基于“1+X”證書制度的中職工業機器人專業課程體系構建

梁振華

隨著《中國制造2025》計劃的實施，自動控制與生產技術得到了極大的重視，傳統的制造行業逐漸轉型為智能制造行業，工業機器人作為智能制造中的重要組成部分在企業自動化生產中已經得到了廣泛的使用，在我國生產力的提高上起著關鍵作用。

為滿足區域經濟發展對技術技能人才的需求，中等職業學校開設了工業機器人技術應用專業。但由于中職工業機器人專業發展時間較短，對專業發展現狀認識不足，對什么崗位需要什么技能、需要達到什么樣的標準缺乏依據，導致人才培養目標把握不準、課程體系設計不夠科學。而“1+X”證書制度剛好為專業人才培養制定了方向，使人才培養有的放矢。

一、“1+X”證書制度背景

“1+X”證書制度是《國家職業教育改革實施方案》重點提出的內容，其中“1”為學歷證書，“X”為若干職業技能等級證書。兩者的結合，既保證了學校教書育人、培養人才的基本要求，也提高了學生的技術技能水平，更有針對性地規范了學生的職業標準，它們之間相輔相成。因此，“1+X”證書制度是國家職業教育改革邁出的重要一步，它的意義在于學生在畢業的時候除了擁有學歷證書外，還擁有若干職業技能等級證書，在就業的時候更加適合企業用人要求，減少中間培訓上崗環節，緩解結構性就業矛盾。

二、工業機器人專業課程教學現狀

工業機器人是社會發展的重要推動力，工業機器人技術應用專業已出現在各層次的學校，對應的課程也制定在人才培養方案里。但在中職工業機器人專業課程教學上仍存在相應的問題。

1.教學資源不足

第一，教師。一個新專業的設立，需要有專業教師團隊的支撐，專業對應的課程也需要專業教師進行授課。但因為專業剛設立，學校層面缺乏這方面的教師配備。

第二，設備。編程與調試、運用與維修是工業機器人專業的基本操作和基本能力要求。要完成這兩點知識與技能的學習，需要相關的實訓設備輔助教學，而工業機器人實訓設備較貴，在建設上也需要一定的時間。

2.教學質量不高

第一，興趣。眾所周知，中職學生是由初中畢業升學而來，有些是因為中考失利，專業的選擇大多數也是由父母決定，學生對讀哪個專業也無所謂，這些學生的學習興趣其實并不高。

第二，課程。中職學生基礎知識較為薄弱，在面對專業課程的時候顯得更加吃力，部分課程在設置的過程中并沒有考慮到學生的實際情況，只依據理論思維和基本課時需求，忽略了課程之間的相互聯系。

因此，學校難以有效地進行復合型技術技能人才的培養，企業人才短缺的問題仍然沒有得到解決。

三、工業機器人專業課程體系發展現狀

課程體系是教學內容和教學進程的總和，現有的工業機器人專業課程體系中，大部分存在以下問題。

1.課程脫離實際工作崗位

第一，文獻研究發現大部分中職學校只依據《教育部辦公廳關于制訂中等職業學校專業教學標準的意見》設置課程，并沒有對市場進行調研，沒有了解企業人才需求現狀，忽視了人才培養的本質。

例如，在專業技能方向課上都會開設工業機器人虛擬仿真、工業機器人工作站安裝與調試、工業機器人現場編程、工業機器人應用系統調整等課程，課時為每周4～6節，但這些課程并不全部適合中職學校。不同類型的企業需求的人才不一樣，在近期的企業調研中發現，應用型企業看重的是學生運用與維修的職業能力，一般以生產工為主，需要的是操作與運維職業技能標準；集成型企業看重的是應用系統調整的職業能力，一般以技術工為主，需要的是集成應用職業技能標準，學歷分布雖然包含中專、大專、技工技師、本科等，但人才招聘的時候多為大專及以上學歷。因此，這些專業技能方向課的設定在中職學校并不全部合理。

第二，課程抑制了學生的知識遷移能力。目前中職學校教育課程由崗位工作領域直接轉換成學習領域課程，是以崗位勝任力為培養目標的存量式教育，教師傳授知識或技能，學生處于淺層的依附學習狀態，學習任務雖然對接企業的工作任務，但學習的技能沒有得到階梯式、多層次的提升，學習者的技術技能水平還是處于較低的水平，不符合企業的人才需求。

