1+X證書制度背景下工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)編程與應(yīng)用課程課證融通改革與實(shí)踐

劉俊 代慧

*項(xiàng)目來源：廣州番禺職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級(jí)科研項(xiàng)目（教研類）“‘1+X證書制度背景下《工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)編程與應(yīng)用》課程課證融通的改革與實(shí)踐”（2022JG28）。

作者簡(jiǎn)介：劉俊，通信作者，講師。

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.10.127

摘? 要? 針對(duì)高職學(xué)生課程學(xué)習(xí)與當(dāng)前的主流證書考證脫節(jié)、教學(xué)環(huán)節(jié)與考證培訓(xùn)脫節(jié)、考證通過率亟待提高的問題，以工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)編程與應(yīng)用課程為例，進(jìn)行課證融通，使教學(xué)目標(biāo)不脫離課程標(biāo)準(zhǔn)和人才標(biāo)準(zhǔn)方案的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生能夠按照職業(yè)證書的規(guī)范進(jìn)行操作。根據(jù)崗位要求及“1+X”證書考證標(biāo)準(zhǔn)，確定課程教學(xué)內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和崗位能力相對(duì)接。

關(guān)鍵詞? 課證融通；“1+X”證書制度；工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)編程與應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G712? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2024）10-0127-04

0? 引言

實(shí)施“1+X”證書制度試點(diǎn)，是職業(yè)教育模式重大變革和制度設(shè)計(jì)創(chuàng)新，彰顯了職業(yè)教育類型特點(diǎn)，使其地位顯著提升[1]。學(xué)校是“1+X”證書制度試點(diǎn)的實(shí)施主體，為做好高職工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的課證融通工作，培養(yǎng)既有工業(yè)機(jī)器人理論基礎(chǔ)又具備相關(guān)設(shè)備操作、調(diào)試、維護(hù)技能的復(fù)合型技術(shù)技能型人才，課程體系與證書體系對(duì)接可遵循“課程覆蓋、自主定位、自行選擇、以證代考與培訓(xùn)并存”的原則。但由于“1+X”證書制度試點(diǎn)工作仍處于摸索階段，無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和模式，需院校與第三方培訓(xùn)評(píng)價(jià)組織密切配合，在實(shí)踐中不斷總結(jié)完善。

目前，圍繞“1+X”制度開展的工業(yè)機(jī)器人認(rèn)證的證書主要有四個(gè)：工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與編程、工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維、工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用和工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)。在“1+X”證書制度下，構(gòu)建課證融通的人才培養(yǎng)方案是當(dāng)前職業(yè)教育迫切需要解決的問題，在專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，深入分析“1+X”證書標(biāo)準(zhǔn)，從標(biāo)準(zhǔn)融通、課程融通、實(shí)訓(xùn)體系融通三個(gè)方面進(jìn)行“1+X”課證融通的探索和實(shí)施工作也是非常有必要的。

不管是職業(yè)院校還是應(yīng)用型本科院校，一直在探索學(xué)歷和技能之間怎樣能更好地契合。大部分職業(yè)院校實(shí)行“雙證”畢業(yè)模式，即學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間要考取一個(gè)與職業(yè)相關(guān)的技能證，然后才能拿到畢業(yè)證[2]，但是一直沒有相關(guān)的制度來進(jìn)行管理和約束。“1+X”證書制度恰好解決了這一問題。目前，國(guó)內(nèi)很多學(xué)校從2019年開始已經(jīng)順利地開展了一批又一批的“1+X”考證工作，一般采取的方式就是課程學(xué)習(xí)和考證培訓(xùn)分開，單獨(dú)進(jìn)行，課程學(xué)習(xí)通常是發(fā)生在較早的學(xué)期，未進(jìn)行考證專業(yè)知識(shí)的融入，后期考證前一般再進(jìn)行為期兩周的培訓(xùn)。集訓(xùn)期間受設(shè)備、時(shí)間的影響，學(xué)生練習(xí)的效率不高，也會(huì)導(dǎo)致考證通過率較低。只有真正地實(shí)現(xiàn)課程與考證融會(huì)貫通、齊頭并進(jìn)，才能保障考證的高通過率和學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性。

“1+X”證書制度已經(jīng)在全國(guó)各大職業(yè)技術(shù)學(xué)院得到廣泛推廣，并在多個(gè)學(xué)校的智能控制以及機(jī)器人專業(yè)課程等領(lǐng)域確立了相關(guān)探索性發(fā)展方向以及驅(qū)動(dòng)性影響方式。同時(shí)，針對(duì)專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)中課證分離的弊端進(jìn)行了改革，很好地實(shí)現(xiàn)了課證融通[3]。

1? 課證融通的必要性

目前，大部分高職院校工業(yè)機(jī)器人及自動(dòng)化專業(yè)在校學(xué)生均超過300人，每個(gè)學(xué)生都面臨畢業(yè)就業(yè)，順利畢業(yè)獲得一技之長(zhǎng)是專業(yè)培養(yǎng)的長(zhǎng)期目標(biāo)。在“1+X”證書出現(xiàn)之前，針對(duì)機(jī)器人專業(yè)的資格證書是很少的，學(xué)生就業(yè)缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。尤其是在智能制造大力發(fā)展的今天，學(xué)生有行業(yè)認(rèn)可的證書，可以為就業(yè)和升學(xué)增加極大的自信。

