職業院校工業機器人專業教學質量標準研究

郭永濤 鄭午 唐洪濤

[摘 要] 隨著工業機器人的廣泛運用，社會對工業機器人專業的高技能人才需求越來越大。而該專業教學質量標準目前沒有統一的定論。高質量人才的培養，離不開完善的專業課程體系、有序的教學組織、雄厚的校內外實訓基地以及合理的評價體系。文章將從這幾個方面來研究職業院校工業機器人專業的教學質量標準。

[關鍵詞] 職業院校;工業機器人;教學質量標準

[基金項目] 2018—2020年度中國交通教育研究會教育科學研究重點課題（交教研1801-11）

[作者簡介] 郭永濤（1981—），男，黑龍江五大連池人，工學碩士，高級講師，研究方向為智能交通、智能制造等。

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻標識碼] A? ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）42-0339-03? ? [收稿日期] 2020-02-27

隨著工業機器人行業的發展，工業機器人已廣泛地服務于國民經濟44個行業大類，126個行業中類。受益于5G的帶動，3C、通信設備領域將迎來新一輪的創新潮，也必然會對工藝提出新要求。

工業機器人技術在工業領域的應用涉及除傳統汽車制造、航空航天、倉儲物流、機電及電子產品生產加工等眾多領域外，甚至應用到日化、食品藥品加工、煙草以及保險銀行等金融領域，是高新技術產業的重要組成部分，是現代工業技術的基礎和支撐，在實現工業現代化中發揮著不可替代的重要作用。因此，實現工業4.0、中國智造的國家戰略，急需大量高素質高技能型工業機器人專門人才[1]。如何才能培養出合格的工業機器人專業人才，目前對工業機器人專業教學質量標準沒有統一的定論。

教學質量評價是指以培養目標為指向，通過全面收集培養方面的有關信息，對培養過程及所培養人才的質量與效益做出客觀評價和科學判斷，并及時進行反饋與調節，以實現既定目標的過程[2]。同時，應就培養質量目標、評價依據、評價指標體系、評價標準以及評價實施、評價結果應用等諸方面做出說明[3]。本文將從專業課程體系、教學組織模式、專業實訓基地、評價體系以及競賽教練團隊的建設這幾方面來研究工業機器人專業的教學質量標準。

一、專業課程體系

（一）培養目標與規格

根據工業機器人專業崗位的能力需求，確定本專業的人才培養目標。工業機器人專業旨在培養與我國社會主義現代化建設要求相適應，德、智、體、美全面發展，具有綜合職業能力，面向工業機器人應用類型行業、企業就業、適應工業機器人應用、維修、維護等相關工種和崗位群工作，勝任自動化成套裝備中工業機器人工作站的現場編程、調試維護、人機界面編程、系統集成、生產技術管理以及工業機器人銷售和售后服務工作任務，具備較強的綜合職業能力的職業素養，達到具有職業崗位群所需的職業資格要求的高技能人才。

學生通過本專業的學習，要掌握電工基礎、電工電子儀表、電子技術、電氣制圖、PLC、變頻器、單片機、工廠供配電、機器人技術、自動化設備的維護和保養等知識結構;能進行電氣識圖、繪圖，電工電子儀表使用，電子線路焊接、電氣控制線路裝調、PLC控制、工業機器人離線編程與仿真，典型機器人工作中的故障診斷及排除的技能;具備一定的思想道德和優良的職業素質，遵守國家法律法規，有良好的團隊精神，具有獲取、分析和處理信息的能力，具有勤于思考，樂于探索，發現及解決問題的創新能力。

（二）課程結構

課程結構設置是否合理，要看其是否是根據專業培養目標要求來設置的。通過對企業的調研，根據企業需求，將理論教學與實際能力的培養結合起來，把能力培養作為教學的重中之重，邀請企業專家參與到課程建設中來，根據崗位能力需求的變化調整課程和教學計劃，并探討學習成果的影響[4-5]。本專業的課程結構，采用公共基礎課——專業技能課，專業技能課程又分群平臺課程——專業平臺課程——專業方向課程這三個層次。

