“1+X”證書制度下工業機器人技術專業課程教學改革探索

成懇

摘 要：高校作為工業機器人技術專業人才培養的主要陣地，應充分利用自身優勢，通過“1+X”證書制度改革，將工業機器人技術專業課程教學與“1+X”證書制度相融合，培養高素質的復合型人才。本文以“1+X”證書制度下工業機器人技術專業課程教學改革為研究對象，提出了在“1+X”證書制度下工業機器人技術專業課程教學改革思路，并提出了具體的改革措施，從而進一步完善“1+X”證書制度下工業機器人技術專業課程教學體系。

關鍵詞：“1+X”證書制度 工業機器人技術 教學改革

Exploration of the teaching reform of industrial robot technology under the "1+X" certificate system

Cheng Ken

Abstract：As the main position of industrial robot technology professional personnel training， colleges and universities should make full use of their own advantages， through the reform of "1+X" certificate system， industrial robot technology professional curriculum teaching and "1+X" certificate system integration， training high-quality composite talents. Taking "1+X" certificate system as the research object， this paper puts forward the teaching reform ideas of industrial robot technology major under "1+X" certificate system， and puts forward specific reform measures， so as to further improve the teaching system of industrial robot technology major under "1+X" certificate system.

Key words："1+X" certificate system; Industrial robot technology; Teaching reform

1 引言

工業機器人主要在工廠中使用，以替代傳統人力來執行大量重復性、危險性、低效性的工作。工業機器人技術是一門多領域、復雜、應用性強的學科，涉及機械制造、自動化、電子、計算機、物理、材料等多個學科的知識。近年來，中國工業機器人產業發展迅速，其自動化水平不斷提高，這就需要大量高素質人才的支撐。人才是決定工業機器人行業發展水平的關鍵因素，因此培養高素質技術技能型人才成為了各高校關注的問題。

目前，國家已經出臺了很多有關“1+X”證書制度的政策文件，從專業人才培養方案、課程體系、師資隊伍建設、實訓基地建設、教學資源開發、教學評價等方面都提出了明確的要求[1]。其中，“1+X”證書制度對于工業機器人技術專業課程體系的改革具有重大影響[2]。一方面，“1+X”證書制度對工業機器人領域的就業前景產生了重大影響，例如，《穩就業背景下的新就業形態發展研究》指出中國市場對于工業機器人行業相關就業需求將出現強勁上漲[3]。另一方面，“1+X”證書制度也對國家整體的競爭力產生了重大影響，例如《中國時報》刊文中所述“隨著中國工廠自動化水平不斷提高，中國不斷追趕，德國制造業絕對優勢地位喪失”。

工業機器人技術專業地位日益重要，近幾年，國家和地方教育部門積極探索“1+X”證書制度下工業機器人技術專業課程教學改革，以滿足產業發展對新興技術人才的需求[4]。作為具有行業特征的課程體系，工業機器人技術專業課程體系的教學內容、方法、形式方面的改革非常重要[5]。

2 “1+X”證書制度下專業教學改革思路

2.1 加強學生認知水平培養，實施精準教學

要在“1+X”證書制度下促進工業機器人技術專業課程教學的發展，既要加強對學生認知水平的培養，又要實施精準教學，還要不斷優化課堂內容，才能使得工業機器人技術課程教學取得真正的成效[6][7]。

首先，應加強學生認知水平培養。根據有關研究表明，當學生受到優質的教育時，他們的認知水平會得到很大的提高，為了促進學生認知水平的發展，學校應該加強對學生的專業能力、思維能力、分析能力、創新能力的培養。例如，可以開展各種形式的專業實習、競賽、合作性學習、團隊項目等活動，以促進學生理論聯系實際能力的提高。

其次，應實施精準教學。例如采用“大數據+AI”特征分析方法，能夠對學生學習情況進行實時監測，及時發現學習中出現的問題，從而采取有針對性的教學措施。課堂上也要采取多樣化的教學方法，提高學生對學習的興趣，引導學生獨立思考、解決問題。

最后，應不斷優化課堂內容。根據《中國教師資格證書考試》2018年7月試卷中所述，課堂內容應注重理論與實踐相結合，例如通過引用真實事例、開展創新性實驗或者安排小組合作來分析解決項目問題、理解原理。只有通過上述方法不斷優化課堂內容，才能使課程教學取得真正的成效。

2.2 擴大工業機器人技術專業實踐教學范圍

“1+X”證書制度既要求學生通過參加特定內容的課程考核來獲得“1+X”證書，又要求學生在學習理論知識的同時，進行實踐性的學習，從而使學生能夠充分了解工業機器人技術的基本原理[8]。因此，擴大工業機器人技術專業實踐教學范圍就成了實施“1+X”證書制度的重要內容之一。