2.課程脫離學校基本情況

學校不具備開設實訓課程的條件。工業機器人技術應用專業對實訓要求較高，在課程設置的過程中較多的中職學校忽略了這一點，在編程、安裝與調試方面提供不了充足的教學平臺與資源，導致教師開展教學都以理論為主、實操為輔。這樣學生的操作能力得不到鍛煉，也未能體驗類似企業的工作環境，教師難以對課程進行有效的實施，教學效果并不理想。

3.課程體系的構建不科學

第一，課程分類不夠細。現有的課程體系在具體的分類方式上還不夠細致，在課程門類上不能僅分為基礎課程和專業課程兩大類，在大類課程中應該結合課程的特點再細分。如專業課應該再分為專業核心課、實踐課、專業技能方向課，每門課程占的學時是多少，是純理論課還是綜合實踐課，綜合實踐課的實訓課時比例是多少，安排在哪個學期，屬于必修課還是選修課也要考慮細致并進行歸類，這樣的分類使得課程屬性一目了然。

第二，課程設置不合理。人才培養方案課程設置不夠合理，各個環節的知識銜接不夠緊湊，致使很多學生知識結構混亂，增加了學習難度。

首先，中職學生在初中階段主要以語、數、英、物理、化學為主要學科，在這些學科中，物理雖然涉及基礎的力學和電學，但內容相對簡單，其專業知識不足以支撐中職工業機器人技術應用專業的課程學習，學生在專業核心課的學習上就難以理解。在課程設置中往往會忽略這一點，沒有設置相關的課程，這樣的知識銜接就不夠緊湊，學生學習起來就比較困難。

其次，工業機器人技術應用專業側重運動控制，對傳感器、伺服電機、變頻器、液壓與氣壓傳動的課程都有學習要求。但在現有的課程體系中，不是沒有涉及相關課程，就是設置的課程都比較深奧，忽略了學生自身的知識基礎，學生對運動控制這一知識模塊就會學習得不夠透徹，使得教學不能夠達到預期的效果，導致學生不能適應企業的運維工作崗位。

最后，目前企業使用的可編程控制器系統主要有三菱和西門子兩個系統，但多數的中職學校在PLC技術應用的課程中僅學習了其中一種，學生在實際就業時難免會缺乏其中一個控制系統的相關專業知識。

四、基于“1+X”證書制度的工業機器人專業課程體系構建

“1+X”證書制度標準是由企業專家、相關技術人員、專業教師根據職業標準、崗位能力、工作流程為依據共同制定，其職業技能等級標準符合企業用人需求。

工業機器人“1+X”證書職業標準有四個，各中職學校根據自身師資、學情、實訓設備及所在區域企業崗位需求選擇適合自己的“1+X”證書，將“1+X”證書的標準有效融入課程，確定人才培養目標，合理設置課程，從而建立新的課程體系。下面以工業機器人應用編程職業技能等級標準為例，構建工業機器人技術應用專業課程體系。

1.明確培養目標

工業機器人技術應用專業主要面向轉型制造企業或者自動化程度比較高的企業，從事自動化設備的安裝與調試、工業機器人自動生產系統的安裝與調試等，培養能獨立解決企業崗位上的問題，有積極的人生態度、健康的心理素質、良好的職業道德素養、創新的精神和一定的創造力，可以從事自動化設備和工業機器人應用系統的安裝、調試、編程、運行與維修等方面工作，符合我國社會主義現代化建設的要求，具有綜合職業能力，能夠勝任工業機器人技術應用專業相關崗位的技術技能人才。

