陸佳皓，曹將棟，朱霞，趙鳳申，姜伯晨

（1.江蘇航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能制造與信息學(xué)院；2.南通萬(wàn)達(dá)能源動(dòng)力科技有限公司，江蘇 南通 226000）

1 前言

為深化復(fù)合型技術(shù)技能人才培養(yǎng)培訓(xùn)模式改革，借鑒國(guó)際職業(yè)教育培訓(xùn)的普遍做法，制訂工作方案和具體管理辦法，啟動(dòng)“1+X”證書制度試點(diǎn)工作。院校內(nèi)培訓(xùn)可面向社會(huì)人群，院校外培訓(xùn)也可面向在校學(xué)生。各類職業(yè)技能等級(jí)證書具有同等效力，持有證書人員享受同等待遇。院校內(nèi)實(shí)施的職業(yè)技能等級(jí)證書分為初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)，是職業(yè)技能水平的憑證，反映職業(yè)活動(dòng)和個(gè)人職業(yè)生涯發(fā)展所需要的綜合能力。

目前，教育部所頒布的四批“1+X”職業(yè)等級(jí)證書中，有工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程、工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用、工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)4 個(gè)與工業(yè)機(jī)器人相關(guān)的職業(yè)等級(jí)證書?？梢?jiàn)工業(yè)機(jī)器人在職業(yè)教育轉(zhuǎn)型發(fā)展中涉及之廣，所需求的人才多樣性之高。

因此，結(jié)合高職工業(yè)機(jī)器人專業(yè)培養(yǎng)現(xiàn)狀和“1+X”證書制度，對(duì)工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行改革與探究，是高職工業(yè)機(jī)器人專業(yè)建設(shè)的迫切需求。

2 高職工業(yè)機(jī)器人專業(yè)培養(yǎng)現(xiàn)狀

（1）高職工業(yè)機(jī)器人專業(yè)起步較晚。工業(yè)機(jī)器人誕生于1959 年的美國(guó)Unimation 公司，與國(guó)外相比，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人起步于20 世紀(jì)70 年代，發(fā)展較為緩慢。我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)潛力較大，工業(yè)機(jī)器人相關(guān)產(chǎn)業(yè)對(duì)人才需求較大。

高職院校開設(shè)機(jī)器人專業(yè)較本科院校晚，工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課程設(shè)置和人才培養(yǎng)模式上經(jīng)驗(yàn)的欠缺、教師專業(yè)實(shí)踐不足等問(wèn)題，導(dǎo)致培養(yǎng)的專業(yè)人才畢業(yè)后難以與企業(yè)完成良好的銜接。

（2）專業(yè)課程體系不完整。工業(yè)機(jī)器人是一門綜合性較高的學(xué)科，涉及的專業(yè)課程較繁雜，例如，機(jī)械、電氣、控制等相關(guān)學(xué)科。因此，對(duì)工業(yè)機(jī)器人學(xué)生的專業(yè)綜合能力掌握程度要求較高?，F(xiàn)階段，高職院校工業(yè)機(jī)器人課程模式主要借鑒本科院校，以高深理論為主，很多知識(shí)對(duì)高職學(xué)生來(lái)說(shuō)晦澀難懂，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，阻礙學(xué)生興趣的培養(yǎng)。因此，建立與“1+X”證書制度的培養(yǎng)要求相符的學(xué)科體系，是現(xiàn)階段高職機(jī)器人專業(yè)建設(shè)的關(guān)鍵。

（3）教學(xué)實(shí)踐條件不足。因?yàn)楦呗毠I(yè)機(jī)器人專業(yè)課程體系的不完整，導(dǎo)致人才培養(yǎng)的過(guò)程中出現(xiàn)“重理論，輕實(shí)踐”的情況，與企業(yè)人才需求不相符。高職工業(yè)機(jī)器人專業(yè)“輕實(shí)踐”的原因有很多，其中最主要的是工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)設(shè)備與實(shí)踐要求的不符。不少高職院校的機(jī)器人實(shí)訓(xùn)設(shè)備相當(dāng)簡(jiǎn)單，采用單一的工業(yè)機(jī)械臂進(jìn)行實(shí)操教學(xué)，沒(méi)有相關(guān)的外圍設(shè)備，只能進(jìn)行簡(jiǎn)單示教操作，項(xiàng)目式教學(xué)實(shí)施困難，學(xué)生無(wú)法身臨其境體會(huì)真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境。

3 1+X 證書制度下工業(yè)機(jī)器人教學(xué)思考

在工業(yè)機(jī)器人“1+X”證書制度中，機(jī)器人等級(jí)證書的考核不但與學(xué)生在學(xué)校各階段的學(xué)習(xí)理論課程相關(guān)，而且更應(yīng)注重學(xué)生的實(shí)操能力考核。在工業(yè)機(jī)器人“1+X”證書考核中實(shí)操部分所占比例較大，不但要求學(xué)生掌握機(jī)器人操作的相關(guān)能力，更要求學(xué)生能靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題。