要擴大工業機器人技術專業實踐教學范圍，必須開展相關課程的開發。工業機器人技術是一個應用性很強的專業，實踐性項目可以幫助學生理解理論、練習實操、激發創新思維等。當前，我國大部分高校都在開展工業機器人技術相關課程開發，但是由于大部分高校都集中在各種理論性和實用性方面的課程開發上，使得實踐性方面的課程開發受到了一定的影響，不能很好地反映出當前市場上對工業機器人技術人才的真正需求。

要擴大工業機器人技術專業實踐教學范圍，必須從師資選擇上加以保障。引進優秀教師團隊成員，不斷擴大教師團隊的底量，是促進工業機器人技術課程教學改革的有力手段之一。通過培訓、考察、交流等形式，不斷提升教師的教學水平及能力，以保證課程教學改革的順利實施。

2.3 優化教學形式，促進教師專業發展

優化教學形式，促進教師專業發展，是教學改革中的重要內容。在課堂上加大實踐性教學的比重是優化教學形式的重要內容，同時也是促進教師專業發展的前提。根據一份由中國工程院針對中國大學實施的教學改革調查報告顯示，實踐性教學是大學課堂教學的重要內容，其中有41.5%的大學在實施實踐性教學方面表現出色。從而使得教師們不僅能夠得到實踐性知識的儲備，而且能夠增強專業水平。

在優化教學形式時，應充分考慮到現代信息技術的應用。根據相關研究表明，在課堂上運用互聯網和信息技術可以顯著提高課堂的效率。例如，中國科學院大學使用了多媒體課堂、遠程監測、情景仿真、即時反饋、多樣化評估等信息技術手段來實施課堂教學。運用互聯網和信息技術，不僅能夠提高課堂效率，還能夠幫助教師快速了解新技術，促進其專業成長。

開展多樣化實習、組織老師赴企業參加實踐鍛煉、加強對于行業需求的分析及暢通行業就業信息通道也是優化課堂教學形式、促進教師專業發展的重要方法。例如，南昌大學通過開展校企合作實習、開設就業信息站、召開就業行情分享會、以及在校園內開設特色就業部門等方法來幫助應屆生就業。

2.4 探索多元化考核方式，實施課程改革

《中國高等教育發展報告》指出，傳統教育考核方式——考試評分越來越依賴于單一評分，占學生總成績的比重越來越大。在此背景下，我們必須采取應對措施，嘗試多元化考核方式。

首先，應從學習過程中采用“層層考核”的方法。例如，在學習工業機器人相關課程時可以將學習過程分為幾個部分，如理論學習、實踐學習、作業實踐、實驗實踐、實習實踐、比賽競賽等；然后對不同部分采用不同形式進行考核：理論學習可選擇考試形式；實踐學習可選用作業、實驗、實習、競賽形式來考核學生的能力水平。

此外，可以采用“立體考核”的方法來實施課程教學的多元化考核。這一方法是將“立體考核”的原理應用到教學中，即將傳統教學中的“三位一體”——教師、學生和內容三者之間相互作用來促進教師對學生的準確評估。例如：教師在對學生進行測評時可以征求不同教師、行業從業者或者學生之間的不同意見——這使得教師對學生能力水平的準確考核得到了很大提高。

3 工業機器人技術專業教學改革措施

3.1 針對“1+X”證書制度，制定出具體的課程改革方案

針對“1+X”證書制度，制定出具體的課程改革方案，需要考慮一些因素。例如，要合理安排學生的學習過程、注重實踐性教學、強化理論總結、不斷優化教學內容、加強師資力量、促進合作交流、注重對學生能力發展、引進相關新技術等。

在安排學生的學習過程中，應將理論性課程、實踐性課程以及實驗性課程合理分配好，以便學生們能夠得到充分的理論性學習，并在實踐中不斷加強實踐能力。例如，課程內容可以適當增加“工廠流水作業”、“CNC加工原理”、“物流自動化原理”以及“機器人裝配原理”等內容。還可以適當引入相關新技術，例如“3D打印”、“物聯網采集傳感器”、“5G無人物流倉儲”以及“AI大數據分析技術”等。

在注重實踐性教學時，要將實驗性教學作為一門重要的獨立課程來進行教學。例如，豐富已有的課程內容，“信號傳遞”、“傳感處理”、“機電一體化”、“物流優化”、“大數據處理”、“AI決策分析”、“無人物流倉儲”等課程都可以作為獨立或者選修課來引入。

3.2 根據工業機器人技術特性，運用“以實踐帶理論”的理念，培養學生實踐能力

近年來，隨著工業機器人技術的發展，在國內外高校、中職學校中都開設了相關專業課程。然而，由于我國高校和中職學校在教學方法上普遍采用“以理論帶實踐”的方式，對于學生的實踐能力的培養不太理想。受此影響，在工業機器人技術專業課程教學方面，尚存在一些問題。

