工业机器人技术专业课证融合路径探索*

郇新 刘庆伟 姬红杰

（潍坊工程职业学院）

随着国家大力推行智能制造战略，在政策支持下工业机器人作为智能制造战略重要设备发展迅速，对高技术技能型人才需求量日益增大，山东省超过半数以上的高职院校已经设立了工业机器人技术专业。我院自2019 年被确定为全国第二批“1+X”证书制度试点单位以来，积极探索“1+X”证书与专业人才培养融合路径，推进课证融通，致力于培养更多的高素质技术技能人才[1]。

一、专业人才培养现状

我国高职工业机器人技术专业大多从2015 年进入高职专业目录开始设立，设立时间较短，在专业人才培养方面还存在很多不足，主要体现在人才培养目标需进一步明确，“1 ＋x”证书内容需进一步融入，教师业务能力需进一步提升，实训条件需要进一步完善。

（一）“1 ＋x”证书内容融入度不够

自2019 年国家推行工业机器人“1 ＋x”证书制度，随之公布了工业机器人“1+X”证书标准，该证书标准以满足用人企业需求为目标，由企业专家和教育专家共同参与，按照生产岗位需求进行指定。该标准结合工业机器人典型工作领域，梳理了工作领域中的典型工作任务，总结出了相应的职业技能要求，与专业人才培养方案相比知识点和技能要求均有较大差距，需要进一步改革人才培养模式，融入更多工业机器人“1 ＋x”证书内容。

（二）教师业务能力需进一步提升

随着一系列工业机器人“1+X”证书的提出，在机器人操作编程基础上引入了实际生产过程中机器人的安装调试和维护保养等工作，在机器人典型工作站基础上引入了智能化传感器和自动化流水线，在机器人示教再现的基础上引入了离线编程和虚拟仿真，这些新技术、新方法、新工艺对教师专业能力提出了新的要求。在教学过程中引入更多的机器人岗位工作任务，对教师的实践动手能力提出了更高的要求。

（三）实训教学条件不足

高职工业机器人专业大多数由相近机电一体化、电气自动化等相关专业发展而来，实训设备普遍存在基础课程较好，工业机器人专业课程较差的问题，普遍缺少智能化工业机器人设备和教学平台，不能满足证书新技术、新工艺方面的要求[2]。还有很多学校购买了不同品牌的机器人，单一品牌机器人数量少等问题，不能满足工业机器人“1+X”证书同一品牌多台套机器人要求。实训室仅能满足单一课程的实训要求，贴近生产实际的实训室较少，不能满足工业机器人“1+X”证书对生产性、复合型设备的要求，需要针对证书进一步新建、改建实训室。

二、融合“1+X”证书路径设计

与国内知名工业机器人制造工厂——广州数控设备有限公司合作，校企深度融合共同开展工业机器人领域 “1+X”证书制度试点（包括工业机器人操作与运维、工业机器人应用编程、工业机器人系统集成应用等证书）。从校企融合共建工业机器人产业学院、深化中国特色学徒制人才培养模式、建设高水平师资培训队伍课程体系重构、推进“三教”改革、打造国家级“六位一体”的高端工业机器人生产性实训基地等方面全面融入“1+X”证书内容，推进学历证书和工业机器人操作与运维“1+X”证书有机衔接。

推行“学分置换”试点，针对考取工业机器人领域“1+X”证书的学生可以置换工业机器人操作、工业机器人现场编程和工业机器人技术应用等课程的学分，盘活学生学习成果，避免重复学习，提高学习效率。

三、融合“1+X”证书课程体系设计与课程内容优化

（一）构建“课证融通”的专业课程体系

对接国际一流企业岗位需求标准和工业机器人操作与运维等“1+X”职业技能等级标准，瞄准服务工业机器人典型工作站应用、自动化集成工作站的编程和维护的复合型高素质技术技能人才需求，融汇思政教育、劳动教育、工匠精神、创业创新教育，结合工业机器人应用产业链的新技术、新工艺、新规范[3]，遵循课程体系集约化建设新思路，对专业课程体系进行优化，全过程全方位融入工业机器人领域“1+X”证书，校企合作共建“课证融通”的专业课程体系。

专业课程体系由“基础模块+专业核心模块+岗位模块+拓展模块”构成。“基础模块”的构建是着眼于工业机器人先进制造的共性技术，融入人工智能等先进技术，夯实工业机器人技术专业所需的专业基础知识、基本技能和素养；“核心课程模块”和“岗位群模块”的构建着眼于融入工业机器人技术专业“新技术、新工艺”，突出核心职业能力和分方向岗位能力的培养；“拓展模块”的构建着眼于突出特色技能培养。

（二）融入“1+X”证书，建设开放共享优质课程

融合工业机器人领域“1+X”证书标准和工业机器人制造新技术、新工艺、新规范，深化“三教”改革，推行“互联网+教学”优质示范课程建设[4]。与广州数控、潍柴集团、卡特彼勒公司等企业共同开发共享优质课程，结合工业机器人领域“1+X”证书标准，共同制定工业机器人专业核心课程标准，联合共建省级水平精品在线开放课程。

