工業機器人技術專業課證融合路徑探索*

郇新 劉慶偉 姬紅杰

（濰坊工程職業學院）

隨著國家大力推行智能制造戰略，在政策支持下工業機器人作為智能制造戰略重要設備發展迅速，對高技術技能型人才需求量日益增大，山東省超過半數以上的高職院校已經設立了工業機器人技術專業。我院自2019 年被確定為全國第二批“1+X”證書制度試點單位以來，積極探索“1+X”證書與專業人才培養融合路徑，推進課證融通，致力于培養更多的高素質技術技能人才[1]。

一、專業人才培養現狀

我國高職工業機器人技術專業大多從2015 年進入高職專業目錄開始設立，設立時間較短，在專業人才培養方面還存在很多不足，主要體現在人才培養目標需進一步明確，“1 ＋x”證書內容需進一步融入，教師業務能力需進一步提升，實訓條件需要進一步完善。

（一）“1 ＋x”證書內容融入度不夠

自2019 年國家推行工業機器人“1 ＋x”證書制度，隨之公布了工業機器人“1+X”證書標準，該證書標準以滿足用人企業需求為目標，由企業專家和教育專家共同參與，按照生產崗位需求進行指定。該標準結合工業機器人典型工作領域，梳理了工作領域中的典型工作任務，總結出了相應的職業技能要求，與專業人才培養方案相比知識點和技能要求均有較大差距，需要進一步改革人才培養模式，融入更多工業機器人“1 ＋x”證書內容。

（二）教師業務能力需進一步提升

隨著一系列工業機器人“1+X”證書的提出，在機器人操作編程基礎上引入了實際生產過程中機器人的安裝調試和維護保養等工作，在機器人典型工作站基礎上引入了智能化傳感器和自動化流水線，在機器人示教再現的基礎上引入了離線編程和虛擬仿真，這些新技術、新方法、新工藝對教師專業能力提出了新的要求。在教學過程中引入更多的機器人崗位工作任務，對教師的實踐動手能力提出了更高的要求。

（三）實訓教學條件不足

高職工業機器人專業大多數由相近機電一體化、電氣自動化等相關專業發展而來，實訓設備普遍存在基礎課程較好，工業機器人專業課程較差的問題，普遍缺少智能化工業機器人設備和教學平臺，不能滿足證書新技術、新工藝方面的要求[2]。還有很多學校購買了不同品牌的機器人，單一品牌機器人數量少等問題，不能滿足工業機器人“1+X”證書同一品牌多臺套機器人要求。實訓室僅能滿足單一課程的實訓要求，貼近生產實際的實訓室較少，不能滿足工業機器人“1+X”證書對生產性、復合型設備的要求，需要針對證書進一步新建、改建實訓室。

二、融合“1+X”證書路徑設計

與國內知名工業機器人制造工廠——廣州數控設備有限公司合作，校企深度融合共同開展工業機器人領域 “1+X”證書制度試點（包括工業機器人操作與運維、工業機器人應用編程、工業機器人系統集成應用等證書）。從校企融合共建工業機器人產業學院、深化中國特色學徒制人才培養模式、建設高水平師資培訓隊伍課程體系重構、推進“三教”改革、打造國家級“六位一體”的高端工業機器人生產性實訓基地等方面全面融入“1+X”證書內容，推進學歷證書和工業機器人操作與運維“1+X”證書有機銜接。

推行“學分置換”試點，針對考取工業機器人領域“1+X”證書的學生可以置換工業機器人操作、工業機器人現場編程和工業機器人技術應用等課程的學分，盤活學生學習成果，避免重復學習，提高學習效率。

三、融合“1+X”證書課程體系設計與課程內容優化

（一）構建“課證融通”的專業課程體系

對接國際一流企業崗位需求標準和工業機器人操作與運維等“1+X”職業技能等級標準，瞄準服務工業機器人典型工作站應用、自動化集成工作站的編程和維護的復合型高素質技術技能人才需求，融匯思政教育、勞動教育、工匠精神、創業創新教育，結合工業機器人應用產業鏈的新技術、新工藝、新規范[3]，遵循課程體系集約化建設新思路，對專業課程體系進行優化，全過程全方位融入工業機器人領域“1+X”證書，校企合作共建“課證融通”的專業課程體系。

專業課程體系由“基礎模塊+專業核心模塊+崗位模塊+拓展模塊”構成?！盎A模塊”的構建是著眼于工業機器人先進制造的共性技術，融入人工智能等先進技術，夯實工業機器人技術專業所需的專業基礎知識、基本技能和素養；“核心課程模塊”和“崗位群模塊”的構建著眼于融入工業機器人技術專業“新技術、新工藝”，突出核心職業能力和分方向崗位能力的培養；“拓展模塊”的構建著眼于突出特色技能培養。