應當運用“以實踐帶理論”的思想，通過專業領域內重要實驗，使學生參與到真正意義上的實驗中去，從而促進對工業機器人原理、技能及應用的理解。例如，各高校可以將工業機器人相關課程作為必修或選修課，引入企業相關人員，形成師資團隊，將企業需要的應用能力作為課程目標，采取“以實踐帶理論”方式進行教學。也可以在校園內開展工業機器人相關競賽，通過各種形式進行實習、就業、競賽、考核等活動，使學生在真正意義上增強對工業機器人原理、技能及應用的理解。

此外，在教學上也應當采取一些特別之處。例如：新開設一門“工業機器人體驗課”作為選修課；將企業需要的實驗任務作為課程內容；將真實應用情況作為考核內容；將先進的工廠作為實訓基地；利用VR/AR/MR/AI等新興信息技術來幫助學生體會、感受、體驗工廠真實應用情況；引導老師采取合作化教學法來促進學生之間合作協作能力的發展；采取多項目、多階段、多領域教學方法來幫助學生形成復合能力。 通過上述方式，可以幫助學生形成獨立思考能力、獨立判斷能力、獨立應用能力、獨立決斷能力及獨立制造能力。

3.3 關注工程師思維及創新能力培養

要有效地培養學生的工程師思維及創新能力，必須從實踐中得出科學的教育理念。《中國教育報》發表的一篇文章《“以實踐為根本”詮釋創新人才培養》指出，“實踐對于人才培養是十分重要的，它不僅能夠促進學生就業，而且也能夠增強學生的實際應用能力”，因此，我們在實施學生能力培養方案時，應當將實踐作為重要組成部分，以便真正培養學生的工程師思維及創新能力。

針對工業機器人技術專業課程教學，我們可以在課程中引入實踐性教學內容，如實驗、實習、競賽、就業實習、創新創業等。這些實踐性教學內容可以幫助學生理解并掌握工業機器人技術相關理論，同時也能夠加強學生工程師思維及創新能力的培養。因此我們可以引入“1+X”證書制度，通過課外競賽、就業實習、創新創業等方式幫助學生鞏固理論基礎，并在相關領域提升應用能力。

大學院校還可以通過引入企業合作項目來促進學生的工程師思維及創新能力培養。《企業高校合作促進大學生創新能力培養》顯示，“企業高校合作將形成一套包含大學課堂教育、企業實習體驗、企業項目競賽、企業就業四部分內容的一體化教育產物”。因此，大學院校通過引入企業高校合作項目來促進工業機器人技術學生的工程師思維及創新能力培養。

3.4 發揮教師作用，將“1+X”證書制度作為課程改革的動力

教師作為課堂上重要的教學因素，具有一定的影響力。據統計顯示，優秀教師在一定程度上能夠提高學生的學習效果，并且能夠有效地激發學生的學習興趣。因此，要想實現工業機器人技術課程教學質量的提升，那么就必須發揮教師的重要作用。

其次，“1+X”證書制度是一套集多領域于一體的證書體系。它既可以幫助學生擴大課程范圍，又能幫助學生在一定時間內深化學習，從而使學生能夠在不同領域中得到不同方面的知識。同時，“1+X”證書制度能夠有效地促進企業對于員工和學生的就業安置，因此能夠使工業機器人技術課程教學更加貼近企業需要。

此外，教師應該根據企業需求對相關課程進行修訂、標準化、升級并探索如何將新型信息技術應用于相關學科教學中。并且要根據實際情況選用不同形式的教學方法，如在實踐中引入新型信息技術材料或影像材料來加強邏輯思維能力的培養，引導學生運用所學內容去解決實際問題等。各大高校要想真正實施好“1+X”證書制度，必須依靠優秀老師去承擔起重要使命，通過發揮教師作用，將“1+X”證書制度作為課程改革的動力，來提升工業機器人技術課程的教學水平。

4 結語

隨著21世紀初國家政策的出臺，“1+X”證書制度在高等教育中得到了廣泛應用，工業機器人技術專業也不例外。本文通過對“1+X”證書制度下工業機器人技術專業課程教學改革進行探索，提出了實施精準施教、擴大專業實踐教學范圍、優化教學形式以及探索多元化考核方式的改革思路，并提出制定具體改革方案、培養學生實踐能力、創新能力、發揮教師作用等專業教學改革具體措施，以促進工業機器人技術專業課程教學發展。

參考文獻：

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[7]尹霞，張冠勇，凌旭等.智能制造專業群人才培養模式研究與實踐[J].南方農機，2022，53（19）：176-179.

[8]尹霞，張冠勇，凌旭等.智能制造專業群人才培養模式研究與實踐[J].南方農機，2022，53（19）：176-179.