以職業能力為導向的高職課程體系構建研究——以蘇州信息職業技術學院工業機器人技術專業為例

曹應明，趙 堅

（蘇州信息職業技術學院，江蘇 蘇州 215200）

一、引言

《中國制造2025》戰略的實施，給我國工業機器人產業的發展帶來了重大機遇。根據工業和信息化部統計數據，2020年我國全年完成工業機器人產量23.7萬臺，同比增長了19.1%，連續8年保持全球最大工業機器人應用市場地位。機器人裝機量的逐年快速增長使得工業機器人應用型人才需求越來越大，預計到2025年人才缺口達到450萬人。針對機器人產業發展對應用人才的巨大需求，高職院校積極開展工業機器人技術人才培養，截至2020年底，全國共有752所高等職業院校申報了工業機器人技術專業。

由于高職院校工業機器人技術專業開設時間較短，普遍存在人才培養目標定位不準，課程體系與典型工作崗位職業能力需求不符等問題。因此，如何針對企業崗位需求構建工業機器人專業課程體系，培養滿足企業需求的高技能人才，是當前高職院校工業機器人技術專業建設面對的主要問題。通過對工業機器人行業三種不同類型企業典型工作崗位及崗位能力需求分析，為工業機器人技術專業課程設置、課程內容選擇以及課程體系構建提供理論和實踐依據。

二、工業機器人相關企業調研及工作崗位分析

在課程體系建設之前課題組對企業人才需求展開了充分調研，先后走訪了蘇州市及周邊地區20多家工業機器人相關企業，主要包括工業機器人本體或核心零部件制造類企業如上海發那科機器人有限公司、庫卡機器人（上海）有限公司、蘇州匯川技術有限公司等；工業機器人應用類企業如蘇州明志科技有限公司、康力電梯股份有限公司、中廣核達勝加速器技術有限公司、江蘇港虹纖維有限公司等；以及工業機器人系統集成類企業如江蘇匯博機器人技術股份有限公司、無錫信捷電氣股份有限公司、蘇州天磊自動化科技有限公司等。發現企業需求崗位主要有工業機器人應用與維護、工業機器人安裝調試、工業機器人系統集成和機器人本體及關鍵零部件設計等4類崗位。（見圖1）

圖1 企業崗位需求調研

經過分析三類企業的崗位需求可以發現，它們對從業人員的職業能力要求是不同的，工業機器人本體或關鍵零部件制造企業主要從事機器人本體或核心零部件的研發與生產，對人才專業能力需求較高，以重點本科或研究生以上學歷為主；工業機器人應用類企業的典型工作崗位是工業機器人操作和維護保養，職業能力需求較低，工業機器人專業中職畢業生即可勝任；工業機器人系統集成企業主要從事非標機器人自動化控制系統的設計與調試，因為工業機器人應用場景各不相同，不同的機器人自動化項目都要進行單獨研制開發，需要大量人員從事工業機器人自動化系統方案設計、編程與調試，這些工作崗位對從業人員的機器人與PLC的集成應用能力有比較高的要求，適合專科和普通本科畢業生。由此可以看出適合高職院校工業機器人技術專業畢業生的典型工作崗位是：工業機器人系統集成、工業機器人系統運行與維護以及工業機器人系統安裝調試。

三、職業能力與典型工作任務分析

根據以職業能力為導向的課程建設思路，將典型工作崗位分解為不同的工作任務，每個工作任務對應不同的職業能力，職業能力包括專業技能、知識與態度，將這些崗位對應的所有技能、知識進行整合，就可以得到工業機器人專業畢業生所需要具備的職業能力。典型工作任務與職業能力的具體對應關系見表1：

表1 典型工作任務與職業能力對應關系

四、職業能力與專業課程分析

（一）專業核心課程分析

工業機器人技術專業高職學生主要從事機器人應用技術相關崗位工作，該專業的課程體系設置也就應該涵蓋整個應用技術工作流程所需的職業能力。為了完整、直觀地向客戶展示系統設計方案，畢業生需具備使用機器人仿真軟件進行系統虛擬仿真設計的能力，因此必須開設“工業機器人系統仿真與調試”課程；工業機器人整體方案的設計需要具備系統集成能力、外圍自動化系統電氣硬件設計能力、外圍自動化系統的PLC控制程序設計能力、人機界面設計編程能力，所以必須開設課程“工業機器人工作站設計與編程”“電氣控制技術”“PLC技術應用B”“自動控制系統設計與調試”“工業網絡與組態技術”等課程；為了培養學生的工業機器人編程能力，需開設“工業機器人編程與調試”課程；為了培養學生針對不同應用場景的機器人夾具設計能力，因此需要開設“工業機器人工裝夾具設計”課程。這樣就確定了8門專業核心課程，構成了工業機器人技術專業課程體系的基本框架。

