基于“1+X”证书制度《机器人编程与操作》课程教学改革研究

廖美丹

（广西现代职业技术学院，广西 河池 547000）

1 课程改革背景

近年来，我国制造业迅猛发展，制造业产业结构与转型升级趋向于将工业化与数字化、信息化和智能化深度融合，贯穿于产品设计、生产、管理和服务等多个环节，实现产业链优化。而工业机器人技术和智能制造技术是多类学科交叉融合的产物，在企业面向市场人才需求质量和需求量也随着现代科技发展有了更深的要求下，工业机器人地位也逐渐显著。为适应新时代企业人才需求，满足产业的转型升级，大多数高职院校增设了工业机器人技术专业，《机器人编程与操作》更是成为该专业的核心必修课程。在“1+X”证书制度工作试行热潮下，工业机器人应用编程1+X证书的设立更是带动了课程的教学改革，继而推动重建一个更具有融合性、引导性、针对性、实用性、专业性和先进性的《机器人编程与操作》课程体系。

2 课证融通教学改革设计过程

2.1 融通原则和课程思路构建

融通的基本原则：坚持育人为本，促进全面发展；坚持标准引领，确保科学规范；坚持遵循规律，体现培养特色；坚持完善机制，推动持续改进[1]。围绕课程教学质量标准和人才培养方案，结合“1+X”证书制度，组建工业机器人技术师资团队，保证以理实一体化设计为前提、课程知识与技能实践结构化为重点、项目与任务颗粒化为基础，对标专业课程标准、工业机器人应用编程证书标准及人才定位标准，紧跟产业发展，搭建校企合作“双主体育人、五对接方向”的新版《机器人编程与操作》课程体系（图1 ）。

图1 课程思路构构建图

2.2 课程内容设计

以广西现代职业技术学院工业机器人技术专业为例，根据课程设计思路，紧密围绕专业特色发展和人才培养定位，通过行业分析、企业合作、院校交流，从理论知识、技术实践、职业素养及岗位发展共四个维度重新排版课程教学内容。实训项目的内容紧密结合行业和企业需求，贴合企业实际岗位能力要求，课程内容以“够用、实用、应用”为原则，基于项目载体、任务驱动[2-3]。考虑利用工业机器人应用编程1+X证书考核试点设备开展教学，可结合2019年及2020年的《ABB工业机器人应用编程十套实操试题》，合理增加“1+X”考核方向的内容，如PLC编程、RFID读写、视觉检测、变位机控制等实践操作，删减一些证书考核以外的内容，如工业机器人概述、机器人发展史等章节内容。从实际应用出发，“课证相扣、思政相辅、素养相衬”地贯穿整个教学课程内容设计（表1）。

表1 《机器人编程与操作》课程内容设计

2.3 教学实施策略分析

课堂是提高教育教学质量的主阵地，课堂教学实施的质量直接决定了学生掌握知识技能的程度，有效的教学是保证教学质量的根本保证。实时的挖掘教学资源、探索教学方法与手段、整合教学内容、教学资源上传到学生学习平台等都是实施每一次教学的前期准备，优化课堂教学、改进教学方式方法是课堂教学质量反馈后期的必行之路，而教学过程是最能体现课程内容设计、教师教法、学生学习情况、任务实施进度的关键环节。对于实践操作比重较大的课程来说，配合信息化技术，多采用线上自主、线下实操、项目任务驱动、合作研究解决进行教学，例如：简单的工业机器人轨迹运动编程与调试项目任务教学，在教学前发布任务，学生自主线上学习轨迹运动视频，分析运动特点和指令应用选择，在教学中利用工业机器人应用编程“1+X”设备设置同样轨迹任务，教师演示讲解后，学生进行两人分组合作共同完成任务，最后学生小组间相互评判任务完成情况，以报告形式反馈给教师，教师做归纳总结，取优补短的确立符合任务规范操作的步骤，学生再次操作验证。这样设计的教学内容直接贴合 “1+X”基本考核内容，不仅有助于发散学生的思维，增强学生相互合作意识和竞争意识，提高学生思考问题和解决问题的能力，加固学生的操作技术和知识架构，还有助于促进教师教学能力的提升和教学设计的更新。

