“1+X”制度下“工業機器人操作與編程”課程改革

馮渙婷 喻永康 祖層 陸敏智

智能制造是《中國制造2025》的主攻方向，工業機器人作為智能制造領域重點發展方向之一，為人才需求和產業發展帶來了巨大市場，隨著工業機器人行業的快速發展，我國企業對人才需求逐年增加。為了培養更多的高技能人才，2019年1月國務院頒布了《國家職業教育改革實施方案》，方案中第6條明確提出啟動“1+X”證書制度試點工作，該制度對于解決長期以來職業教育與經濟社會發展不夠緊密的問題，調動社會力量參與職業教育的積極性，深化復合型技術技能人才培養模式和評價模式改革，暢通技術技能人才成長通道，促進就業創業具有重要作用。2019年4月，教育部等四部委聯合下發《關于做好首批“1+X”證書制度試點工作的通知》，標志著“1+X”證書制度試點工作正式開展。隨著“1+X”證書制度試點工作的逐步推進，與工業機器人相關的職業崗位和“1+X”技能等級證書相繼被發布.2019年4月人社部發布了工業機器人領域新職業——“工業機器人系統操作員”和“工業機器人系統運維員”，目前，教育部共發布了“工業機器人操作與運維”“工業機器人應用編程”和“工業機器人集成應用”三個“1+X”證書。由此可見，“1+X”證書制度對于職業教育改革具有重要意義，它是職業教育人才培養模式的創新，也是職業教育制度的創新。

落實“1+X”證書制度的途徑多樣化，書證融通作為一種創新教學模式的實施技術，可以通過課程內容、課程標準和人才培養方案將“1”學歷證書和“X”技能證書有效地進行銜接，因此，在“1+X”證書制度的推進和實施背景下，結合我校工業機器人專業建設情況，通過將“1+X”證書的職業技能等級標準有機融入人才培養方案和課程教學內容，對《工業機器人操作與編程》課程進行改革探索。

1“1+X”背景下課程改革思路

1.1課程定位分析

我校于2015年開設工業機器人技術專業，開設時間比較短。通過調研企業人才需求，工業機器人崗位主要分為系統繼承類崗位、技術開發/支持類崗位和操作與維護類崗位三類，結合學校特點，開設《工業機器人操作與編程》課程，定位于企業的操作與維護類崗位。該課程是工業機器人技術專業的核心專業課程，根據2019年7月教育部頒發的工業機器人技術專業標準，該課程的總體目標定位于培養從事工業機器人應用系統的編程、調試、運行、維護、銷售及技術服務等工作的高素質技術技能人才，目前主要面向工業機器人技術專業、電氣自動化技術專業和機電一體化技術三個專業開設。

1.2工業機器人操作與運維職業標準

我校成功申報了第二批“1+X”證書制度試點項目——工業機器人操作與運維，工業機器人操作與運維職業技能等級共分為初級、中級和高級三個等級，三個級別依次遞進，高級別涵蓋低級別職業技能要求，以《工業機器人操作與運維》中級標準為例，該標準共分為工業機器人系統安裝、工業機器人校對與調試、工業機器人操作與編程、工業機器人系統維護和工業機器人系統故障診斷及處理等五個工作領域，其中第3個工業機器人操作與編程工作領域與我校《工業機器人操作與編程》課程內容相近，標準在工業機器人操作與編程工作領域中包含了“運用示教器完成工業機器人簡單動作的編程”和“工業機器人周邊設備編程”兩個工作任務，其中，在工業機器人周邊設備編程工作任務中要求的職業技能是：能安裝PLC編程軟件：能進行PLc簡單邏輯編程：能進行觸摸屏編程，即要求機器人與周邊設備進行通信。

