“1+X”制度下“工業(yè)機(jī)器人操作與編程”課程改革

馮渙婷 喻永康 祖層 陸敏智

智能制造是《中國制造2025》的主攻方向，工業(yè)機(jī)器人作為智能制造領(lǐng)域重點(diǎn)發(fā)展方向之一，為人才需求和產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了巨大市場，隨著工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的快速發(fā)展，我國企業(yè)對人才需求逐年增加。為了培養(yǎng)更多的高技能人才，2019年1月國務(wù)院頒布了《國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》，方案中第6條明確提出啟動“1+X”證書制度試點(diǎn)工作，該制度對于解決長期以來職業(yè)教育與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展不夠緊密的問題，調(diào)動社會力量參與職業(yè)教育的積極性，深化復(fù)合型技術(shù)技能人才培養(yǎng)模式和評價(jià)模式改革，暢通技術(shù)技能人才成長通道，促進(jìn)就業(yè)創(chuàng)業(yè)具有重要作用。2019年4月，教育部等四部委聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于做好首批“1+X”證書制度試點(diǎn)工作的通知》，標(biāo)志著“1+X”證書制度試點(diǎn)工作正式開展。隨著“1+X”證書制度試點(diǎn)工作的逐步推進(jìn)，與工業(yè)機(jī)器人相關(guān)的職業(yè)崗位和“1+X”技能等級證書相繼被發(fā)布.2019年4月人社部發(fā)布了工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域新職業(yè)——“工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作員”和“工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維員”，目前，教育部共發(fā)布了“工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維”“工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程”和“工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用”三個“1+X”證書。由此可見，“1+X”證書制度對于職業(yè)教育改革具有重要意義，它是職業(yè)教育人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新，也是職業(yè)教育制度的創(chuàng)新。

落實(shí)“1+X”證書制度的途徑多樣化，書證融通作為一種創(chuàng)新教學(xué)模式的實(shí)施技術(shù)，可以通過課程內(nèi)容、課程標(biāo)準(zhǔn)和人才培養(yǎng)方案將“1”學(xué)歷證書和“X”技能證書有效地進(jìn)行銜接，因此，在“1+X”證書制度的推進(jìn)和實(shí)施背景下，結(jié)合我校工業(yè)機(jī)器人專業(yè)建設(shè)情況，通過將“1+X”證書的職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)融入人才培養(yǎng)方案和課程教學(xué)內(nèi)容，對《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》課程進(jìn)行改革探索。

1“1+X”背景下課程改革思路

1.1課程定位分析

我校于2015年開設(shè)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)，開設(shè)時間比較短。通過調(diào)研企業(yè)人才需求，工業(yè)機(jī)器人崗位主要分為系統(tǒng)繼承類崗位、技術(shù)開發(fā)/支持類崗位和操作與維護(hù)類崗位三類，結(jié)合學(xué)校特點(diǎn)，開設(shè)《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》課程，定位于企業(yè)的操作與維護(hù)類崗位。該課程是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的核心專業(yè)課程，根據(jù)2019年7月教育部頒發(fā)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，該課程的總體目標(biāo)定位于培養(yǎng)從事工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的編程、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)、銷售及技術(shù)服務(wù)等工作的高素質(zhì)技術(shù)技能人才，目前主要面向工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)、電氣自動化技術(shù)專業(yè)和機(jī)電一體化技術(shù)三個專業(yè)開設(shè)。

1.2工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

我校成功申報(bào)了第二批“1+X”證書制度試點(diǎn)項(xiàng)目——工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維，工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維職業(yè)技能等級共分為初級、中級和高級三個等級，三個級別依次遞進(jìn)，高級別涵蓋低級別職業(yè)技能要求，以《工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維》中級標(biāo)準(zhǔn)為例，該標(biāo)準(zhǔn)共分為工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)安裝、工業(yè)機(jī)器人校對與調(diào)試、工業(yè)機(jī)器人操作與編程、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)維護(hù)和工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)故障診斷及處理等五個工作領(lǐng)域，其中第3個工業(yè)機(jī)器人操作與編程工作領(lǐng)域與我校《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》課程內(nèi)容相近，標(biāo)準(zhǔn)在工業(yè)機(jī)器人操作與編程工作領(lǐng)域中包含了“運(yùn)用示教器完成工業(yè)機(jī)器人簡單動作的編程”和“工業(yè)機(jī)器人周邊設(shè)備編程”兩個工作任務(wù)，其中，在工業(yè)機(jī)器人周邊設(shè)備編程工作任務(wù)中要求的職業(yè)技能是：能安裝PLC編程軟件：能進(jìn)行PLc簡單邏輯編程：能進(jìn)行觸摸屏編程，即要求機(jī)器人與周邊設(shè)備進(jìn)行通信。

1.3課程標(biāo)準(zhǔn)與“1+X”職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)對標(biāo)

《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》課程是以CHL-JC-01-A工業(yè)機(jī)器人流水線工作站為教學(xué)載體，該工作站主要分為工業(yè)機(jī)器人、工具及工具庫、操作控制模塊（控制柜、空壓機(jī)、配電箱及操控臺）、基礎(chǔ)操作教學(xué)模塊、生產(chǎn)線模擬教學(xué)模塊五部分，目前我們的教學(xué)內(nèi)容主要涉及基礎(chǔ)操作教學(xué)模塊和工具庫兩部分，教學(xué)目標(biāo)如表1所示，通過與工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)對比，該課程內(nèi)容涵蓋了工業(yè)機(jī)器人操作與編程工作領(lǐng)域中的“運(yùn)用示教器完成工業(yè)機(jī)器人簡單動作的編程”任務(wù)的所有內(nèi)容，未涉及“工業(yè)機(jī)器人周邊設(shè)備編程”任務(wù)的內(nèi)容，但此部分技能可以讓學(xué)生將所學(xué)的PLc知識與工業(yè)機(jī)器人聯(lián)系起來解決實(shí)際問題.從而鍛煉學(xué)生的綜合能力。因此，以“工業(yè)機(jī)器人周邊設(shè)備編程”任務(wù)的內(nèi)容為突破口，將“1+X”工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維證書標(biāo)準(zhǔn)嵌入課程內(nèi)容中，進(jìn)行課程改革探索。

