雙高專業群建設下工業機器人操作與編程課程建設探索

張松宇 王京

摘要：“雙高計劃”背景下，學院聚焦自治區能源支柱產業發展需求，打造機械制造與自動化專業群，培養機械領域的高素質復合型技術技能人才。專業群課程體系建設是實現專業群人才培養目標的關鍵要素，本文以專業群核心課程《工業機器人操作與編程》為例，通過企業調研，從課程建設背景、崗位能力需求、課程建設內容三方面對課程進行了探索與實踐研究，為專業群課程體系建設助力。

關鍵詞：工業機器人；專業群；職業能力；“1+X”

中圖分類號：G4文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2022.21.092

1課程建設背景

國家要大力發展智能制造產業，由制造業大國成為制造業強國。內蒙古自治區裝備制造的智能化水平與國內其他發達地區相比具有較大差距，大部分工業企業技術升級改造需求迫切，進而對智能制造高素質技術技能人才的需求迫切。因此加快高端裝備制造業技術技能人才培養，對推動內蒙古及周邊地區裝備制造業，尤其是能源裝備向智能、創新、綠色發展具有重要意義。而工業機器人技術等相關專業課程所培養的職業能力與素質在支持現有大型裝備制造企業數字化機床改造，逐步實現智能化、數字化、信息化起到關鍵性的作用?；诖?，對機械制造與自動化專業群核心課程《工業機器人操作與編程》進行課程改革建設，對接專業群崗位鏈，分析職業崗位能力，提煉典型工作任務，依據企業工作標準，重新梳理知識點技能點，制定詳細的教學實施過程，提升專業群內學生的綜合職業能力，為實現專業群人才培養目標貢獻力量。

2崗位能力需求調研

為了使課程建設內容和教學方式符合學生能力發展及職業崗位需求，使學生畢業后能夠在企業勝任智能管控、智能化生產以及能源裝備升級改造與維護維修等工作，開展專業群人才培養企業調研，了解工業機器人技術崗位人員應具備的知識、能力與素質。課題組深入自治區能源裝備制造龍頭企業、國內頂尖智能制造企業以及自治區中小微機械制造企業涉及智能制造和工業機器人等高端裝備制造業的企業，采用現場參觀、企業專家研討、座談等方式，對企業一線員工、工程師、技術人員、招聘人員等進行調研，了解企業的實際生產制造過程、企業對智能制造相關專業知識、技能、素質要求的變化和趨勢，學生在企業從事的崗位類型、工作任務、應具備的職業能力、企業對課程內容設置的建議等方面信息。

綜合調研結果，總結得出與本課程相關的工業機器人技術就業崗位及對應的職業能力如下：

（1）工業機器人裝調與維護員：會安裝、調試機器人本體，熟練操作機器人、能夠對機器人進行維護保養、故障診斷、現場搶修。

（2）工業機器人應用系統運行維護員：能夠進行工業機器人系統二次開發、工業機器人系統集成與維護、自動化系統設計與升級改造。

（3）工業機器人售后服務員：工業機器人售前售后支持，技術推廣、會安裝調試工業機器人，會排查、檢修工業機器人故障，具備工業機器人操作、安裝調試、維護能力。

3課程建設內容

3.1課程特點

經課程調研與綜合分析，本課程將職業目標定位于工業機器人基本操作、應用編程和調試能力的培養。通過課程學習，使學生具備獨立完成工業機器人系統運行、維護與調試的工作能力，為將來勝任企業智能升級改造不同崗位專業技術工作、熟練應用先進智能制造技術解決工程實踐項目奠定良好基礎。

將收集的企業真實案例進行教學化處理，以工學結合、能力遞進的思路設計教學內容，包括工業機器人基本操作、現場編程、離線編程、視覺檢測技術、PLC應用等知識點和技能點，主要培養學生熟練掌握工業機器人操作、應用編程和調試能力，提升學生職業崗位能力和素養。課程前導課為《傳感器與自動檢測技術》《電機及驅動技術》《電氣與PLC控制技術》等。通過前導課程的學習，學生了解了工業機器人相關傳感器技術、電機驅動技術、PLC控制技術等理論與實踐操作技能。學生在具備前導課程所培養的各項能力后，在此基礎上，學習工業機器人的基本原理和基礎知識，掌握工業機器人現場編程和離線編程操作步驟及方法，初步具備一定的工業機器人編程及仿真設計能力，進而達到職業崗位能力需求，同時也為后續《工業機器人技術應用》《智能制造系統安裝與調試》等課程打下堅實基礎。

3.2課程教學內容重構

通過企業調研，明確了課程建設思路和課程內容的選取依據，在系統分析工業機器人技術相關崗位職責基礎上，提煉典型工作任務，對接企業工作標準，“1+X”證書職業技能等級標準，與企業技術人員共同進行課程建設與實施。課程內容設計將理論與實踐結合，基于學院現有實訓設備，根據專業群人才培養定位要求，將課程內容重構為7個教學項目（見表1）。

3.3“1+X”證書對接

“1+X”工業機器人應用編程（中級）的職業技能目標定位為：能遵守安全規范，對工業機器人單元進行參數設定；能夠對工業機器人及常用外圍設備進行聯結和控制；能夠按照實際需求編寫工業機器人單元應用程序；能按照實際工作站搭建對應的仿真環境，對典型工業機器人單元進行離線編程，可以在相關工作崗位從事工業機器人系統操作編程、自動化系統設計、工業機器人單元離線編程及仿真、工業機器人單元運維、工業機器人測試等工作。

根據上述“X”證書技能目標定位，對課程進行模塊化重構之后，教學項目已經基本涵蓋了工業機器人應用編程職業技能等級（中級）證書中所要求的技能要點，同時，積極將企業新技術、新工藝、新規范納入課程標準和教學項目中，確保有效培養學生工業機器人應用系統編程能力。下面以項目2視覺檢測裝配工作站為例，說明教學內容與“X”證書能力點對接。

3.4評價考核

結合工業機器人崗位能力要求，依據行業標準、《課程質量標準評價體系》、工業機器人應用編程職業技能標準，在知識、技能、素質培養過程中，采用過程評價（60%）與結果評價（40%）相結合的考核評價方式。評價主體包括學生自評、互評、教師評價、學習平臺評價，評價要點包含知識技能評價點及職業素養評價點。在每個學習任務的實操考核中，都會融入“1+X”證書制度的考核細則，對學生的職業素養能力和技能點分別進行評分，使學生意識到規范操作和具備良好職業素養的重要性。其中，過程評價由學生自評、互評、師評和平臺評構成，結果評價由教師評價。

4結語

經過一系列課程改革舉措，在教學實踐中取得了良好的教學效果。教學項目緊貼學生日后工作崗位，學生課前、課后學習主動性明顯增強，課中互動積極活躍，學習興趣明顯提升，學生成績較上屆達標率提升9.3%，平均成績明顯優于往屆學生，學生崗位職業能力提升，課程三維育人目標達成。

參考文獻

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