基于“1+X”制度模式的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)實(shí)踐研究

祁麗春

摘要：文章在分析工業(yè)機(jī)器人專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀后，從工業(yè)機(jī)器人專業(yè)新模式、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)設(shè)計(jì)理念、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)考核評價(jià)、技術(shù)支持與示范引領(lǐng)六個(gè)方面展開，對基于“1+X”證書制度的江蘇省常熟中等專業(yè)學(xué)校工業(yè)機(jī)器人課程實(shí)踐進(jìn)行研究分析，并提出后期教學(xué)相應(yīng)改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：“1+X”制度；思政融合；課程實(shí)踐

一、引言

實(shí)施職業(yè)技能等級證書制度培養(yǎng)復(fù)合型技術(shù)技能人才，是應(yīng)對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革帶來的挑戰(zhàn)、促進(jìn)人才培養(yǎng)供給側(cè)和產(chǎn)業(yè)需求側(cè)結(jié)構(gòu)要素全方位融合的重大舉措；是促進(jìn)職業(yè)院校優(yōu)化實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、強(qiáng)化專業(yè)建設(shè)、注重企業(yè)對接、加強(qiáng)師資團(tuán)隊(duì)建設(shè)、全面提高教學(xué)質(zhì)量的重要著力點(diǎn)；是促進(jìn)教育優(yōu)先發(fā)展、人才引領(lǐng)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展相互促進(jìn)、有機(jī)銜接的重要途徑，對深化產(chǎn)教融合、校企合作、健全多元化辦學(xué)體制、完善職業(yè)教育和培訓(xùn)體系有重要意義。

二、工業(yè)機(jī)器人專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人領(lǐng)域在《中國制造2025》中被列為十大重點(diǎn)領(lǐng)域中的第二項(xiàng)，國家同時(shí)明確了制造強(qiáng)國路線圖。近年來，工業(yè)機(jī)器人銷量在我國持續(xù)增加，保有量也達(dá)到新高，預(yù)計(jì)2025年工業(yè)機(jī)器人保有量可達(dá)180萬臺。同時(shí)，我國自主品牌工業(yè)機(jī)器人國內(nèi)市場占有率也持續(xù)攀升，預(yù)計(jì)2025年可達(dá)70%以上。在其影響下，國產(chǎn)關(guān)鍵零部件國內(nèi)市場占有比也在不斷增加。

新工科背景下智能制造人才需求正在發(fā)生轉(zhuǎn)變，同時(shí)單一技術(shù)技能型人才也在向復(fù)合型高端工程人才轉(zhuǎn)變。教育部頒布的《關(guān)于做好第二批1+X證書制度試點(diǎn)工作的通知》中指出，第二批試點(diǎn)證書范圍包括工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維和工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程。

三、基于“1+X”制度模式的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)思考

（一）工業(yè)機(jī)器人專業(yè)新模式

工業(yè)2.0時(shí)代的主流學(xué)科為機(jī)電技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)等，工業(yè)3.0時(shí)代的主流學(xué)科為工業(yè)機(jī)器人、智能傳感、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)處理，工業(yè)4.0時(shí)代的主流學(xué)科為“互聯(lián)網(wǎng)+”“機(jī)器人+”“人工智能+”等，不同于以往的專業(yè)群建設(shè)，它不限實(shí)踐條件，并混編教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

常熟中等專業(yè)學(xué)校依托北京華航唯實(shí)機(jī)器人科技股份有限公司CHL-DS-01型競賽平臺，結(jié)合工業(yè)機(jī)器人“1+X”操作與運(yùn)維職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn)，融入思政教育和勞動(dòng)教育開展工業(yè)機(jī)器人操作與編程課程，并以“任務(wù)導(dǎo)入、虛擬仿真、示范演練、精準(zhǔn)分揀、聯(lián)合評價(jià)、深研優(yōu)化”六個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)。

關(guān)于綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，常熟中等專業(yè)學(xué)校從五個(gè)方面展開。第一，學(xué)生在超星平臺上預(yù)習(xí)綜合課題內(nèi)容。第二，教師開展分組及任務(wù)講解。第三，學(xué)生基于機(jī)器人實(shí)訓(xùn)平臺進(jìn)行課題的實(shí)操與驗(yàn)證。第四，學(xué)生在機(jī)器人實(shí)訓(xùn)平臺演示機(jī)器人運(yùn)行結(jié)果，教師根據(jù)機(jī)器人演示效果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和答辯結(jié)果打分。第五，以小組為單位，學(xué)生開展交流講演，重點(diǎn)分享實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、效果演示、實(shí)驗(yàn)過程中遇到問題及解決方法，其他學(xué)生進(jìn)行交流點(diǎn)評。

（二）瞄準(zhǔn)立德樹人要求，確立“思政融合”教學(xué)目標(biāo)

