“校企合一”背景下工業機器人應用與維護專業課程開發研究

張善燕

廣州市機電高級技工學校是首批國家中等職業教育改革發展示范學校建設單位，學校有三個專業被列為重點建設項目，其中，工業機器人應用與維護專業（專業方向）是機電一體化專業下屬建設項目之一。為了促進工業機器人應用與維護專業建設和持續發展，提高人才培養質量，使其在區域內更具示范輻射和引領作用，根據學校專業教學改革現狀，結合珠江三角洲地區“產業轉型升級”的時代任務和新時期“科學發展，先行先試”的歷史使命，課題組以創新人才培養模式為突破口，以構建課程體系為技術路徑，啟動了“校企合一”背景下的工業機器人應用與維護專業課程開發研究工作。

一、課程開發的目的

進入21世紀以來，隨著汽車制造業、電子工業、金屬加工業的發展，世界上工業機器人應用保持高速增長態勢。2011年，全世界機器人銷量為16.5萬臺，比2010年增長37%，其中，中國工業機器人銷量達2.26萬臺，較2011年增長51%，預計到2014年，中國將超越任何一個國家成為世界上工業機器人銷量最高的國家。[1]工業機器人應用的高速發展，帶來了相關應用人才緊缺的問題，為了解決這一供需矛盾，以及指導技工院校根據企業需求做好人才培養工作，2010年，在人社部頒布的最新專業目錄中首次出現了“工業機器人應用與維護專業”。

作為一個新開設專業，工業機器人應用課程開發和研究仍處于空白狀態，為此，學校組織了機電一體化、機械設計制造及其自動化、電氣自動化專業教師與工業機器人系統集成企業的工程師，組成合作開發團隊，通過行業情況分析、崗位工作分析、典型工作任務分析等一系列活動，建立工學結合一體化課程體系，確定符合企業需求的人才培養目標和規格、課程結構、教學安排、教師任職資格、實踐教學配置等。

二、課程開發的基本要素

（一）重要概念的界定

1.校企合一。“校企合一”有別于“校企合作”，是一種新的高技能人才培養模式，是以市場和社會需求為導向的運行機制。[2]學校和企業雙方共同參與人才培養，重點培養學生的專業能力和職業核心能力，利用學校和企業兩種不同的教育環境和教育資源，營造企業真實的工作環境，采用課堂教學與企業實際工作高度融合的教學模式，縮短學生就業時與工作環境的距離，實現人才培養從學校到企業的零距離對接。

2.課程開發。課程開發是一個復雜的系統工程，其內涵不僅包括學習內容的確定及其順序的排列，而且還會涉及包括課程資源在內的整個體系。[3]課程開發包括兩大部分：一是在確定了課程理念與課程模式后，對課程目標和內容的選擇與確定；二是課程的組織實施、評價和質量監控。工業機器人應用與維護專業課程的開發，是在基于工作過程的整體化的工作分析方法（即典型工作任務分析）基礎上進行的，在實施的過程中，充分發揮“M+E”監測與評估作用，逐步推進。

（二）課程標準

在實際工作中，課程開發的落腳點在于課程標準，即課程計劃、學習情境、課業計劃、實訓資源配置以及教學實施建議的編寫。在編寫中，要注意企業在課程中的角色定位和作用，還應注意課程內容的選擇以及排序：一是陳述性知識；二是過程性知識；三是依據學生認知規律，按照典型工作任務中的工作過程環節來傳授相關的課程內容。[4]

（三）課程開發的基本流程

“校企合一”背景下的課程開發步驟一般如圖1所示。

圖1 課程開發的基本流程

1.建立“校企合一”聯盟。2010年開始，廣州市機電高級技工學校分別與蘇州博實機器人技術有限公司、珠海漢迪自動化設備有限公司、廣州數控建立“校企合一”聯盟，三家公司在學校都設有技術開發中心和機器人應用系統集成、開發基地，在產品開發、師資培訓、專業建設方面深度合作，共同成長。

2.開展社會調研。2010年起，課題組前往蘇州、上海、廣州、深圳、東莞、珠海、佛山、惠州等地開展社會調研，探訪了上海FANUC機器人有限公司、上海ABB工程有限公司、廣州數控設備有限公司、廣汽本田汽車有限公司等二十多家工業機器人應用系統集成開發、機器人產品銷售和工業機器人應用企業，了解到最新的市場需求和發展動態，收集到了企業對工業機器人應用人才需求的第一手資料。

3.崗位分析。收集工業機器人應用與維護領域對應的職業工作和各崗位工作的性質、任務、責任、薪酬、相互關系以及任職人員的知識、技能和條件，進行全面和系統的調查分析，這部分工作主要由課題組專業教師完成。

4.工作過程分析。通過召開實踐專家研討會，與珠海漢迪、佛山市利迅達等十幾家公司實踐專家進行訪談和研討，歸納出工業機器人應用領域工作任務和工作過程。

5.歸納典型工作任務。在已經確定的有代表性工作任務的基礎上，集中實踐專家、課程專家、專業教師共同討論，歸納出典型工作任務。

6.學習領域開發分析。組織專業教師以及企業專家召開課程分析研討會，將典型工作任務轉化為相應的學習領域，形成專業課程方案和課程標準；以典型工作任務為基礎描述學習領域，描述完畢需要再次組織實踐專家、專業教師、企業專家共同論證和修訂。