工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)編程與應(yīng)用課程在中高職院校是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)核心課程，是一門面向工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程崗位、理論和實(shí)踐高度結(jié)合的職業(yè)課程。融合“1+X”證書考證內(nèi)容與課程教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生通過學(xué)習(xí)本課程可以達(dá)到“1+X”工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程工、機(jī)器人裝調(diào)工和集成應(yīng)用工程師的考核水平。以工程實(shí)際應(yīng)用為重點(diǎn)，以工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)、傳感器技術(shù)、電氣控制技術(shù)等為基礎(chǔ)，讓學(xué)生掌握工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)、工作原理、基本操作與應(yīng)用、編程方法、系統(tǒng)日常基本維護(hù)等方法和能力，使學(xué)生畢業(yè)后在從事工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程崗位的工作中具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和崗位技能。

現(xiàn)在較多院校已經(jīng)成功申報(bào)機(jī)器人“1+X”證書試點(diǎn)，目前也已完成不低于一輪的證書考核，未來要完成的考證任務(wù)還很艱巨，課證融通的開展對(duì)后續(xù)考證工作的推進(jìn)有非常大的促進(jìn)作用。將X證書培訓(xùn)內(nèi)容與專業(yè)課程有機(jī)融合，合理優(yōu)化和重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐場(chǎng)所、組織形式、教學(xué)時(shí)間、教學(xué)模式等，實(shí)現(xiàn)X證書培訓(xùn)與專業(yè)教學(xué)過程的一體化，為考證打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)和節(jié)約培訓(xùn)時(shí)間。

2? 研究?jī)?nèi)容

目前，針對(duì)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)有多項(xiàng)證書，其中“1+X”工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用的考核標(biāo)準(zhǔn)是：能根據(jù)應(yīng)用需求進(jìn)行集成方案適配、原理圖繪制以及操作手冊(cè)和維護(hù)保養(yǎng)手冊(cè)編制，能在離線編程軟件中搭建并仿真工作站應(yīng)用，能根據(jù)典型工作任務(wù)完成示教編程，能根據(jù)工藝要求對(duì)集成系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試與優(yōu)化，能遵循規(guī)范對(duì)集成系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)、備份及異常處理，能根據(jù)維護(hù)保養(yǎng)手冊(cè)查找機(jī)械、電氣故障并維修。

“1+X”工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)考核的標(biāo)準(zhǔn)是：熟悉工業(yè)機(jī)器人安全操作規(guī)范；能依據(jù)機(jī)械裝配圖、電氣原理圖和工藝指導(dǎo)文件獨(dú)立完成工業(yè)機(jī)器人本體及系統(tǒng)的安裝與調(diào)試；能對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行校準(zhǔn)與標(biāo)定，對(duì)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行基本參數(shù)設(shè)定與示教操作。

本研究從工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)編程與應(yīng)用課程入手，引入“1+X”工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)、“1+X”工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用的考核標(biāo)準(zhǔn)，按照將證書考核標(biāo)準(zhǔn)依章節(jié)和項(xiàng)目融入教學(xué)內(nèi)容并進(jìn)行內(nèi)容重構(gòu)的思路進(jìn)行課程改革與實(shí)踐。具體改革和實(shí)踐內(nèi)容如下。

1）將本專業(yè)的兩個(gè)試點(diǎn)證書的考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行認(rèn)真解讀，建立新的課程標(biāo)準(zhǔn)，并及時(shí)引入行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)、新規(guī)范至課程標(biāo)準(zhǔn)中。課程標(biāo)準(zhǔn)是課程開展的依據(jù)，只有合理地進(jìn)行課程標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，才能更好地進(jìn)行課程內(nèi)容的展開。

2）課程內(nèi)容重構(gòu)。依托現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，融入“1+X”工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)考核標(biāo)準(zhǔn)和“1+X”機(jī)器人集成應(yīng)用考核標(biāo)準(zhǔn)，將機(jī)器人內(nèi)容重構(gòu)為六大項(xiàng)目，分別為：①機(jī)器人本體拆裝與基本操作；②工業(yè)機(jī)器人程序軌跡的編寫與示教；③工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)與碼垛；④機(jī)器人與PLC程序的聯(lián)調(diào)；⑤工業(yè)機(jī)器人的日常維護(hù)；⑥考證綜合訓(xùn)練模塊。教學(xué)項(xiàng)目框架如圖1所示。