工業(yè)機(jī)器人操作與編程課程是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)第五學(xué)期開設(shè)的專業(yè)方向課程，結(jié)合“1+X”工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維考評中心實(shí)訓(xùn)設(shè)備，常熟中等專業(yè)學(xué)校采用高等職業(yè)教育“十三五”創(chuàng)新示范教材《機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目教程》。該課程結(jié)合校企合作中企業(yè)的汽車零部件垃圾分揀崗位實(shí)際要求，積極探索行動(dòng)導(dǎo)向、混合式教學(xué)模式，按照“做、學(xué)、教”一體化模式展開教學(xué)。常熟中等專業(yè)學(xué)校基于“1+X”職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)、崗位需求、思政教育和學(xué)情分析，以立德樹人為基本要求，每個(gè)章節(jié)教學(xué)從知識、技能和素養(yǎng)三個(gè)方面設(shè)計(jì)并達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。如智能垃圾分揀站的項(xiàng)目教學(xué)包含安全教育、勞動(dòng)教育、職業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新思想、目視化管理、工匠精神等思政內(nèi)容，在完成課程任務(wù)的同時(shí)，達(dá)到思政融合的教學(xué)目標(biāo)。

（三）對標(biāo)智能制造新要求，創(chuàng)新“五化融合”教學(xué)設(shè)計(jì)理念

常熟中等專業(yè)學(xué)校堅(jiān)持以學(xué)生為主體的教學(xué)理念，基于學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律、思維習(xí)慣、知識基礎(chǔ)、能力提高等因素，借助現(xiàn)代信息技術(shù)手段，將線上與線下、理論與實(shí)踐、學(xué)校課程與崗位任務(wù)相結(jié)合的形式融入課前、課中、課后各環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)校企合作全程化、教學(xué)方法一體化、教學(xué)內(nèi)容職業(yè)化、課程思政潛移化、教學(xué)過程信息化，促進(jìn)學(xué)生自主性、反思性學(xué)習(xí)。

根據(jù)教育部“1+X”職業(yè)技能考核要求和行業(yè)企業(yè)崗位調(diào)研結(jié)果，常熟中等專業(yè)學(xué)校工業(yè)機(jī)器人專業(yè)內(nèi)容對校企資源和行業(yè)培訓(xùn)評價(jià)組織資源進(jìn)行了整合，將技能提高目標(biāo)設(shè)計(jì)為“企業(yè)崗位技能”與“1+X”職業(yè)技能兩條成長主線，互相交織，融合發(fā)展。

如智能垃圾分揀站的項(xiàng)目教學(xué)可以讓學(xué)生形成以工作過程為導(dǎo)向的思維方式，在真實(shí)的工業(yè)機(jī)器人工作情境中學(xué)習(xí)，通過實(shí)現(xiàn)典型工作任務(wù)來實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)”和“學(xué)中做”，從而獲得相應(yīng)的職業(yè)實(shí)踐工作能力，獲得全局思考統(tǒng)籌的能力。

（四）適應(yīng)智能制造發(fā)展，引入“虛實(shí)結(jié)合”教學(xué)內(nèi)容

在工業(yè)機(jī)器人“1+X”操作與運(yùn)維職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn)的要求下，常熟中等專業(yè)學(xué)校基于教育部專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，充分進(jìn)行行業(yè)調(diào)研，打破以知識傳授為主的傳統(tǒng)學(xué)科課程模式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐怨ぷ鬟^程導(dǎo)向的能力本位課程模式。課程項(xiàng)目的實(shí)施充分以企業(yè)生產(chǎn)原型為基礎(chǔ)，嘗試解決在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中所遭遇的難點(diǎn)問題，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程與生產(chǎn)過程的對接，按照“工作站搭建→模擬仿真→調(diào)試運(yùn)行→評價(jià)總結(jié)”的工作流程組織教學(xué)內(nèi)容，著重培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

常熟中等專業(yè)學(xué)校工業(yè)機(jī)器人操作與編程課程采用項(xiàng)目制教學(xué)，將課中任務(wù)進(jìn)行提取、整合和拓展，并融入工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維“1+X”考核要求，使得學(xué)生學(xué)習(xí)方向更明確，積極性更高，教學(xué)流程更加清晰，教學(xué)內(nèi)容循序漸進(jìn)，符合以“學(xué)習(xí)者為中心”的課堂教學(xué)模式。同時(shí)，常熟中等專業(yè)學(xué)校結(jié)合工業(yè)機(jī)器人“1+X”操作與運(yùn)維職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn)，從多元化、多主體、多維度三個(gè)角度進(jìn)行教學(xué)評價(jià)，實(shí)時(shí)監(jiān)測師生行為，并生成數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為教師教學(xué)提供精準(zhǔn)的反饋，并為企業(yè)提供一線整改數(shù)據(jù)。

（五）學(xué)習(xí)考核評價(jià)

常熟中等專業(yè)學(xué)校將工業(yè)機(jī)器人操作與編程課程的改革教學(xué)模式在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)2017級-2019級進(jìn)行推廣，取得很好的教學(xué)效果，學(xué)生評價(jià)結(jié)果為“優(yōu)”“良”的人數(shù)比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于評價(jià)結(jié)果為“中”“差”的人數(shù)比例。在課程教學(xué)的開展過程中，常熟中等專業(yè)學(xué)校根據(jù)學(xué)生、企業(yè)和教學(xué)督導(dǎo)的反饋對課程持續(xù)進(jìn)行改進(jìn)，有效提高課程目標(biāo)達(dá)成度。