（二）融入“1+X”證書，建設開放共享優質課程

融合工業機器人領域“1+X”證書標準和工業機器人制造新技術、新工藝、新規范，深化“三教”改革，推行“互聯網+教學”優質示范課程建設[4]。與廣州數控、濰柴集團、卡特彼勒公司等企業共同開發共享優質課程，結合工業機器人領域“1+X”證書標準，共同制定工業機器人專業核心課程標準，聯合共建省級水平精品在線開放課程。

圍繞立德樹人，以“精實文化”為立足點，在課程建設和課堂教學實施過程中有機融入習近平新時代中國特色社會主義思想、社會主義核心價值觀、中華優秀傳統文化、法制教育、職業倫理、大國工匠精神和勞模精神等思政元素，潛移默化培養學生文化自信、科學精神、家國情懷和工匠精神。

（三）凝練“新理念教法”，助推課堂提質增效

有效采用項目教學、案例教學、情境教學、模塊化教學、工作過程導向教學等教法，翻轉課堂、混合式教學、理實一體教學等新型教學模式，運用現代信息技術改進教學方式方法。引入企業典型的產品設計、精密制造、安裝與調試、操作與運維等實際生產案例，實現“做中學、做中教”，在模擬真實工作環境中培養學生的職業能力。滿足學生個性化學習需要，全面提升學生的學習積極性和課堂教學質量。

以“互聯網+教學”開放式優質示范課堂為抓手，打造“課堂革命”齊魯樣板。從“以學生為中心”的課堂教學角度，以打造優質示范課堂為切入點，創新課堂教學設計與課堂教學形態，形成師生學習共同體，建成覆蓋100%專業課程的“互聯網+教學”開放式優質示范課堂，切實提高課堂教學質量。培育《工業機器人編程與操作》《工業機器人操作與運維》《工業機器人系統集成》等省級及國家級“課堂革命”典型案例。

遵循高職教育教學規律，建立學生、教師、督導等多方教學評價機制，完善教學過程評價、課堂教學實時測評等評價項目，不斷提升教學質量。

（四）開發“金課”資源，建設專業資源庫

與廣州數控等企業合作，聯合開發工業機器人領域“1+X”職業技能等級證書標準，建立基于工業機器人領域的“1+X”立體化數字培訓資源；聯合超星、智慧樹等線上學習平臺，融入工機器人領域“1+X”證書標準共同開發工業機器人系列微課、微視頻及仿真動畫等數字化“金課”教學資源[5]。按國家級教學資源庫標準，開發了基于信息共享和自主學習平臺的專業資源庫1個，滿足企業員工、學生、社會學習者等多層次的學習需求。

聯合卡特彼勒、山東棟梁科技設備有限公司等，依托工業機器人虛擬仿真中心，運用VR 等虛擬仿真信息技術，開發工業機器人典型產品及工藝設計、精密制造、安裝與調試等可視化、交互式虛擬實訓資源。

四、“1+X”人才培養融合實施

（一）開發新型活頁式、工作手冊式教材，建立及時修訂教材機制

校企協同開發新型活頁式、工作手冊式教材。深入對接廣州數控、華航唯實、歌爾股份等企業典型項目。與華東師范大學職業教育與成人教育研究所合作，成立“濰坊高等職業教育研究中心”。引入國內外優質教育資源、“1+X”職業技能等級標準和行業企業標準，注重吸收行業企業技術人員、能工巧匠等深度參與教材編寫，緊跟工業機器人典型工作站應用、自動化集成工作站的編程和維護產業發展趨勢和行業人才需求，分析工業機器人運用、系統集成和維修維護崗位群典型工作任務和崗位群能力要求，注重以真實生產項目、典型工作任務等為載體進行教學單元設計，落實“1+X”職業技能等級標準，及時將產業發展的新技術、新工藝、新規范納入教材內容開發，完成《工業機器人編程與操作》《PLC 與變頻技術》《工業機器人系統集成》等10部新型活頁式、工作手冊式教材的開發。

貫徹落實《高等學校課程思政建設指導綱要》，深度挖掘提煉專業知識體系中所蘊含的思想價值和精神內涵，思政育人、知識傳授與技術技能培養并重，將專業精神、職業精神和工匠精神融入教材內容。對課程的知識點與能力點進行整合和序化，積極探索教材編寫、思政內容開發、課程建設開發、配套資源開發、信息技術應用統籌推進的新形態一體化教材配套資源。

教材選用也要適應專業建設、課程建設、教學模式與方法改革創新等方面要求，保障教材選用質量。隨技術發展和產業升級情況及時動態更新，每三年由校企“雙元”課程團隊共同修訂教材，構建及時修訂教材機制。