3）課程考核方式重構(gòu)，依據(jù)重構(gòu)后的課程內(nèi)容和考證評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，按照任務(wù)制作任務(wù)書和評(píng)分表。原來的教學(xué)以線上學(xué)習(xí)、線下過程考核為主。重構(gòu)課程內(nèi)容，課程考核方式也應(yīng)隨之重構(gòu)，在原來學(xué)習(xí)通線上學(xué)習(xí)考核方式不變的情況下，在線下過程考核中，基于證書的考核內(nèi)容和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，獨(dú)立設(shè)計(jì)考核任務(wù)和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，每一項(xiàng)目任務(wù)均嚴(yán)格按照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分，讓學(xué)生在課程學(xué)習(xí)的過程中通過任務(wù)書了解考證的主要內(nèi)容，能嚴(yán)格按照考證的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)來要求自己實(shí)操練習(xí)的過程。如在考證任務(wù)中，針對(duì)搬運(yùn)典型案例設(shè)計(jì)倉(cāng)儲(chǔ)單元的取料任務(wù)和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模板，如表1和表2所示。

4）教學(xué)模式重構(gòu)，課證融通最大的挑戰(zhàn)是設(shè)備的使用，引用虛擬仿真軟件構(gòu)建理虛實(shí)一體化教學(xué)模式，如圖2所示，虛擬仿真可重復(fù)使用，很大程度上能夠緩解由于設(shè)備不夠而造成的學(xué)習(xí)困難。由于機(jī)器人教學(xué)設(shè)備昂貴，因此在教學(xué)中存在設(shè)備少、學(xué)生人數(shù)多的矛盾。為了能讓學(xué)生在有限的硬件資源下充分學(xué)到相關(guān)知識(shí)，加強(qiáng)實(shí)操練習(xí)，課程開設(shè)在理實(shí)一體化教室，課堂中采用理虛實(shí)一體化教學(xué)方式，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體、以教師為引導(dǎo)、以具體工作任務(wù)為載體組織教學(xué)。在課堂教學(xué)中，教師通過與實(shí)操設(shè)備高度還原的虛擬仿真軟件或真實(shí)案例視頻引入項(xiàng)目任務(wù)，采用虛擬仿真軟件對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解演示；學(xué)生掌握之后，通過分組進(jìn)行輪流實(shí)操，一組學(xué)生先通過虛擬仿真對(duì)任務(wù)進(jìn)行模擬再實(shí)操，一組學(xué)生先在設(shè)備上進(jìn)行實(shí)操，在操作過程中可以借助實(shí)操微課進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固，實(shí)操完成后進(jìn)行輪換。

5）課程思政靈活轉(zhuǎn)變。結(jié)合時(shí)事熱點(diǎn)、課程內(nèi)容和考證標(biāo)準(zhǔn)，靈活準(zhǔn)備課程思政內(nèi)容，在日常課程中及時(shí)向?qū)W生傳達(dá)機(jī)器人的安全操作和機(jī)器人課程中蘊(yùn)含的思政元素。在工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)編程及應(yīng)用課程中，將機(jī)器人概述、我國(guó)機(jī)器人應(yīng)用和研發(fā)現(xiàn)狀作為課程切入點(diǎn)，將理論教學(xué)與實(shí)踐緊密結(jié)合，從社會(huì)熱點(diǎn)和時(shí)事政治出發(fā)，對(duì)課程中蘊(yùn)含的思政元素和承載的思政功能進(jìn)行充分挖掘，從“中國(guó)制造2025”、超級(jí)強(qiáng)國(guó)、大國(guó)重器、工匠精神、智能制造、機(jī)器人重要人物等方面著手，把價(jià)值引領(lǐng)要素及內(nèi)涵巧妙地融合在課堂教學(xué)中，深入挖掘思政教育元素，做到同頻共振，力求讓學(xué)生在思想和專業(yè)技能上都有收獲，同時(shí)增加課內(nèi)外思政案例的學(xué)習(xí)考核。以我國(guó)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展增強(qiáng)學(xué)生的求知欲望，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人先進(jìn)知識(shí)和運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)振興中華的斗志，為國(guó)家培養(yǎng)品德和學(xué)識(shí)全面發(fā)展的高質(zhì)量人才。

3? 結(jié)束語

本次課證融通改革以證書考試為驅(qū)動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，結(jié)合理虛實(shí)一體化教學(xué)，虛擬仿真系統(tǒng)讓學(xué)生熟練操作步驟，保障學(xué)生安全，減少實(shí)訓(xùn)設(shè)備損耗，實(shí)踐操作提升學(xué)生專業(yè)技能，獲得一技之長(zhǎng)，增強(qiáng)就業(yè)自信。不同于以往的課程教學(xué)改革，本次教改的成果更多的是課程上的應(yīng)用，改革成果的最終目標(biāo)是用于學(xué)生考證。一方面，學(xué)生在校期間收獲專業(yè)技能，提升就業(yè)自信，以證書考試為驅(qū)動(dòng)；另一方面可以極大地促進(jìn)專業(yè)發(fā)展，提升學(xué)院以及學(xué)校的就業(yè)率。

本次課程改革是實(shí)現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)與職業(yè)技能等級(jí)考核大綱對(duì)接、教學(xué)任務(wù)與職業(yè)技能等級(jí)考核項(xiàng)目對(duì)接、課程考核標(biāo)準(zhǔn)與職業(yè)技能等級(jí)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接最好的途徑，也可以為后續(xù)打造“1+X”精品示范課奠定基礎(chǔ)。

4? 參考文獻(xiàn)

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