1.3課程標準與“1+X”職業技能標準對標

《工業機器人操作與編程》課程是以CHL-JC-01-A工業機器人流水線工作站為教學載體，該工作站主要分為工業機器人、工具及工具庫、操作控制模塊（控制柜、空壓機、配電箱及操控臺）、基礎操作教學模塊、生產線模擬教學模塊五部分，目前我們的教學內容主要涉及基礎操作教學模塊和工具庫兩部分，教學目標如表1所示，通過與工業機器人操作與運維職業技能標準對比，該課程內容涵蓋了工業機器人操作與編程工作領域中的“運用示教器完成工業機器人簡單動作的編程”任務的所有內容，未涉及“工業機器人周邊設備編程”任務的內容，但此部分技能可以讓學生將所學的PLc知識與工業機器人聯系起來解決實際問題.從而鍛煉學生的綜合能力。因此，以“工業機器人周邊設備編程”任務的內容為突破口，將“1+X”工業機器人操作與運維證書標準嵌入課程內容中，進行課程改革探索。

2嵌入“1+X”標準的課程建設

2.1課程內容

根據2.3部分的對標差異，依托CHL-JC-01-A工業機器人流水線工作站實訓平臺，將《工業機器人操作與運維職業技能等級標準》中的“工業機器人周邊設備編程”內容增加到課程教學中，以任務驅動為導向，重構課程內容，開發基于工作任務的項目式教學內容。課程內容主要包括工業機器人的基本操作、工業機器人的基礎編程與調試、工業機器人的綜合編程與調試、工業機器人的日常維護四大模塊，在每一個模塊中設置多個子項目任務，其中，工業機器人的基本操作模塊主要包括安全操作與規范、工業機器人的手/自動操作、坐標系設置等子項目任務;工業機器人的基礎編程與調試模塊包括軌跡類、搬運和碼垛等子項目任務：工業機器人的綜合編程與調試模塊根據教學載體平臺中的生產線模擬教學模塊進行開發，共分為沖壓單元、運動單元和生產線三個子項目任務，主要考查工業機器人與PLC、觸摸屏之間的通信相關知識：工業機器人的日常維護模塊與工業機器人操作與運維職業技能標準中的“工業機器人校對與調試”和“工業機器人系統維護”領域任務相同。

2.2教學方式

在教學設計中，由于機器人教學設備昂貴，因此在教學中存在設備少，學生人數多的問題，為了能讓學生在有限的硬件資源下都能充分學到相關知識，此課程開設在理實一體化教室，課堂中采用了理虛實一體化教學方式，強調以學生為主體、教師為引導、以具體工作任務為載體組織教學。課堂中教師通過虛擬仿真軟件或真實案例視頻引入項目任務，同時嵌入工匠精神、守時意識、規劃意識、安全操作意識等思政元素，采用虛擬仿真軟件對知識點進行講解演示，學生掌握之后，通過分組進行輪流實操，一組同學先通過虛擬仿真對任務進行模擬再實操，一組同學先在設備上進行實操，在操作過程中可以借助實操微課進行復習鞏固，實操完成后進行輪流互換。因此，通過融“教、學、仿、做”為一體的課堂學習，學生能夠及時將所學的理論與實踐操作相結合，對所學的知識和技能將更為穩固，從而提高教學效果。

2.3教學評價與考核

本課程考核主要包括過程性考核和期末考核兩種，過程性考核包括對項目任務的完成質量、自評、互評、師評、對課堂任務的實施與完成情況等，期末考核主要分為理論和實操兩部分，鑒于本課程實操性比較強，考核中以技能應用為主，在每一個子項目任務的技能考核評價中，嵌入“1+X”考核標準以細化每一項技能要求和職業素養目標，學生在完成項目任務后，通過教師評價、學生自評和小組互評方式對項目任務的完成質量和職業素養進行打分，最后按照權重計算每個學生的得分，教師將每個學生的項目得分進行反饋并提出改進，經過多次考核評價后，學生的專業技能和職業素養將會得到不斷改進和提高，從而也不斷地達到“1+X”證書考核標準。

3結語

課證融通是“1+X”證書制度的一種實施路徑.本文將“1+X”證書的職業技能標準融入《工業機器人操作與編程》課程中，以CHL-JC-01-A工業機器人流水線工作站為教學載體，通過增補方式對課程內容進行重構，對教學方式和考核評價機制進行改革探索，不斷改進人才培養質量，適應企業發展需要。