高职院校工业机器人技术专业开展“1+X”教学及课程改革研究

陈 良，崔立鹏，张玉萍

（天津轻工职业技术学院，天津 300350）

2019年，随着《国家职业教育改革实施方案》和《关于在院校实施“学历证书+若干职业技能等级证书”制度试点方案》等文件的相继印发，“1+X”证书制度试点工作正式启动。

截至目前，职业技能等级证书信息管理服务中心已持续发布四批“参与1+X证书制度试点的职业技能等级证书标准（试行版）”，相关试点院校建设工作正在有序展开。

其中，针对高职院校的工业机器人技术专业，包括《工业机器人应用编程》 《工业机器人集成应用》 《工业机器人操作与运维》 《工业机器人装调》 《工业机器人产品质量安全检测》等多个职业技能等级证书在内的标准已经发布。

本文以Q学院为例，根据企业用人需求，结合工业机器人技术专业的特点，分析研究开展“1+X”教学及课程改革的途径，旨在提升专业教学质量，培养高素质技能型人才，探索出可持续发展的人才培养模式，努力将工业机器人技术专业打造成具有适应性、创新性、科学性、示范性的特色专业，提升学院的办学实力和竞争力。

1 掌握行业动态，调研企业用人需求

根据国际机器人联合会数据显示：2020年，中国的工业机器人销售量为16.8万台，相比2019年销售量的14万台增加了2.8万台，同比增长了20%。中国工业机器人密度达到246台/万人。2018～2020年中国工业机器人主要应用在电气电子、汽车、金属与机械、橡胶和塑料、食物、制药和化妆品等方面。据《制造业人才发展规划指南》预测，2025年高档数控机床和机器人领域人才需求总量将达到900万，人才缺口将突破450万。高职院校毕业生的就业前景非常广阔，可以从事工业机器人操作、安装调试、维护与维修、系统集成应用、设备管理、销售等岗位[1]，和已发布的多个等级证书标准十分吻合。

高职院校应广泛开展校企合作，尤其是和中大型智能装备制造企业的长期合作。专业带头人需要定期走访用工企业，进行职业岗位和用人需求的调研分析。根据调研结果，结合当前专业教学资源，在已发布的多个“1+X”证书中选择一个适合本专业发展方向的证书，作为后续教学改革的工作目标。通过多向评估对比和反复研讨，确认《工业机器人应用编程》职业技能等级证书非常适合本专业的发展。

从就业需求上分析，高职院校毕业生应该至少达到职业技能中级水平才能具有较强的竞争力；有条件的可以通过拓展课程达到职业技能高级水平，这样工作起点会更高，个人职业发展会更好。取得中级证书的毕业生可以从事工业机器人系统操作编程、自动化系统设计、工业机器人单元离线编程及仿真、工业机器人单元运维、工业机器人测试等工作。取得高级证书的毕业生可以从事工业机器人系统及生产线应用编程、运维、集成、虚拟调试、自动化系统升级改造、工业机器人应用系统测试等工作。

2 修订人才培养方案，对标中高级证书标准

开展“1+X”教学及课程改革，首先要进行专业人才培养方案的修订，通过和《工业机器人应用编程》职业技能等级证书标准进行对标分析，找出现有专业人才培养方案的不足，根据岗位需求调整专业核心课程标准，梳理其中涉及的知识点和技能点并融入核心课程之中，确定新的人才培养目标，优化人才培养方案。

表1显示了目前专业开设的核心课程，通过和工业机器人应用编程（中级）标准的对比，可以看出课程所建立的知识框架是符合人才培养要求的，但问题在于不同课程之间的关联性不高。目前实际的教学情况是不同的任课教师根据课程标准尽量选择规划教材进行授课，而教材之间并没有承上启下的关联，课程之间的关系是割裂的，整体性较差，导致学生无法通过一系列核心课程的学习建立起系统化的知识体系。因此需要按照中级标准对核心课程内容进行梳理、拆分、整合、强化和拓展，将课程的知识点和技能点模块化、系统化，实现和中级标准的融合，保证“1+X”教学的顺利实施。

表1 专业核心课程与工业机器人应用编程（中级）标准对比

表2给出了工业机器人应用编程（高级）的标准，和中级相比，增加了机器人外部轴的系统设置、系统标定和编程，对工业机器人的系统编程要求更高，更加看重工业机器人的二次开发和虚拟仿真的调试等。高职院校想要达到高级标准水平，需要全方位地付出更多，包括师资培训、硬件设施建设等多方资源的投入，是很有挑战性的。在课程设置方面，可增加工业机器人高级应用编程和工业机器人系统仿真与开发等拓展课程，将上述的知识技能融入进去，实现课证融通，为学生提供更好的学习平台。

表2 专业核心课程与工业机器人应用编程（高级）标准对比

3 三教改革，提升教学效果

教师、教材、教法是教学活动的基本元素，在课程改革中占据着重要的地位。以提升“1+X”教学效果作为统一目标，需要分别对三者进行针对性的改革，加强相互间的关联性和整体性。

教师改革，高标准、合理配置的教师团队对于教学的重要性是显而易见的。教师团队需要具备多元化的技能，这将为高职院校教育带去生机与活力[2]。新时代教师需要解放思想、与时俱进、有担当、有作为，紧跟时代的步伐。

从事“1+X”教学，作为学生的领路人，教师首先要经过系统化专业化的培训。教师团队应积极参加由培训评价组织定期开展的师资培训与交流，提高实施“1+X”教学、培训和考核的评价能力。其次，教师需要到合作企业进行学习和实践，开展技术合作，真正了解用人岗位的日常工作需要哪些知识，哪些技能扮演着更为重要的角色。然后教师将所见所学做成教学资料，引入课堂，通过真实案例的展示让学生掌握如何运用课堂知识去解决在实践中遇到的问题，明白所学即所用，提升学习兴趣，增强自信心。最后教师团队成员之间需要科学分工，各司其职，互相配合，共同进步。有态度、有信心、愿付出，才能得到回报。教学效果的提升，是一个团队所有教师共同努力的结果。