群平臺課程包括鉗工技能訓練、電工技術基礎、電工工藝與技術訓練、電子技術基礎、電子裝接工藝與技術訓練、機電設備電氣控制技術基礎、PLC編程、常用電機控制與調速技術、傳感與檢測技術、氣動與液壓技術、單片機應用技術等。

專業平臺課程包括機械制圖及CAD技術、機械零件測繪技術、機械制造技術、機電一體化技術基礎、機器人技術應用、工業機器人技術基礎、高級語言程序設計、工業機器人虛擬仿真、工業機器人示教與編程、現場總線技術等。

專業方向課包括工業機器人安裝與調試技術、工業機器人工作站系統集成。

表1列出了部分專業核心課程的教學要求。從表1中可以看出，職業院校不再把知識掌握的程度作為教學要求或考核教育教學的質量核心標準，而是從理論知識為目標轉為以能力培養為目標，且必須是以實現能力培養為核心目標。脫離能力培養的知識傳授和積累，對職業院校的教育教學是沒有實際意義的。

二、教學組織模式

能力標準在職業院校人才培養中有著重要的意義。缺乏能力培養目標，培養出來的學生無法適應專業對應崗位的能力需要，這種職業教育就是失敗的教育。因此，職業院校教育必須是集中力量進行能力培養，而能力培養的途徑就是通過充分的實踐教學[6]。

根據工業機器人應用與維護專業“企業深層合作，實踐過程導向”的人才培養模式，是以核心職業能力培養為主線，以學生為主體，實施基于“項目引領、任務驅動”的教學模式。教學過程均在一體化教室進行。在教學過程中，以學生分組和小班化教學為組織形式，實施以“教、學、做”一體化和“項目引領、任務驅動”的基于工作過程的教學模式。以任務為主線，以學生為主體，以教師為主導，以任務來驅動學生去主動學習，讓學生通過完成任務來鞏固、應用已有知識和新知識，同時還能培養學生分析問題和解決問題的能力。

根據課程職業能力要求，以職業能力培養為重點，采用任務驅動教材。以項目為中心，組織教學。對重點學習內容可安排多個任務進行訓練，教師也可以根據現場教學情況來進行選擇。根據每一項目教學內容，開發以行動過程為導向的學習過程，即資訊、計劃、決策、實施、檢查、評價六個行動過程。

三、專業實訓基地

實踐能力的培養，離不開專業實訓基地的建設。經過多年的發展，學院在擁有電子技術、電子產品工藝、EDA實訓、電力拖動、電工實訓、電氣高級工考核實訓、單片機、PLC實訓、PCB制版、電梯故障檢修等多個專業基礎實訓室上，于2011年起啟動多個機器人相關專業實訓室建設，并陸續投入使用，確保了工業機器人高技能人才培養的一體化及實踐教學環節有序進行。在2013年開始機器人專業招生后，于2014年成功申報國家級高技能人才培訓基地建設項目，根據工業機器人專業的培養要求，進一步完善了工業機器人基礎實訓室、工業機器人仿真實訓室、工業機器人綜合實訓室等核心實訓室建設;同時，加強與鎮江北汽集團、上海ABB工程有限公司、江蘇海外集團國際技術有限公司等企業深度合作，以戰略合作伙伴身份完成多項合作項目。

依托機電專業群，校內原有1基地（工業機器人高技能人才培養基地）及與企業共建的2中心（智能制造協同創新中心、機電設備研發中心），同時2019年下半年新增投入使用智能制造實訓中心。校內實訓建筑面積2514.32㎡，建有19個功能齊全的實訓室，有實訓工位數417個。按企業生產要求配置教學設備，擁有ABB、FANAC、埃斯頓等工業機器人等先進設備，實訓設備總值1300余萬元，實施企業化管理模式，能充分滿足學生實訓、技能鑒定和社會培訓需求。

