基于“岗课赛证”融通的“工业机器人应用技术”课程开发

胡玲玲

（湖南信息职业技术学院，湖南 长沙 410016）

项目课程作为职业教育中应用最广泛的课程模式之一，是以工作任务为核心开发的课程。任务是项目的载体，而项目课程又是以项目即产品或服务作为载体，因此，工作任务分析和项目设计成为了项目课程开发的两个核心环节。长期以来，项目课程开发是以岗位群的工作任务为起点，分析岗位职业能力，获得“知识、技能和素养”等教学基本要素，基于工作流程构建项目课程中的项目[1]。随着科学技术的迅速发展，新产品、新工艺、新技术不断涌现，新业态、新模式不断形成，原有的项目课程开发模式的弊端也开始凸显出来。“国家职业教育改革实施方案”为职业教育课程改革指明了新的方向，本文以“工业机器人应用技术”课程为例，基于“岗课赛证”融通从课程目标的确定、课程内容的开发和课程教学的实施等三个方面开发项目课程，旨在找到解决弊端的有效方法。

1 问题的提出

“工业机器人应用技术”是高职机电一体化技术、电气自动化技术等专业的一门实践性较强的专业核心课程，要求学生既要掌握工业机器人的应用、结构、安装、仿真等理论知识，又要结合职业岗位需求，具备应用理论知识进行工业机器人工作站现场编程及调试运行等能力，为相关专业后续课程的学习奠定基础。一直以来项目课程模式深受“工业机器人应用技术”课程的推崇，但教学实施过程中存在以下问题亟需解决。

1.1 项目设计主观性较强，随意性较大

“工业机器人应用技术”课程常选用激光切割工作站、搬运工作站、码垛工作站、涂胶工作站、焊接工作站等项目作为课程的载体。项目设计的主观性较强，容易导致项目太大，项目之间知识、技能和素养点存在重复与交叉；或项目太小、项目的覆盖面就不够，学生的岗位移能力培养不足；课程实施难度较大，实施效果容易受到教师的职业素养和教学能力影响等问题的出现，亟需一套有效、创新的理念从顶层对项目课程进行设计。

1.2 实训条件与项目之间的匹配度不够

由于实训室建设往往先于课程建设之前，且实训室建设周期长、投入大，为提高实训室的利用率，各高职院校也倾向于建设综合性实训室。受经费、场地、制度等各种因素的影响，实训室容易出现岗位数量与学生数量不匹配、硬件设备与学生需求不匹配及实训项目与项目课程内容不匹配等问题。项目设计往往受到实训条件的限制，因此,需要校企合作，共同开发，加强实训条件，尤其是实训项目与项目课程的一体化设计。

1.3 课程内容更新滞后于行业、产业的发展

随着经济的转型升级，新技术、新产品、新工艺不断出现，工业机器人调试工程师、工业机器人系统运维员等新职业、新岗位不断诞生，过去基于传统的自动化生产线运维员、机电设备安装、调试员等岗位工作任务构建的“工业机器人应用技术”课程项目已逐渐开始不满足转型升级后的产业、企业需求。课程内容更新滞后于行业、产业的发展已成为阻碍职业教育专业课程改革的一大瓶颈，而2021年全国职教大会提出的“岗课赛证”融通人才培养模式，为职业教育的项目课程开发与实施提供了一种新的思路。

2 以职业岗位能力需求为导向，确定课程目标

“岗课赛证”融通人才培养模式的核心理念是：以企业岗位需求为人才培养的依据，以课程为载体，以技能大赛为人才培养的引领，以职业资格证书或技能等级证书为试金石。“岗”即岗位，对应企业岗位或岗位群需求，课程设置来源于职业岗位需求，课程目标对接职业岗位能力要求，但又不能将其等同，这样容易走向职业培训的误区[2]。因此，课程定位必须准确，需要做好两件事：一是职业岗位调研；二是典型工作任务分析。

2.1 职业岗位调研

职业岗位调研包括：职业岗位职责、工作流程、典型工作任务、能力要求、职业资格证书等。通过走访长株潭地区智能制造企业，与企业负责人、人力资源专员、一线技术员、车间主任、往届毕业生开展访谈、问卷调查，以及调研智联招聘、前程无忧等招聘网站，获得了大量的一手资料，发现企业对“工业机器人调试工程师”“工业机器人系统集成工程师”“机电设备安装、调试员”等岗位需求量较大，而自动化生产线运维员岗位需求量较小；工业机器人调试工程师等岗位的岗位职责、典型工作任务及能力要求见表1。

表1 职业岗位分析

2.2 典型工作任务分析

通过对调研材料进行分析，发现与“工业机器人应用技术”课程联系比较紧密的岗位只有工业机器人调试工程师和工业机器人系统集成工程师。而岗位的典型工作任务包括：联机调试、现场示教与编程、技术文件编写、设备选型及使用、外围设备通信、离线编程与仿真、控制方案制订；素质要求主要有吃苦耐劳、责任心、团队精神、沟通能力、适应能力以及创新能力等，如图1所示。