2.確定技能方向

（1）具有基本的文化內涵，能應用計算機和網絡進行一般的信息處理，能與客戶溝通，能獨立處理問題。

（2）具有識圖能力，能看懂機電設備和工業機器人應用系統的結構安裝圖及電氣原理圖。

（3）具有鉗工、普車的操作能力，能簡單繪畫機械零部件結構圖、完成零部件的加工和裝配。

（4）具有電學、力學的知識，能完成簡單機電設備和工業機器人應用系統的安裝與調試。

（5）具有C語言、PLC編程語言、RAPID語言，能簡單編寫控制程序，完成機電設備和工業機器人應用系統的構建。

（6）具有機電設備和工業機器人應用系統檢修能力，能完成簡單的電氣和機械排故。

（7）具有工業機器人技術應用專業“1+X”證書制度標準，能依據標準完成工作任務。

3.了解企業需求

工業機器人技術應用專業在中職階段學生主要有以下三個工作崗位：一是主要的工作崗位，要求安裝、調試工業機器人工作站，使得工業機器人可以穩定地運轉；二是輔助性的工作崗位，要求在平時的日常生產線當中對設備進行日常維護和管理，以及安裝和維修一些機電設備；三是發展的工作崗位，要求為工業機器人工作站的開發以及銷售機電設備的企業提供一些技術上的支持。通過分析中職工業機器人技術應用專業的就業崗位可以了解企業在該專業技術人才的任務分配情況，我們可以將這些任務細化為工業機器人工作站點的程序編寫、工業機器人的安裝與調試、工業機器人的運行與維修以及為銷售機電設備的企業提供一定的技術保障等。

4.課證標準對接

工業機器人應用編程職業技能等級標準包含初級、中級和高級，根據中職學生的學情，一般選擇初級作為考核標準，考核標準有以下要求。

（1）能遵守6S管理要求，安全操作。

（2）能正確設置工業機器人相關參數，正常通訊。

（3）能用示教器操作工業機器人，運用基本指令進行編程。

（4）能安裝、調試簡單的工業機器人工作站點，完成典型的企業工作任務。

5.構建課程體系

圍繞工業機器人專業課程體系發展的現狀、人才培養目標、專業技能方向、企業崗位需求，結合工業機器人應用編程職業技能等級標準（初級），構建工業機器人技術應用課程體系結構，如圖1所示。

圖1課程體系結構明確了課程的分類，課程分類是為了區分課程的方向和難度。課程設置分為公共基礎課與專業技能課，公共基礎課包括德育課（中國特色社會主義、心理健康與職業生涯、職業道德與法治）、文化課（語文、數學、英語）、信息技術、體育與健康、歷史、化學、物理（機電方向）。專業技能課包括專業核心課、專業（技能）方向課、專業選修課和實訓實習課，而實訓實習課是專業技能課教學的重要內容，含校內外實訓、頂崗實習等多種形式。

在課時分配上，可以結合自身學校的師資、實訓設備進行比例上的調整，例如計算機房充足，但工業機器人實訓設備較少的情況下，把工業機器人虛擬仿真課的課時適當增加，通過仿真軟件了解工業機器人、學習示教器和編程等，實訓課時安排2-4節，合理的課程安排，使得教學模式從“理論+實踐”的傳統教學向“理虛實一體化”轉變，有利于學生多元化發展，符合“1+X”證書制度標準要求。

在課程設置上，可以引進企業兼職教師共同制訂，共同搭建育人平臺。例如在近期調研中發現，企業要求學生掌握工業機器人編程的基本知識，那么在課程體系中就設置了工業機器人現場編程這一門課程；又例如在電氣繪圖的課程中，多數企業認為學習SolidWorks難度較大，而且不實用，就設置了Eplan這一門課程替代。這樣一方面滿足了企業對人才的儲備，另一方面學生能更貼近崗位需求來學習，同時也解決了專業師資團隊建設的問題，符合“1+X”證書制度中以職業技能和工作任務相結合的方式構建課程體系。

五、結束語

基于“1+X”證書制度的中職工業機器人專業課程體系構建的探索任重道遠。本文對“1+X”證書制度背景、工業機器人專業課程教學現狀以及工業機器人專業課程體系發展現狀進行了研究，通過分析現有課程體系存在的問題，以工業機器人應用編程職業技能等級標準（初級）為例，明確培養目標，確定技能方向，圍繞崗課證融通構建新的工業機器人專業課程體系。以期新的課程體系能培養出專業技術過硬、職業素養較高以及有創新思維的復合型技術技能人才，緩解結構性就業矛盾，解決企業人才短缺的問題。

[基金項目：本文是廣東省教育科研“十三五”規劃2020年度教育科研一般項目“‘1+X證書制度背景下中職SIE項目教學策略研究（2020YQJK015）”的研究成果。]

責任編輯 朱守鋰 特約編輯 梁珠芳