2嵌入“1+X”標(biāo)準(zhǔn)的課程建設(shè)

2.1課程內(nèi)容

根據(jù)2.3部分的對標(biāo)差異，依托CHL-JC-01-A工業(yè)機(jī)器人流水線工作站實(shí)訓(xùn)平臺，將《工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn)》中的“工業(yè)機(jī)器人周邊設(shè)備編程”內(nèi)容增加到課程教學(xué)中，以任務(wù)驅(qū)動為導(dǎo)向，重構(gòu)課程內(nèi)容，開發(fā)基于工作任務(wù)的項(xiàng)目式教學(xué)內(nèi)容。課程內(nèi)容主要包括工業(yè)機(jī)器人的基本操作、工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)編程與調(diào)試、工業(yè)機(jī)器人的綜合編程與調(diào)試、工業(yè)機(jī)器人的日常維護(hù)四大模塊，在每一個模塊中設(shè)置多個子項(xiàng)目任務(wù)，其中，工業(yè)機(jī)器人的基本操作模塊主要包括安全操作與規(guī)范、工業(yè)機(jī)器人的手/自動操作、坐標(biāo)系設(shè)置等子項(xiàng)目任務(wù);工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)編程與調(diào)試模塊包括軌跡類、搬運(yùn)和碼垛等子項(xiàng)目任務(wù)：工業(yè)機(jī)器人的綜合編程與調(diào)試模塊根據(jù)教學(xué)載體平臺中的生產(chǎn)線模擬教學(xué)模塊進(jìn)行開發(fā)，共分為沖壓單元、運(yùn)動單元和生產(chǎn)線三個子項(xiàng)目任務(wù)，主要考查工業(yè)機(jī)器人與PLC、觸摸屏之間的通信相關(guān)知識：工業(yè)機(jī)器人的日常維護(hù)模塊與工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)中的“工業(yè)機(jī)器人校對與調(diào)試”和“工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)維護(hù)”領(lǐng)域任務(wù)相同。

2.2教學(xué)方式

在教學(xué)設(shè)計(jì)中，由于機(jī)器人教學(xué)設(shè)備昂貴，因此在教學(xué)中存在設(shè)備少，學(xué)生人數(shù)多的問題，為了能讓學(xué)生在有限的硬件資源下都能充分學(xué)到相關(guān)知識，此課程開設(shè)在理實(shí)一體化教室，課堂中采用了理虛實(shí)一體化教學(xué)方式，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)、以具體工作任務(wù)為載體組織教學(xué)。課堂中教師通過虛擬仿真軟件或真實(shí)案例視頻引入項(xiàng)目任務(wù)，同時嵌入工匠精神、守時意識、規(guī)劃意識、安全操作意識等思政元素，采用虛擬仿真軟件對知識點(diǎn)進(jìn)行講解演示，學(xué)生掌握之后，通過分組進(jìn)行輪流實(shí)操，一組同學(xué)先通過虛擬仿真對任務(wù)進(jìn)行模擬再實(shí)操，一組同學(xué)先在設(shè)備上進(jìn)行實(shí)操，在操作過程中可以借助實(shí)操微課進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固，實(shí)操完成后進(jìn)行輪流互換。因此，通過融“教、學(xué)、仿、做”為一體的課堂學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠及時將所學(xué)的理論與實(shí)踐操作相結(jié)合，對所學(xué)的知識和技能將更為穩(wěn)固，從而提高教學(xué)效果。

2.3教學(xué)評價(jià)與考核

本課程考核主要包括過程性考核和期末考核兩種，過程性考核包括對項(xiàng)目任務(wù)的完成質(zhì)量、自評、互評、師評、對課堂任務(wù)的實(shí)施與完成情況等，期末考核主要分為理論和實(shí)操兩部分，鑒于本課程實(shí)操性比較強(qiáng)，考核中以技能應(yīng)用為主，在每一個子項(xiàng)目任務(wù)的技能考核評價(jià)中，嵌入“1+X”考核標(biāo)準(zhǔn)以細(xì)化每一項(xiàng)技能要求和職業(yè)素養(yǎng)目標(biāo)，學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)后，通過教師評價(jià)、學(xué)生自評和小組互評方式對項(xiàng)目任務(wù)的完成質(zhì)量和職業(yè)素養(yǎng)進(jìn)行打分，最后按照權(quán)重計(jì)算每個學(xué)生的得分，教師將每個學(xué)生的項(xiàng)目得分進(jìn)行反饋并提出改進(jìn)，經(jīng)過多次考核評價(jià)后，學(xué)生的專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)將會得到不斷改進(jìn)和提高，從而也不斷地達(dá)到“1+X”證書考核標(biāo)準(zhǔn)。

3結(jié)語

課證融通是“1+X”證書制度的一種實(shí)施路徑.本文將“1+X”證書的職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)融入《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》課程中，以CHL-JC-01-A工業(yè)機(jī)器人流水線工作站為教學(xué)載體，通過增補(bǔ)方式對課程內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)，對教學(xué)方式和考核評價(jià)機(jī)制進(jìn)行改革探索，不斷改進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量，適應(yīng)企業(yè)發(fā)展需要。