2.4 优化课程教学的思路和方法

基于“1+X”证书制度的《机器人编程与操作》课程融合了多类学科知识，富含的内容广且深，纯粹的机器人教学并不能满足职业等级证书的通关考核，更不符合智能制造下的人才培养目标，在以机器人编程与操作为落脚点的基础上，扩充PLC技术应用、视觉检测等内容已成必然。在科技时代快速发展背景下，高职院校工业机器人专业人才培养不可脱离当下市场需求，这就要求教师本身一方面应积极提高自身的综合水平，打破学科限制壁垒，紧跟时代发展，了解产业结构转型升级过程，创新发展新技术新教学方法，积累社会企业实践经验，具备较强的实践操作能力和指导学生探索新事物的能力；另一方面教师需要时刻关注“1+X”证书制度试点工作，及时收录动态消息，时刻探索教学新资源，了解机器人行业人才需求岗位缺口，便于有针对性的培养具有专业化、素质化和标准化的应用型人才。

而仅靠教师个人是无法构建高水平的课程体系的，这就需要发挥教师团队力量，搭建相符的智能制造专业群。团队群力合作、集思广益的完善课程体系，建设具有特色化、专业化、优质化的《机器人编程与操作》教学资源库，开发实用性、针对性较强的教学实训指导教材，利用音频、动画、PPT等信息化手段结合校内工业机器人“1+X”实训设备制作出生动形象课程教学指导视频。丰富多彩的教学资源加上新颖、多样的教学方式，既能方便学生直观的学习课程知识技术，又能提高教师的教学设计能力水平。

3 课程考核评价机制设定

课程改革与教学实施的效果需要经过多方面考核后来验证，从教学内容设计、教学过程、教学效果三个维度进行教师互评、学生现评、学院终评（如表2所示），最终确定课程教学改革的可行性。而《机器人编程与操作》融合了“1+X”证书制度考核内容，在教学内容设计和教学安排上可直接以“1+X”相关设备为出发点，整合技术和知识，建立教学理论题库和技能操作项目任务，建设含金量高的教学教案，更能贴近技术技能培养目标；在教学过程中注重教学方法手段的运用、学生的课堂学习氛围、学生的规范操作技术、学生的学习掌握进度、课堂秩序等多个情况，使学生既学习知识，又提升素养，保证课堂有效、有序的进行；设置课堂竞赛考核评分办法是检验每位学生的学习收获情况的有效方法，竞赛内容对标工业机器人应用编程“1+X”证书考核样题，综合考核学生技能操作和职业素养，为考取职业资格证书奠定基础。课程最终以“40%期末理论考试分值+40%课堂技能实操分值+20%课堂表现”的形式来决出学生学习该课程的成绩。

4 课程教学改革实施效果

依据设定的课程内容安排，转向落实到课堂教学中，检验课程教学改革成效。以19机器人衔接班为例，在整个学期的《机器人编程与操作》课程教学中，直接利用“1+X”机器人设备开展教学，教师通过理论讲解、视频演示、实操引领、与生共研等多种形式，一环扣一环的引导学生由易入难、由简到繁、由单一到全面的将整个知识技能体系连接起来，学生附以项目任务实操考核成绩及报告形式反馈学习成果。通过完善的课程体系加上强有力的师资队伍和先进的“1+X”设备，有效地增强了学生的实践自信心，强化了学生的专业技术掌握深度，提升了学生的整体专业水平，也提高了学生在院级技能抽查、实操综合考核及课程考核的通过率。

5 结束语

在 1+X 证书制度试点工作推进过程中，无论是教师个人的成长还是教师团队的整体素质提高都起到了推进和指引的作用，为教师的改革创造了条件[3]。通过运用“1+X”课证融合的教学方式， 重新统筹规划《机器人编程与操作》教学内容设计和工业机器人专业人才培养方案，构建和完善出新的课程教学体系。通过继承和创新教学方法，交叉和融合学科内容，协调和共享团队教学资源，将课与证融会贯通的贯穿整个课程教学过程，既不会脱离课程本质，又增强学生的学习能动性，满足学生在知识与技能、职业与素养等综合能力的提升，为实现由学生到学徒、再到准员工的角色转变适应能力打下坚实基础。