（二）建設生產性實訓基地

依托工業機器人生產性實訓基地對產業升級、結構調整、技術創新的引領作用，結合工業機器人領域“1+X”證書標準，與濰柴集團等共建集多種典型工業機器人工作站的工業機器人運用生產性實訓中心；與廣州數控設備有限公司等共建能夠滿足工業機器人操作與維護、安裝與調試、“1+X”證書認證功能等方面的工業機器人維護維修產業學院；與華航唯實公司等共建集機器人系統集成、智能化單元、智能生產線等技術領域的研發與產業化為一體的工業機器人系統集成；與安徽佐標智能科技有限公司等共建集虛擬仿真教學系統、虛擬仿真實訓系統、工業機器人自動化系統生產與虛擬現實、生產實訓與學習仿真一體化作業和管理的虛擬仿真中心。建成集教學、科研、實訓、技能鑒定、技術服務、技能大賽“六位一體”的高端工業機器人生產性實訓基地。

緊跟現代裝備制造業產業需求，圍繞以專業通用能力培養為基礎，新建工業機器人數字雙胞胎虛擬仿真技術等實訓室，校企共同開發項目，實現專業內實訓資源的優化配置，滿足工業機器人技術基礎實訓；以專業核心能力培養為導向，校企合作共建智能焊接技術等實訓室，打造工業機器人核心能力實訓中心。最終建成以工業機器人技術通用實訓平臺為基礎，工業機器人典型應用為支撐的共享型工業機器人技術應用公共實訓基地，實現行業企業、院校間的開放共享。

（三）培育高水平教學創新團隊

引進與培育技術領軍人才。落實學?！皯鹇浴比瞬排嘤M計劃，結合工業機器人領域“1+X”證書人才需求，聘請高端工業機器人技術領域國際知名專家3 名擔任特聘教授，培育省級教學名師，引進全國技術能手。由全國技術能手張偉牽頭組建工業機器人技術營運技能大師工作室，開展工業機器人編程、維護維修等方面技術研發和技能推廣工作和“1+X”證書培訓考核工作，打造工作室品牌[6]。將青年教師分類納入各工作室，發揮名匠名師的“傳、幫、帶”作用。落實學校“首席工匠”培養計劃，培養“首席技師”。

組建結構化的教學團隊。根據專業課程體系，組建工業機器人運用、編程和系統集成等課程教學團隊，采用“團隊合作”教學組織形式，形成分類組合、層級結構、優勢互補的教學團隊，團隊聯合備課、教科研課題研究、精品在線開放課程建設、參加教師技能大賽等，國家、省級教師教學類、技能類比賽獲獎并獲得職業院校技能大賽優秀指導教師榮譽。圍繞“雙師”教師要求，重點培養教師執教、應用技術研發、國際化和資源整合四項能力，與廣州數控設備有限公司共建“1+X”職業技能等級證書教師培訓基地。

加大教師“雙師素質”培養力度。圍繞“雙師”教師要求，重點培養教師執教、應用技術研發、國際化和資源整合四種能力。與濰柴集團、卡特彼勒公司共建“雙師型”教師培養培訓基地，廣州數控設備有限公司共建“1+X”職業技能等級證書教師培訓基地，實施分方向企業輪訓機制，每年至少1 個月，5 年一周期全員輪訓，選派骨干教師到企業兼職，考取相關職業技能證書，提升實踐能力。實施高技能人才引進計劃，每年引進具有3年以上工業機器人相關企業工藝、設計、研發工作經歷的高技能人才。開展“一師一企”教師能力提升計劃，一名教師對接一個企業，以靈活方式開展持續性的企業技術服務，培養一批“能工巧匠”和“研發工程師”型教師，雙師素質教師比例達到95%以上。

（四）理實并重，高標準完成證書考評工作

專門成立工業機器人領域“1+X”證書工作小組，制訂了考評工作方案，從學生選拔、考前動員、學生培訓、模擬考試、考場環境等方面做好了充分準備。在組織、開展考評工作的過程中，將證書培訓內容有機融入專業人才培養方案，優化課程設置和教學內容，統籌教學組織與實施，深化教學方式方法改革，提高了人才培養的靈活性、適應性、和針對性，進一步提升了人才培養質量。利用晚自習、周末時間對參加考評的100 位學生進行了為期兩周的專項輔導和模擬考核，積極配合證書評價組織工作人員準備考試平臺的搭建、安裝、調試、試室布置?？荚囘^程中出現的問題積極進行總結和反饋，確保考試工作順利開展。

五、結語

以工業機器人專業人才培養為主線，積極探索“1+X”證書與專業人才培養融合路徑，致力于培養更多的高素質技術技能人才。全方位融入工業機器人領域“1+X”證書，校企深度融合共同開展工業機器人領域“1+X”證書制度試點，共建“課證融通”的專業課程體系，打造“六位一體”的高端工業機器人生產性實訓基地，推行“學分置換”試點，盤活學生學習成果，為工業機器人專業高水平技能型人才培養提供借鑒。