標出發，明確學生畢業生時應具備的核心能力，從而確定能力指標，反向進行課程設計。課程要求和教學實施均“以學生為中心”，關注學生的學習體驗，協助學生逐級達到不同階段的成果。以評價結果為依據，掌握目標達成度的情況，推動專業、課程的持續改進。

2? 基于OBE理念的人才培養模式研究內容

OBE理念的實施要點主要包括確定學習成果、構建培養體系、制定教學策略、自我參照和不斷完善達到頂峰五個階段。[3]集合我校的實際情況，本文研究了一套適于工業機器人專業的人才培養模式，主要有以下幾個方面：

2.1 確定培養目標

工業機器人專業的開設是高職院校適應時代需求的體現。我國機器人的產業鏈基本可以劃分為三類：機器人制造企業、機器人應用企業和機器人集成類企業。“以就業為導向，走產學結合發展道路”是高職院校的辦學宗旨，針對企業用人需求，結合高職院校的辦學特色，工業機器人系統集成崗位、工業機器人“應用技術”的相關工作最適合高職院校的學生。如能從事大型機電設備、工業機器人的安裝、編程、調試、維修、運行和管理等方面的工作任務的售前或者售后工程師，深刻理解生產流程及產品制造工藝，能完成機器人自動線的設計、改造等工作任務的系統集成開發工程師。由此可以確定工業機器人專業的培養目標，這是人才培養模式確立的首要任務。

2.2 構建人才培養方案

構建以學生為中心，以學習成果為導向的人才培養方案包括課程體系、教學模式、評價的改革。

專業課程體系：課程的設計從最終學生的學習成果反向設計，如“機器人應用工程師”這個崗位的核心能力：學生能夠在生產現場編程與操作機器人的能力、現場管理和維修機器人能力、以及在生產現場對出現故障的機器人排查與診斷能力。支撐的專業課程有《PLC與變頻器技術應用》、《氣動控制技術》、《工業機器人操作與編程》、《工業機器人高級編程》、《工控組態軟件應用技術》、《機器人自動線安裝調試》、《工業機器人機械維護和電氣維護》等。所有的課程要素包括課程標準、課程框架、課程內容等都要圍繞最終的學習成果來組織，以促進學生職業的持續發展。

教學模式：課程實施是培養目標和核心能力能夠實現的基礎。以學生的學習、成長為中心，以實踐能力的培養為主線，采用“項目化、信息化、思政化”的教學手段，賽教融合，層層推進，引領學生獲得更多的能力。作為一門綜合性的技術，機器人技術涉及到多種學科如伺服控制、傳感器技術、氣動機械及人工智能等，專業性較強，不能只是將與之相關的專業課程簡單地整合一下就拿到課堂上去。高職的學生普遍理論知識不扎實，同時主要的工作內容也是面對生產現場，這就需要培養他們的實踐操作技能。在整個人才培養過程中，應始終堅持以實踐技能的形成和提高為主線，組織各項教學內容和教學活動。教學活動盡可能在“教學做一體化”教室和實訓室進行，并將實踐操作納入到評價體系當中，加強對工業機器人專業的技能訓練。

多元化的評價機制：合理完善的評價機制能夠激勵學生自主學習的意志，從專業和課程兩個方面進行。對學生而言，多元化的教學模式決定了評價的多元化，不僅僅局限于筆試。如機器人自動線安裝調試這門課程，以過程考核為主，學生完成完整的一個項目作為考核的依據。專業方面，預期培養目標及學生達到預期畢業成果的程度都應在評價中有所體現，發揮持續改進的功能。

2.3 加強“校企合作”，優化教師隊伍

培養高端技術技能型人才不是僅僅在教室上課就能實現的。作為實踐性很強的專業，工業機器人專業的實訓條件比較高端。我校依托工業機器人應用平臺及工業機器人研發平臺，與KUKA機器人有限公司、上海庫茂機器人有限公司等企業合作成立機器人技術應用產業學院。將企業項目帶入課堂，即根據企業的情況為學生設計量身定制與工作任務相關的課程，以實現上課效果的最優化。針對使用工業機器人的企業，他們所需的人才如機器人操作人員，機器人專業要培養學生學習如何啟動機器人系統，按照安全標準操作機器人;如何按照現有的程序工作并保持機器人單元中現有的程序平穩的進行生產。如機器人維修工程師，機器人專業要培養學生知曉如何診斷控制系統、驅動系統以及機械手臂的故障;如何通過定期維護來避免設備運行停滯;以及如何通過最為快速有效的故障排除方法將設備停機時間與停滯時間降到最低。學生所學的知識從生產現實出發，與工作現場無縫鏈接以確保學生將所學的知識使用在以后每一天的實際工作當中。讓學生在教室中面對生產現場，提高學生的實踐能力。對于專業老師，學校組建高水平科研團隊，促進科技成果與核心技術產業化，重點服務機器人制造與應用企業，老師從企業獲取更先進的知識，提高了實踐水平。

4? 結語

工業機器人專業良好的就業前景，既是機遇也是挑戰，為企業培養高質量的技能型人才才能得到行業的認可。本文立足于學校的實際情況，引入成果導向教學改革理念，對工業機器人專業的人才培養模式進行了研究。學生的核心競爭力在于能否“學以致用”，本專業對教學改革的不斷研究和探索，希望能夠為學生提供必備的知識儲備——基礎知識，基礎技能、創新能力和綜合實踐能力，以此滿足企業對高職學生的人才需求。

參考文獻：

[1]張慧，馬文靜.高職院校開設工業機器人專業的思考[J].江蘇工程職業技術學院學報，2017（2）：93-95.

[2]賈廣飛，趙月靜，任有志，李玥華.OBE理念下應用技術大 學機械專業培養方案改革探索[J].科技創新與生產力，2019（01）：84-85，88.

[3]郭金妹，等.基于OBE理念下工業機器人技術專業人才培養模式的構建與研究[J].教育現代化，2019，6（62）：38-40，59.