中職工業機器人技術應用專業實訓教學體系的創新與實踐

摘要：鑒于中職學校工業機器人技術應用專業實訓教學不能滿足復合型人才培養需求的現狀，針對工業機器人技術應用專業實訓教學體系缺乏層次性邏輯性、平臺無保障、教學質量不高、評價不科學等問題，本文中構建并實施了“三核并修”實訓教學體系，提出了核心素養、核心技能、核心創造“三核并修”的實訓教學理念，確定了“誠信敬業、技術精湛、勇于創新”實訓教學目標；構建了“四層進階”實訓教學體系，完善了工業機器人應用專業實訓教學的層次性和邏輯性；建立“素養教育”“技能提升”“創新創業”三個基地，搭建了“三基協同”實訓教學平臺；創建了“五步貫通”實訓教學模式，將虛擬仿真實訓、實操實訓、生產實訓有機結合；創新了“四徑融通”實訓教學評價機制，對“崗-課、賽-課、證-課、創-課”進行了有機融合，加強了工業機器人專業實訓教學考核評價的科學性。

關鍵詞：工業機器人；三核并修；實踐教學體系

Innovation and Practice of the Training and Teaching System for the Application of Industrial Robot Technology in Vocational Schools

ZHAO Zhenduo

（Rizhao Science and Technology Secondary Vocational School， Rizhao 262300， China）

Abstract： In view of the current situation that the practical training and teaching of industrial robot technology application majors in vocational schools cannot meet the needs of cultivating composite talents， and in response to the problems of lack of hierarchical logic， platform lack of guarantee， low teaching quality， and unscientific evaluation in the practical training and teaching system of industrial robot technology application majors， a \"three core combined training\" practical teaching system has been constructed and implemented. We have proposed the practical teaching concept of \"combining core competencies， core skills， and core creation\"， and determined the practical teaching objectives of \"integrity， professionalism， technical proficiency， and innovation\"; We have constructed a \"four level advanced\" training and teaching system， improving the hierarchical and logical nature of industrial robot application professional training and teaching; We have established three bases： \"literacy education\"， \"skill enhancement\"， and \"innovation and entrepreneurship\"， and established a \"three base collaboration\" training and teaching platform; We have created a \"five step linkage\" practical teaching mode， which organically combines virtual simulation training， practical operation training， and production training; We have innovated the \"Four Paths Integration\" training and teaching evaluation mechanism， organically integrating \"job courses， competition courses， certification courses， and creative courses\"， and strengthened the scientific evaluation of industrial robot professional training and teaching.

Key words： industrial robots; triple core repair; practical teaching system

1" "研究背景

目前，中國已經建立了全球規模最大、覆蓋最廣的制造業體系，在雙循環的新發展格局下，高端裝備自主可控是產業發展的大勢所趨，以工業機器人等為代表的高端裝備產業將迎來戰略機遇期，其中人才培養是關鍵因素。建立合理有效、適應企業崗位人才需求的實訓教學體系，成為工業機器人技術應用專業人才培養的重中之重。

2" "研究問題

2.1 實訓教學體系缺乏層次性、邏輯性

傳統工業機器人應用實訓教學注重技能知識層面的傳授，內容分散，沒有形成邏輯嚴謹的系統性方法，忽略了對職業素養和創新能力的塑造，與工業機器人企業實際崗位需求脫節，不利于復合型人才的培養。

2.2 實訓教學平臺不完善，實訓教學無保障

工業機器人專業實踐教學場地、儀器設備、材料投入比較大，實訓工位數量有限、種類簡單，無法滿足學生崗位技能的培養需求。

2.3 實訓教學方法單調，脫離企業實際需求

傳統實訓教學模式方法單調、缺乏創造性，工業機器人專業各種實訓之間缺乏系統的內在邏輯關系，學生實訓操作過程與真實的工作環境大相徑庭，無法接觸到企業一線的內容，實訓教學效果大打折扣，實訓教學不能支撐學生未來的職業發展。

2.4 實訓考核評價不全面，評價方式單一

實訓教學考核形式和評價主體過于單一化，注重結果性考核，不能完全反映學生的學習能力，考核結果無法反饋教學過程，難以真正起到檢驗教學效果的作用，不利于學生創新思維的培養和形成。

3" "研究內容

3.1“三核并修”，打破只注重技能訓練的壁壘

堅持“德為先、技為本、創為范”，提出核心素養、核心技能、核心創造“三核并修”的實訓教學理念（如圖1所示），確定了“誠信敬業、技術精湛、勇于創新”實訓教學目標。將工匠精神貫穿于人才培養全過程，作為實訓教學的靈魂；將工業機器人職業崗位需求與課程目標無縫對接[1]，作為實訓教學的標準；將創新創業教育深度融合專業技能，作為實訓教學的示范。致力打造新時代工匠。

3.2“四層進階”，完善實訓教學層次性和邏輯性

以核心能力培養為目標，政校企共同構建“四層進階”實訓教學體系（如圖2所示）。“裝配維護層”提升基本素養、基礎技能、創新意識；“操作編程層”提升職業素養、專項技能、創新方法；“集成應用層”提升崗位素養、綜合技能、創新技術；“智造生產層”提升創新素養、崗位技能、創新能力，實現從單個技能人才培養到復合型技能人才培養的融通與遷移，達到校園與職場的無縫銜接。