“1+X”證書制度的“1”為學(xué)歷證書，“X”為若干職業(yè)技能等級(jí)證書。在“1+X”證書制度培養(yǎng)體系下進(jìn)行相關(guān)的教育改革，不但能提高學(xué)生證書的通過(guò)率，針對(duì)“1+X”證書制度的教學(xué)優(yōu)化也能解決現(xiàn)階段專業(yè)培養(yǎng)過(guò)程中所存在的問(wèn)題。本文對(duì)工業(yè)機(jī)器人課程內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)實(shí)踐等方面進(jìn)行思考研究。

3.1 課程內(nèi)容的建設(shè)

院校需依據(jù)工業(yè)機(jī)器人“1+X”證書制度，對(duì)已有的工業(yè)機(jī)器人課程體系進(jìn)行優(yōu)化，精簡(jiǎn)一些冗余的課程，并將證書所要求但以往教學(xué)中沒(méi)有涉及的課程進(jìn)行增減與強(qiáng)化。如圖1 所示，根據(jù)“1+X”證書的認(rèn)證單元，以“書證融通”為原則對(duì)高職院校原有的課程體系提出了一種優(yōu)化配置方案。該方案根據(jù)已經(jīng)公布的四個(gè)工業(yè)機(jī)器人“1+X”職業(yè)等級(jí)證書認(rèn)證單元的理解與補(bǔ)充，梳理工業(yè)機(jī)器人教學(xué)中所涉及的知識(shí)點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有專業(yè)課程進(jìn)行以下優(yōu)化。

圖1 “書證融通”原則下工業(yè)機(jī)器人課程體系

（1）對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)器人專業(yè)基礎(chǔ)課進(jìn)行修改，例如，“1+X”證書對(duì)學(xué)生制圖能力要求較低，只要求學(xué)生識(shí)讀基本的零件和裝配圖，所以將機(jī)械制圖課程改為相對(duì)簡(jiǎn)單的機(jī)械識(shí)圖與CAD，并在教學(xué)過(guò)程中多以工業(yè)機(jī)器人相關(guān)機(jī)構(gòu)為案例進(jìn)行講解。

（2）對(duì)已有的一些理論課程增設(shè)實(shí)踐單元，如電器與PLC 控制技術(shù)課程，原課程以低壓電器和PLC 編程為教學(xué)內(nèi)容，證書認(rèn)證單元?jiǎng)t要求掌握PLC 和HMI 編程以及傳感器相關(guān)知識(shí)，因此，在電器與PLC 控制技術(shù)課程結(jié)束后增設(shè)觸摸屏與傳感器實(shí)訓(xùn)課程，一方面能鞏固電器與PLC 控制技術(shù)的所學(xué)知識(shí)，另一方面也能針對(duì)證書考核要求進(jìn)行相關(guān)技能訓(xùn)練。

（3）加強(qiáng)機(jī)器人虛擬仿真部分的教學(xué)課程，現(xiàn)階段，工業(yè)機(jī)器人的操作與編程課程主要注重學(xué)生的在線編程能力，讓學(xué)生使用示教器進(jìn)行簡(jiǎn)單的對(duì)點(diǎn)操作以及基本軌跡的編程，而在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中我們面對(duì)的多為較復(fù)雜的軌跡，僅靠在線示教編程很難完成，“1+X”證書考核內(nèi)容中要求學(xué)生能完成復(fù)雜軌跡的離線編程且在工作站上復(fù)現(xiàn)對(duì)應(yīng)軌跡，因此，添加機(jī)器人虛擬仿真與離線編程課程，如圖2 所示與在線編程課程進(jìn)行融合教學(xué)，更好地應(yīng)對(duì)證書認(rèn)證和滿足企業(yè)的人才需求。

圖2 機(jī)器人離線編程與在線編程融合教學(xué)

3.2 項(xiàng)目化教學(xué)

高職工業(yè)機(jī)器人課程主要借用本科的教學(xué)模式，以教師和教材為中心，課程教學(xué)分散，往往以學(xué)期為單位，每周進(jìn)行固定教學(xué)，在教學(xué)過(guò)程中穿插實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課，理論教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)撕裂感嚴(yán)重，學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中積極性不好，因此在工業(yè)機(jī)器人課程中引入項(xiàng)目化教學(xué)。