教材改革，直接关系到“1+X”教学的顺利实施。教材就像连接起点和终点的路径，其中有曲折的小径，有崎岖的山路，也有平坦的大路，如何找到最合适的路径一直是困扰教学的主要问题之一。培训评价组织主要职责之一是负责教材和学习资源的开发，编写一套符合高职院校教学要求的高质量“1+X”教材就是规划出通往终点的最佳路径，同时辅以大量的线上线下学习资源作为前进路径上的“加油站”。学院需要积极引入“1+X”整套教材及学习资源，和专业人才培养方案进行融合，优化教学结构和内容，进行针对性的人才培养。

教法改革，教师能够在教学过程中采用科学方法将知识和技能传授给学生，同时，学生也能够科学有效的学习，提升综合能力。传统教学模式中，课堂上的学生作为学习主体处于被动地位，较少参与互动，不能充分发挥学生的主观能动性。教师要努力创新和使用教学方式，利用互联网学习平台，改革传统教学模式并保留其中的优点，积极采用信息化教学手段，探索适合学生特点和专业特色的教法[3]。翻转课堂、线上线下混合教学、项目式教学、任务驱动等，教学方法层出不穷。教师要利用合适的方法将“1+X”教材中的知识融入教学过程中，充分激发学生的学习兴趣和主观能动性，使学生愿意积极参与到教学环节之中，培养学生在过程中发现问题、分析问题并解决问题的综合能力。

4 建设配套实训资源，提升核心竞争力

“1+X”教学离不开实训，想要达到预期的教学效果，实训室的建设投入必不可少。根据“1+X”证书标准和工业机器人技术专业特点，建设一批高质量的实训室，整合现有实训资源，淘汰落后过时的实训设备，引进符合“1+X”教学标准的新型智能化机器人及自动化成套设备。实训室应包括工业机器人基础操作、工业机器人现场编程、工业机器人离线编程与仿真、工业机器人系统编程与开发、工业机器人系统集成等多种类型。在建设过程中，严格按照试点院校标准去执行，宁缺毋滥，稳步推进，逐步拓展，努力打造成为具有科学性、示范性的实训基地。

教师实行培训上岗，制定严格的实训室管理规范并付诸实施，创建良好的实训条件和氛围，培养学生优秀的职业素养。在整个培训过程中，教师要始终遵循“1+X”教学标准，通过多种教学方式活跃课堂氛围，充分调动学生的积极性去熟练掌握职业技能知识，注重学习能力、动手能力，合作能力和创新能力的培养，提升核心竞争力，为参加“1+X”证书考核奠定良好的基础。

5 组织试点培训，提升考核通过率

“1+X”试点具有培训评价的功能，一般高职院校的教学条件和其相比会有一定的差距，而且在短期内无法解决，单纯依靠校内教学和培训活动的话，学生通过“1+X”职业技能等级考核的难度是比较大的。在本院校的“1+X”教学完成后，需要组织学生到“1+X”试点进行一定课时的强化培训。在“1+X”试点，学生不仅可以提前熟悉现场环境，还可以使用现场设备进行模拟考核训练。将学生分成若干小组，组员分工明确，互相协作，充分调动每个成员的积极性，综合运用所学知识完成模拟考核。通过反复的训练，进一步提升学生的综合技术素质，增强学生自信心，提高证书考核的通过率。

6 深化校企合作，建立协同育人机制

高职院校毕业生的理想就业方向之一是进入对口企业行业从事专业相关工作，依靠取得的“1+X”证书在工作岗位上实现无缝对接，在最短的时间内成为技术骨干，满足用人单位的岗位需求。高职院校一直致力于为社会培养高素质技能型人才，但往往由于校企合作不够深入，流于表面，培养出来的毕业生不能满足企业岗位需求，使得部分毕业生就业困难，或去从事非专业工作岗位，无论是个人发展方向还是薪资期望都低于预期，造成人才资源的浪费。“1+X”证书制度，可以充当校企合作的新媒介，为校企合作提供新的平台[4]。充分发挥企业在人才需求方面的敏感性，邀请一批经验丰富的工程师深度参与专业教学，采用项目式或任务驱动教学方式，主要讲授实际生产中的典型实践项目，将常见的技术问题及解决方案融入“1+X”教学当中。工程师也可以带领学生进入企业现场参观学习，甚至鼓励学生亲自动手操作，配合工程师完成指定任务，在现场技术问题的解决过程中加深对知识及技能的理解和掌握，将大大提升教学效果。只有学校与企业深度合作，协同育人，高职院校才能实现为用人企业精准输送优秀技能型人才的目标，从而推动产教融合的发展。

7 结语

“1+X”证书制度试点工作正在有序展开，为高职院校的发展指明了方向，提供了一个施展拳脚的平台。以就业为导向，向企业行业精准输送高素质技能型人才成为了高职院校新的奋斗目标。为满足“1+X”人才培养需求，本文结合工业机器人技术专业的特点对相关教学及课程改革开展了研究，致力于探索出适合本专业可持续发展的人才培养模式。高职院校可根据自身的特点和现有条件，制定一系列的发展规划，在政府、社会培训评价组织、合作企业等多方的引导和协助下，走出一条具有自身特色的发展道路。不忘初心、牢记使命，夯实基础，稳步推进，只有这样才能全面提升高职院校人才培养质量，为经济社会的发展持续提供大量的优秀人才。