7.學習情境設計。在典型工作任務的基礎上，由教師設計對典型工作任務進行教學化的處理，包括確定學習任務、對學習情境進行排序、確定學習目標和內容、評價和建議等。

8.教學實施。教學實施包括課業文本設計（課業設計方案、工作頁和評價表）和教學實驗（組建試點班、教學環境的建設、工學交替、師資培訓、課堂教學試驗、教學監測與評價）。

（四）研究方法

主要采用調研、訪談和文獻資料研究等方法。

三、課程開發組織與實施過程案例

（一）確定人才培養目標

職業教育的目標就是培養適應社會發展和職業崗位需求的人才。廣州市機電高級技工學校作為國家級重點技工院校，在培養人才的層次上分為中職和高職。根據調研和分析，工業機器人的應用需要一定的理論基礎和較強的動手能力，特別是對跨專業知識的綜合運用能力要求較高，所以，課題組選擇在高職班中開設工業機器人應用與維護專業。專業培養目標如表1所示。

（二）召開實踐專家研討會

2010年10月，學校組織課題組專業教師、實踐專家、課程開發主持人在廣州宇喜科技有限公司舉行了實踐專家研討會，按照個人職業歷程的不同階段、重要經歷和重要變化對職業發展過程進行描述，采用頭腦風暴法，由實踐專家為每一個階段列舉2～3個實際從事過的、有代表性的實際工作任務，然后，共同將類似的工作任務歸納在一起，檢查其合理性。歸納典型工作任務后，實踐專家又從專業的角度分析了典型工作任務的內容，并按照難易程度對其進行排序。

表1 工業機器人應用與維護人才培養目標

（三）描述典型工作任務

典型工作任務要具有結構完整的工作過程，并在企業的生產經營和人的職業生涯發展中具有重要的意義，它是在實踐專家研討會的基礎上歸納而來的。表2所示為典型工作任務的描述。

（四）將典型工作任務轉換為學習領域，確定課程體系

學習領域名稱與典型工作任務的名稱基本一致，要突出學習與工作之間的對應關系，此外，還應注意學習領域課程涵括工作對象、工具、工作方法與勞動組織方式等。表3所示為學習領域課程。

表2 典型工作任務的描述

（五）設計學習情境

學校工業機器人應用與維護專業的學習情境設計在很大程度上受教學實踐的影響。目前，學校所擁有的工業機器人應用系統包括FANUC機器人數控車加工自動化系統、FANUC機器人藥品分揀系統、FANUC機器人焊接系統、ABB機器人搬運激光打標系統、GSK機器人火焰切割系統、三向機器人車窗搬運系統，在課程設計時主要按照設備的結構進行編排，以“工業機器人工作站安裝與調試”為例，具體學習情境設計如表4所示。

（六）進行論證及修訂

通過論證會、電話、信函調查等對典型工作任務的排序和描述、學習情境的設計進行多次論證及修訂，形成工業機器人應用與維護專業人才培養方案，框架如表5所示。

表3 學習領域課程

（七）開展教學試驗

自2010年起，學校每年派出一位教師到企業進行為期一年的實習，其他教師則利用寒暑假時間進行社會調研、專業課學習、課程開發、工作頁開發等，從而保證師資隊伍專業水平不斷得到提高。此外，學校還通過與珠海漢迪、佛山利迅達等公司進行深度合作，將工業機器人應用系統集成實踐區建設成為一流的實訓基地。

學校于2012年9月成立了工業機器人應用與維護專業試點班，根據新的人才培養方案和教學計劃實施教學，每月召開一次師生見面會，了解學生的學習情況；每年春季、秋季各召開一次專業建設委員會，對教師編寫的授課計劃、工作頁進行審議，并參照專業建設委員會企業專家的評審意見，不斷加強師資隊伍和教學實訓條件的建設。

四、課程評價

“校企合一”背景下工業機器人應用與維護專業課程的建設和完善，有賴于對課程開發實施過程進行持續性、批判性和建設性的評價。一是課程方案設計的評價，重點研究“校企合一”課程體系中，如何對教學計劃和課程標準進行評價；二是課程實施的評價，探討在“校企合一”課程體系中如何建立課程監控與評價體系；三是學習者的評價，即關注課程的應用效果，以及學生的專業能力、綜合職業能力是否達到預期的培養目標。

表4 學習情境設計

表5 人才培養方案框架

綜上所述，“校企合一”背景下工業機器人應用與維護專業的課程開發是在課題組全體教師的共同努力、合作企業的大力幫助下完成的，這是一個從無到有、由弱到強的過程。雖然，受條件和水平的限制，研究過程中還存在一些不足之處，但希望通過拋磚引玉，能與更多的同行進行交流，進一步研究和探索，以開發更多更優秀的工業機器人應用與維護課程。

[1]魯棒.2011年全球機器人市場進入快車道[J].機器人技術與應用，2012（4）：10-11.

[2]張可安.職業院校“校企合一”人才培養模式探索與實踐[J].中國職業技術教育，2009（14）：69-70.

[3]姜大源.職業教育學研究新論[M].北京：教育科學出版社，2007.

[4]趙志群.職業教育工學結合一體化課程開發指南[M].北京:清華大學出版社，2009.