項(xiàng)目化教學(xué)不是簡(jiǎn)單地將實(shí)踐課集中性教學(xué)，更不是單純地把實(shí)踐和理論放在一起教學(xué)，而是在教學(xué)過(guò)程中，改變傳統(tǒng)教學(xué)中教師為中心的固有模式，教師設(shè)計(jì)各個(gè)項(xiàng)目的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)過(guò)程規(guī)劃等，在教學(xué)過(guò)程中不再僅僅傳授知識(shí)，而是在各個(gè)任務(wù)項(xiàng)目中引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生自己挖掘解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

高職工業(yè)機(jī)器人教學(xué)要求將理論與實(shí)踐融合教學(xué)，學(xué)生不但要掌握各門理論學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)，更要求學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)技能深刻地理解，在實(shí)踐中舉一反三，應(yīng)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中多變的情況，這些要求與項(xiàng)目化教學(xué)完美契合，在項(xiàng)目化課程設(shè)計(jì)時(shí)，可以將部分1+X 考證任務(wù)進(jìn)行調(diào)整作為課程任務(wù)，例如，機(jī)器人實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目“機(jī)器人搬運(yùn)”，可設(shè)計(jì)為如表1 的項(xiàng)目化教學(xué)任務(wù)。

表1 機(jī)器人搬運(yùn)項(xiàng)目化任務(wù)表

在編制工業(yè)機(jī)器人項(xiàng)目化教學(xué)時(shí)，將多學(xué)科進(jìn)行融合，讓學(xué)生在處理項(xiàng)目化任務(wù)時(shí)，能將原本孤立的課程進(jìn)行融合，使學(xué)生學(xué)以致用，提高學(xué)生對(duì)所學(xué)課程的興趣。

3.3 實(shí)訓(xùn)設(shè)備的更新

在工業(yè)機(jī)器人“1+X”制度出臺(tái)前，高職機(jī)器人實(shí)訓(xùn)設(shè)備沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不少學(xué)校使用單一的機(jī)器人本體進(jìn)行教學(xué)，沒(méi)有相關(guān)外設(shè)擴(kuò)展，學(xué)生的操作受限于實(shí)訓(xùn)設(shè)備，只能進(jìn)行基本軌跡的在線示教編程。一旦需要進(jìn)行復(fù)雜的工作站任務(wù)，只能在虛擬仿真環(huán)境下進(jìn)行教學(xué)，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)不夠直觀，且在計(jì)算機(jī)顯示屏上進(jìn)行三維模型的手動(dòng)對(duì)點(diǎn)操作難度較大，只能采用軟件自帶的對(duì)象捕捉功能進(jìn)行代替，這樣造成學(xué)生與真實(shí)環(huán)境下的機(jī)器人控制脫節(jié)，實(shí)操能力得不到提高。如果根據(jù)工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)要求定制工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)設(shè)備，設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)且成本高，對(duì)高職院校來(lái)說(shuō)可行性不高。

工業(yè)機(jī)器人“1+X”制度提出后，不少企業(yè)根據(jù)制度的認(rèn)證單元進(jìn)行考證設(shè)備的研發(fā)，這些設(shè)備在不少工業(yè)機(jī)器人試點(diǎn)院校已經(jīng)采購(gòu)使用，如圖3 所示，該設(shè)備為工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維考證設(shè)備。

圖3 工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維考證設(shè)備

該設(shè)備相比單一的工業(yè)機(jī)器人設(shè)備，集成了視覺(jué)、PLC、快換裝置、焊接和拋光等外設(shè)模塊，不但能進(jìn)行考證訓(xùn)練與考核，也完全能夠滿足高職機(jī)器人的教學(xué)需求。如表2 所示，該工作站能實(shí)現(xiàn)的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容相當(dāng)豐富且與實(shí)際生產(chǎn)相符，符合高職工業(yè)機(jī)器人人才培養(yǎng)方案中與企業(yè)對(duì)接的要求。

表2 考證工作站可實(shí)現(xiàn)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

由此可見(jiàn)，工業(yè)機(jī)器人“1+X”制度下的考證設(shè)備間接解決了高職院校實(shí)訓(xùn)設(shè)備落后的問(wèn)題，改進(jìn)了原有的教學(xué)實(shí)訓(xùn)環(huán)境。

4 結(jié)語(yǔ)

“1+X”證書制度的推行對(duì)高職院校工業(yè)機(jī)器人教學(xué)模式有著深遠(yuǎn)的意義，本文基于工業(yè)機(jī)器人“1+X”證書制度，結(jié)合高職現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)器人培養(yǎng)現(xiàn)狀，對(duì)工業(yè)機(jī)器人課程內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)實(shí)踐等方面進(jìn)行思考研究。期待在工業(yè)機(jī)器人“1+X”證書制度正式推廣后，能更完善地培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)技能以應(yīng)對(duì)就業(yè)，給企業(yè)輸送更多優(yōu)質(zhì)人才，能給高校工業(yè)機(jī)器人教學(xué)帶來(lái)新的變革。