四、評價體系

人才培養質量如何，需要建立一套合理的人才培養評價體系進行衡量。該評價體系要能夠全面衡量學生的動手操作能力，看是否能夠滿足企業的生產需求;衡量學生的信息素養及綜合素質。為此，本文以課程為核心制定了多元化評價體系（見圖1）[7]，采用過程性評價和結果性評價相結合的方法來進行考核，不再采用原來的期中、期末測試的形式;考核形式變了，考核內容也要隨之變化，不再是通過試卷來測試學生單一的知識的掌握情況，在過程考核中，要考核學生的學習能力、職業能力以及社會能力等方面;成績的評定，除了教師的意見，還要加入學生的意見和企業的評價。

五、技能競賽教練團隊

培育技能型人才是職業教育的重要組成部分，而技能競賽作為考查職業教育的重要手段，不容忽視。圍繞工業機器人技能大賽，對各類競賽方案開展研究，成立了技能競賽教練團隊。學生技能水平的高低和指導教師的關系密切相關，技能競賽不僅比的是學生，更比的是教練的綜合能力。

大賽考查的知識和技能很寬，除了熟練掌握工業機器人控制技術以外，還必須掌握PLC技術、傳感器、電機運動控制、通信技術等。因此，教練團隊由涵蓋這些專長的機電專業教師擔任。他們當中有幾番帶隊征戰賽場、具有豐富實戰經驗的教師，也有普通的專業課教師。

從工業機器人應用與維護專業選拔成員，組建青苗班。訓練分三個層次：第一層次，進行專業基礎知識的學習。青苗班任課教師全部來自教練團隊，所授知識涵蓋了比賽所要求的技能。通過此環節，讓學生牢固又扎實地掌握專業基礎知識。第二層次，分方向進行專項訓練，學生根據自己的興趣專長，選擇方向進行專項訓練，從而更有針對性。第三層級，就是賽前強化訓練。通過層層選拔，最后按照“參賽選手+1”確定強化訓練隊員，備戰比賽。

教練團隊在輔導學生的過程中，和學生一起學習、鉆研，將國家、省、市技能大賽成果轉化為課堂教學效益，將技能大賽與常規教學完美結合，促進了高質量人才的培養。

參考文獻

[1]單以才.段向軍.校企共建高職工業機器人技術專業教學質量保障機制研究[J].中國現代教育裝備，2017（1）：81-83.

[2]劉輝.“工匠精神”的技能競賽教練團隊與選手培育路徑研究[J].現代職業教育，2018（11）：93.

[3]王燕.機器人技術應用一體化教學改革與實踐[J].現代職業教育，2016（1）：180-181.

[4]陳鑫.機器人工程專業多平臺協同教學的實踐與研究[J].科技經濟導刊，2018（18）：138-138.

[5]袁名華.工業機器人技術專業設置及教育教學研究[J].信息記錄材料，2019，020（007）：233-234.

[6]黃守麟，梁艷，歐啟標.機器人實踐教學的探討和優勢[J].廣西物理，2011（02）：58-59.

[7]Katherine L.Cason.Evaluation of a Preschool Nutrition Education Program Based on the Theory of Multiple Intelligences[J].Journal of Nutrition Education，2001，33（3）：161-164.

Research on Teaching Quality Standards of Industrial Robot Specialty in Vocational Colleges

GUO Yong-tao，ZHENG Wu，TANG Hong-tao

（Jiangsu Jiaotong College，Zhenjiang，Jiangsu 212028，China）

Abstract：With the wide application of industrial robots，the society needs more and more high-skilled talents for industrial robots.The standards of the teaching quality of this specialty is not unified.The training of high-quality talents can not be separated from perfect professional curriculum system，orderly teaching organization，strong training base inside and outside school and reasonable evaluation system.This paper studies the teaching quality standards of industrial robot majors in vocational colleges from the above mentioned aspects.

Key words：vocational college;industrial robot;teaching quality standards