（六）技術(shù)支持與示范引領(lǐng)

依托常熟中等專業(yè)學(xué)校現(xiàn)代學(xué)徒制項(xiàng)目，團(tuán)隊(duì)教師對課程資源進(jìn)行整合，充分利用常熟中等專業(yè)學(xué)校工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)平臺開展項(xiàng)目式教學(xué)。團(tuán)隊(duì)教師細(xì)分知識點(diǎn)，將視頻整合至超星平臺，應(yīng)用充分教學(xué)資源，活躍用戶數(shù)占課程注冊使用人數(shù)的比例較高。超星平臺能保障信息安全，同時(shí)滿足提供開放用戶身份數(shù)據(jù)，開放課程訪問數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)及相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)等監(jiān)管要求。

工業(yè)機(jī)器人操作與編程課程采用錄屏+線上線下混合式教學(xué)模式，展現(xiàn)了在線教學(xué)的優(yōu)勢。教師整合課程的優(yōu)質(zhì)資源，課前發(fā)布項(xiàng)目式學(xué)習(xí)任務(wù)，課中討論互動(dòng)，并分組進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人實(shí)操，驗(yàn)證想法和程序，調(diào)試成功后集體展示講解，課后答疑，起到監(jiān)督、排憂、解惑的作用。學(xué)生發(fā)揮自主學(xué)習(xí)能力，充分利用教師提供的優(yōu)質(zhì)資源，能達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)。與傳統(tǒng)的教師講解一步學(xué)生跟著操作一步相比，該課程模式深入淺出地引導(dǎo)學(xué)生開展學(xué)習(xí)，起到很好的示范與引領(lǐng)作用，也是提升教師線上教學(xué)水平的有效途徑。

第一，校企聯(lián)合組成“虛擬教研室”，建立專業(yè)教師實(shí)踐教學(xué)能力提高機(jī)制，打破校企交流的壁壘，促進(jìn)校企產(chǎn)教深度融合。第二，校企聯(lián)合研制實(shí)踐教學(xué)平臺，持續(xù)更新教學(xué)內(nèi)容和工程實(shí)踐案例，開發(fā)教學(xué)資源，為課程持續(xù)改進(jìn)提供支持。第三，校企聯(lián)動(dòng)，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，探索“線上+線下”“課上+課下”“學(xué)校+企業(yè)”的理實(shí)一體化教學(xué)新模式，以企業(yè)實(shí)際工程案例為驅(qū)動(dòng)，開展項(xiàng)目式教學(xué)，切實(shí)提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。第四，教師面向?qū)I(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，挖掘企業(yè)文化中立德樹人的思政元素，剖析知識體系結(jié)構(gòu)，挖掘思政元素的融入點(diǎn)，依托現(xiàn)代學(xué)徒制項(xiàng)目，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，將知識傳授、能力培養(yǎng)、價(jià)值塑造貫穿教學(xué)過程，促進(jìn)校企文化融合。第五，教師分析課程教學(xué)內(nèi)容與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)之間的支撐關(guān)系，研究課程教學(xué)效果的考核評價(jià)機(jī)制，將過程性評價(jià)與終結(jié)性評價(jià)相結(jié)合，促進(jìn)教學(xué)持續(xù)改革。

四、結(jié)論

本文基于“1+X”證書制度試點(diǎn)工作，探索工業(yè)機(jī)器人專業(yè)改革，以常熟中等專業(yè)學(xué)校工業(yè)機(jī)器人操作與編程課程為基礎(chǔ)，在分析工業(yè)機(jī)器人專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和工業(yè)機(jī)器人職業(yè)技能等級證書后，從多個(gè)方面進(jìn)行分析研究，厘清“1+X”制度模式下的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)實(shí)踐中遇到的問題，并提出改進(jìn)方法。

后期教學(xué)改進(jìn)措施有兩點(diǎn)：第一，教師應(yīng)依據(jù)課堂教學(xué)任務(wù)合理調(diào)整前測方式，加強(qiáng)過程監(jiān)控，進(jìn)一步提高前測的科學(xué)性和可行性。第二，教師通過適當(dāng)拓展教學(xué)內(nèi)容和課后延伸環(huán)節(jié)，提高學(xué)生企業(yè)主流機(jī)器人操作能力，做到舉一反三，以適應(yīng)不同類型機(jī)器人操作崗位。

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基金項(xiàng)目：江蘇省職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會(huì)2021- 2022年度江蘇職業(yè)教育研究立項(xiàng)課題“1+X證書制度下新型活頁式教材開發(fā)實(shí)踐研究——以工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維證書為例”，課題編號：XHYBLX2021169；2021年度電子信息類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)教改項(xiàng)目，項(xiàng)目編號：3208。

（作者單位：江蘇省常熟中等專業(yè)學(xué)校）