图1 职业岗位典型工作任务及素质要求

通过对典型工作任务进行分析，最终确定“工业机器人应用技术”课程的总体教学目标为：通过“ABB/KUKA工业机器人搬运码垛类工作站的综合应用”、“ABB/KUKA工业机器人轨迹类工作站的综合应用”两个项目的学习实践，学生具备工业机器人现场编程、程序分析以及联机调试的能力，学生能够运用工业机器人的结构、技术参数及典型应用相关知识，完成典型工业机器人工作站或系统设备的选型等工业生产中应用问题；学生能熟练操作工业机器人示教器和离线仿真软件完成程序的分析、编写、仿真及调试；学生具备刻苦耐劳的习惯、良好的团队精神、沟通能力以及创新能力等职业素养。

3 基于“岗课赛证”融通开发课程内容

3.1 以工作任务为核心，开发课程内容

基于“岗课赛证”融通开发课程内容，“岗”既是课程开发的起点，又是课程开发的终点。基于工业机器人调试工程师、工业机器人系统集成工程师典型工作任务，结合我院机电一体化技术、电气自动化技术专业定位，“工业机器人应用技术”课程选取了“激光切割工作站综合应用”“搬运码垛工作站综合应用”作为基本项目、“带导轨和变位机的焊接工作站综合应用”作为拓展项目；以工作流程为导向，以工业机器人选型、创建工作站、工作站离线仿真、现场示教、程序编写、联机调试、撰写技术文件等典型工作任务为核心，构建了从简单到复杂的循环式项目课程体系，如图2所示。尽管工作过程是重复的，但由于工业机器人应用场景的不同，其具体内容也是不同的，如搬运码垛工作站中的Smart组件的创建、焊接工作站中的弧焊编程指令与弧焊参数的配置都是基于项目的独特性而设计的。

图2 循环式项目课程设计

3.2 以技能竞赛为补充，拓展课程内容

基于“岗课赛证”融通开发课程内容，“赛”是“课”的延伸，同时也是“课”的综合。装备制造大类的各类职业技能竞赛集PLC控制技术、MES系统应用、视觉识别技术、工业机器人应用与编程、电机与电气控制技术、变频技术、数控加工技术、机电设备装调与检修中三种及三种以上技术于一体，且融入了行业、产业的新技术、新工艺、新方法，反映了现阶段行业、企业岗位对复合型人才的专业知识、实操技能、职业素养等要求。将竞赛内容、评分标准、技术规范等融入课程教学，能够实现“以赛促教”“以赛促学”“以赛促改”[3]。

“工业机器人应用技术”课程能够对接的技能大赛包括机电一体化项目、工业机器人技术应用、机器人系统集成、工业机器人操作调整工等赛项，通过梳理赛项，提取赛项内“工业机器人应用技术”的核心内容，包括工业机器人结构安装、工业机器人示教编程与调试、机器人单元和外围设备的通信编程和调试等。基于赛项任务、岗位技能，更加确定了工业机器人示教编程与调试、工业机器人与外围设备的通讯编程作为课程的重点学习任务，对项目课程体系进行了再次重构，在保留循环式项目课程体系的基础上，强化了工业机器人通讯内容，如搬运码垛工作站综合应用项目融入了工业机器人的IO通讯，焊接工作站项目补充了工业机器人的Profinet、Profibus通讯等知识、技能点。

3.3 以“1+X”证书为突破点，改革课程内容

“课”属于教育元素，而“岗”和“证”同属于社会元素，其中“岗课融通”是职业教育推行项目课程以来一直奉行的准则，而“课证融通”是自2019年“1+X”证书试点以来，职业教育才开始着力推进的[4]。“岗”“课”“证”三者的逻辑关系在于：“证”是“岗”的认可凭证，“岗”是“证”的落脚点，“课”要依“岗”而设、依“证”而施。

目前，市场上比较认同的、与“工业机器人应用技术”联系紧密的“1+X”证书有工业机器人集成与应用技能等级证书和工业机器人操作与运维技能等级证书，但也并非每个X证书都适合融入到课程中。如何遴选合适的X证书，可以参照三点：一是基于职业岗位需求选择X证书；X证书来源于职业岗位，同时也服务于职业岗位，这决定了职业岗位需求成为了X证书选择的首要基准。二是结合专业特色、实训条件等实际情况遴选X证书；三是综合X证书的含金量、考核费用、学生的学习意愿来遴选X证书。结合以上三点建议，“工业机器人应用技术”课程选择工业机器人操作与运维技能等级证书进行融入，将技能等级证书标准对接课程标准，将证书培训内容对接教学内容，将证书考试流程转化为教学过程，将证书技能鉴定方式对接课程评价方式。

4 实施与效果

自“工业机器人应用技术”课程自开设以来，历经3次内容重构，从基于学科体系开发课程，到基于工作过程重构项目课程，再到基于“岗课赛证”融通构建课程，课程内容越来越贴近职业岗位需求、适合职业教育的发展。课程实施过程中，通过对接职业标准、典型工作任务、工作过程、工业机器人操作与运维技能等级证书、技能大赛，推动教学方法创新，建设精品在线课程，实施线上线下混合式教学，实行学分认定，学生取得X证书的同时可以免修“工业机器人应用技术”课程，学生的学习积极性得到了显著提高，学习效果显著，并在省技能大赛中取得了一等奖的佳绩。