3.3“三基協同”，營造互聯互通一體化育人環境

以平臺建設為驅動，政校企共同搭建“素養、技能、創新”一體化育人平臺（如圖3所示）。建立“素養教育”基地，將愛國主義教育、道德教育、傳統文化教育、法治教育、勞動精神、工匠精神系統落實到實訓教學過程[2]，助力培養學生綜合素養；建立“技能提升”基地，將“虛擬仿真、數字孿生”與“實訓設備、生產設備”分別應用到基礎技能、專項技能、綜合技能等實訓教學過程中，“虛實”結合驅動學生掌握技術技能；建立“創新創業”基地，將技能創新應用到創新創業項目開發中，加速學生創新科技成果轉化。

3.4“五步貫通”，提升多崗位協同培養的實效性

以教學改革為突破，校企共同構建“真實項目設計-虛擬仿真演練-真實設備訓練-實際崗位鍛煉-崗位技能創新”實訓教學方法（如圖4所示）。利用校企“雙導師項目制”合作方式，堅持“三核并修”，采用循序漸進方法，將真實項目貫穿于實訓教學全過程，通過虛擬仿真實訓、實操實訓、生產實訓分階段、交替實施，在虛擬仿真中理解、在實際操作中鞏固、在生產崗位中應用、在反復訓練中提高，塑造學生終身學習和持續成長的能力。

3.5 “四徑融通”，構建科學實訓考核評價標準

以考核評價為抓手，構建“崗-課、賽-課、證-課、創-課”評價標準融通的考核評價機制（如圖5所示）。崗課標準融通：將崗位技能標準融入教學內容評價標準；賽課標準融通：將技能大賽評價標準融入技能訓練評價標準；證課標準融通：將行業企業證書評價標準融入職業資格認證和職業能力考核標準；創課標準融通：將創新創業競賽評價標準融入技能創新評價標準。

4" "實踐創新

4.1 創新工業機器人專業實訓教學體系

根據工業機器人職業崗位需求，構建“四層進階”實訓教學體系。裝配維護層：通過“基礎平臺+崗位模塊”訓練，養成基本素養，掌握裝配、操作、編程、維護等基本技能；操作編程層：通過“專項平臺+典型作業”訓練，養成職業素養，掌握焊接、噴涂、沖壓等典型機器人的專項操控技能；集成應用層：通過“綜合實踐+頂崗實習”訓練，養成崗位素養，掌握車間工業機器人與自控系統集成應用的綜合技能；智造生產層：通過“孵化平臺+實戰場景”訓練，養成創新素養，掌握智能制造生產線設計研發制造一體的創新技能。

4.2 創新工業機器人專業實訓教學育人載體

發揮多元主體的協同效應，搭建“三基協同”實訓教學育人平臺。與教育局、團縣委、檢察院共建“青少年素質教育實踐基地”“山東省青少年法治教育基地”，形成教育合力，使學生核心素養在潛移默化中得到培養和提升；與教育部、華航唯實、ABB、新時達共建“國家工業機器人開放式公共實訓基地”，建成虛擬仿真、數字孿生、基礎實訓、專項實訓、生產實訓等平臺，通過“軟、硬”雙力并行推動學生核心技能提升；建立“山東省眾創空間”，通過創新與創業相結合、線上與線下相結合、孵化與投資相結合，促進學生應用新技術、開發新產品等創新能力提升。

4.3 創新工業機器人專業實訓教學方法

以“工學結合、產教融合”為切入點，校企“雙導師”重構實踐課程內容，共同創建“五步貫通”實訓教學模式。第一步“真實項目設計”—“識任務、培興趣”；第二步“虛擬仿真演練”—“熟流程、拓思維”；第三步“真實設備訓練”—“練技術、正態度”；第四步“實際崗位鍛煉”—“會操作、強責任”；第五步“崗位技能創新”—“善創造、塑匠心”。通過職業崗位能力分析，挖掘和提煉現實中生產與教學周期不相容、工藝特殊等現象，在數字化環境下，可實現多崗位協同培養，運用虛擬現實技術可跨時空、跨空間的實時和反復技能訓練，提升了實訓教學質量。

5" "研究意義

（1）基于新時代、新產業、新業態、新環境的產業轉型和行業標準要求，結合崗位流程進行自上而下的系統設計，有利于滿足專業實訓教學和產業發展對理論指導的迫切需要，同時激發了教師開展教學研究和科學研究的內在動力。

（2）通過課程實踐、專業實踐、產業實踐、行業領先水平實踐，構建“真實項目設計-虛擬仿真演練-真實設備訓練-實際崗位鍛煉-崗位技能創新”實訓教學方法，形成遞進式專業實踐教學體系，是助推職業教育實踐教學創新發展的紐帶。

（3）將行業領先標準的職業技能大賽和基于真實生產項目的課程實踐兩個關鍵環節有效串聯，使實踐教學體系基本框架形成閉環，有效融通教育教學與企業生產，有利于提升技能型人才培養質量。

（4）該教學體系重視真實生產項目的實踐教學，以及對學生實踐能力、動手能力和職業素養的提升，有利于培養學生的分析能力、應用能力和解決實際問題的能力，符合職業教育現代人才培養觀和培養目標。

參考文獻

[1] 郭金妹，陳磊，汪賽．基于OBE理念下工業機器人技術專業人才培養模式的構建與研究[J]．教育現代化，2019，6（62）：38-40，59.

[2] 陳克宗 ．工業機器人技術專業課程體系構建研究[J]．創新創業理論研究與實踐，2018（15）：19-20.

基金項目：本文系山東省職業教育教學改革研究項目（項目編號：2022032）。

作者簡介：趙振鐸（1986-），男，漢族，山東諸城人，高級講師，本科，研究方向為工業機器人技術應用。