（二）專業平臺課程分析

工業機器人技術是傳統機電一體化技術、電氣自動化技術、機械制造及其自動化技術的綜合應用，所以其通用能力與其他控制類專業有統一性，為了培養學生對電氣原理圖的識圖能力，需要開設“電路基礎及應用”“電子電路技術”課程；為了培養學生機械識圖以及對機器人機械本體安裝的能力，需開設“機械制圖”“工程制圖與CAD”等課程；為使學生掌握工業傳感器的結構、原理與選型，需開設“工業傳感器檢測應用”課程；為了培養學生液壓、氣動原理圖的識讀能力，并能對液壓、氣動系統進行安裝調試，需要設置課程“液壓與氣動技術應用”；為了讓學生掌握工業機器人結構、工作原理、應用場景等知識，需要開設“工業機器人技術基礎”課程。

（三）專業群互選課程分析

為了滿足學生差異化個性需求，拓展畢業生跨專業就業途徑，該專業還設置了8選2的專業群互選課程，分別是“C語言程序設計”“運動控制系統設計”“物聯網應用技術A”“供配電技術”“市場營銷基礎”“智能制造系統概論”“單片機應用技術”“電梯控制原理及調試技術”。

五、專業課程體系構建

課程確定以后，按照由易到難、由淺入深的原則將專業課程按照學期順序形成專業課程地圖。該專業課程體系將工業機器人技術專業人才專業能力培養過程分為3個階段，3條主線。第一階段包括第一、二兩個學期，主要進行通用基礎能力培養，培養學生識讀機械安裝圖、電氣原理圖的能力，電工、電子儀表的使用能力，電氣控制常見電路安裝調試等能力；第二階段包括第三、四兩個學期，在此階段需要完成大部分專業課程的學習，主要培養學生工業機器人本體和外圍設備的安裝、調試能力，工業機器人自動化系統仿真設計、現場編程、故障分析以及集成應用等能力；第三階段包括第五、六兩個學期，主要通過畢業項目和頂崗實習，培養學生對機器人系統知識的綜合應用和設計能力。3條主線是指以機器人工裝夾具設計能力為培養目標的機械設計培養主線，以工業機器人系統集成應用能力為培養目標的電氣設計能力培養主線和以綜合實踐能力為培養目標的實訓教學主線。（見圖2）

圖2 工業機器人技術專業課程地圖

六、強化實踐教學，提升學生職業能力

實踐環節是培養學生職業能力的重要途徑，本課程體系共設置了實踐課程（含理實一體化課程）1874學時，占總課時65%，實踐教學貫穿人才培養全過程。為提升學生職業能力，學院積極推行“任務驅動，項目導向”的教學模式，在正常實踐課程和畢業項目之外每學期設置一個創新項目，由學生自組團隊，選擇題目開展項目實施，學院定期組織評優。另外每年組織學生參加創新創業大賽，已經形成了創新項目、創業項目、畢業項目三位一體的創新實踐體系。近年來本專業學生在江蘇省高職院校技能大賽、華東地區CAD應用技能大賽等比賽中多次獲獎，學生專業技能素養得到了很大提高。

七、結語

本課程體系堅持以職業能力需求為導向，積極推動工業機器人專業人才培養與崗位需求銜接，提升學生的崗位適應能力，確保所培養學生的職業能力與企業的需求有機統一。在實際教學過程中注重教學整改，通過期初、期中教學檢查，期末綜合評價構成教學閉環，不斷提高教學質量。通過技能大賽、“1+X”證書考核、企事業單位用人反饋等構成人才培養體系閉環，根據反饋及時更新專業課程設置，不斷完善人才培養方案，提高人才培養質量。近兩年本專業畢業生很多就職于校企合作的機器人相關企業核心工作崗位，深受企業好評，說明工業機器人課程體系設置確有實效。