围绕立德树人，以“精实文化”为立足点，在课程建设和课堂教学实施过程中有机融入习近平新时代中国特色社会主义思想、社会主义核心价值观、中华优秀传统文化、法制教育、职业伦理、大国工匠精神和劳模精神等思政元素，潜移默化培养学生文化自信、科学精神、家国情怀和工匠精神。

（三）凝练“新理念教法”，助推课堂提质增效

有效采用项目教学、案例教学、情境教学、模块化教学、工作过程导向教学等教法，翻转课堂、混合式教学、理实一体教学等新型教学模式，运用现代信息技术改进教学方式方法。引入企业典型的产品设计、精密制造、安装与调试、操作与运维等实际生产案例，实现“做中学、做中教”，在模拟真实工作环境中培养学生的职业能力。满足学生个性化学习需要，全面提升学生的学习积极性和课堂教学质量。

以“互联网+教学”开放式优质示范课堂为抓手，打造“课堂革命”齐鲁样板。从“以学生为中心”的课堂教学角度，以打造优质示范课堂为切入点，创新课堂教学设计与课堂教学形态，形成师生学习共同体，建成覆盖100%专业课程的“互联网+教学”开放式优质示范课堂，切实提高课堂教学质量。培育《工业机器人编程与操作》《工业机器人操作与运维》《工业机器人系统集成》等省级及国家级“课堂革命”典型案例。

遵循高职教育教学规律，建立学生、教师、督导等多方教学评价机制，完善教学过程评价、课堂教学实时测评等评价项目，不断提升教学质量。

（四）开发“金课”资源，建设专业资源库

与广州数控等企业合作，联合开发工业机器人领域“1+X”职业技能等级证书标准，建立基于工业机器人领域的“1+X”立体化数字培训资源；联合超星、智慧树等线上学习平台，融入工机器人领域“1+X”证书标准共同开发工业机器人系列微课、微视频及仿真动画等数字化“金课”教学资源[5]。按国家级教学资源库标准，开发了基于信息共享和自主学习平台的专业资源库1个，满足企业员工、学生、社会学习者等多层次的学习需求。

联合卡特彼勒、山东栋梁科技设备有限公司等，依托工业机器人虚拟仿真中心，运用VR 等虚拟仿真信息技术，开发工业机器人典型产品及工艺设计、精密制造、安装与调试等可视化、交互式虚拟实训资源。

四、“1+X”人才培养融合实施

（一）开发新型活页式、工作手册式教材，建立及时修订教材机制

校企协同开发新型活页式、工作手册式教材。深入对接广州数控、华航唯实、歌尔股份等企业典型项目。与华东师范大学职业教育与成人教育研究所合作，成立“潍坊高等职业教育研究中心”。引入国内外优质教育资源、“1+X”职业技能等级标准和行业企业标准，注重吸收行业企业技术人员、能工巧匠等深度参与教材编写，紧跟工业机器人典型工作站应用、自动化集成工作站的编程和维护产业发展趋势和行业人才需求，分析工业机器人运用、系统集成和维修维护岗位群典型工作任务和岗位群能力要求，注重以真实生产项目、典型工作任务等为载体进行教学单元设计，落实“1+X”职业技能等级标准，及时将产业发展的新技术、新工艺、新规范纳入教材内容开发，完成《工业机器人编程与操作》《PLC 与变频技术》《工业机器人系统集成》等10部新型活页式、工作手册式教材的开发。

贯彻落实《高等学校课程思政建设指导纲要》，深度挖掘提炼专业知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵，思政育人、知识传授与技术技能培养并重，将专业精神、职业精神和工匠精神融入教材内容。对课程的知识点与能力点进行整合和序化，积极探索教材编写、思政内容开发、课程建设开发、配套资源开发、信息技术应用统筹推进的新形态一体化教材配套资源。

教材选用也要适应专业建设、课程建设、教学模式与方法改革创新等方面要求，保障教材选用质量。随技术发展和产业升级情况及时动态更新，每三年由校企“双元”课程团队共同修订教材，构建及时修订教材机制。

（二）建设生产性实训基地

依托工业机器人生产性实训基地对产业升级、结构调整、技术创新的引领作用，结合工业机器人领域“1+X”证书标准，与潍柴集团等共建集多种典型工业机器人工作站的工业机器人运用生产性实训中心；与广州数控设备有限公司等共建能够满足工业机器人操作与维护、安装与调试、“1+X”证书认证功能等方面的工业机器人维护维修产业学院；与华航唯实公司等共建集机器人系统集成、智能化单元、智能生产线等技术领域的研发与产业化为一体的工业机器人系统集成；与安徽佐标智能科技有限公司等共建集虚拟仿真教学系统、虚拟仿真实训系统、工业机器人自动化系统生产与虚拟现实、生产实训与学习仿真一体化作业和管理的虚拟仿真中心。建成集教学、科研、实训、技能鉴定、技术服务、技能大赛“六位一体”的高端工业机器人生产性实训基地。

紧跟现代装备制造业产业需求，围绕以专业通用能力培养为基础，新建工业机器人数字双胞胎虚拟仿真技术等实训室，校企共同开发项目，实现专业内实训资源的优化配置，满足工业机器人技术基础实训；以专业核心能力培养为导向，校企合作共建智能焊接技术等实训室，打造工业机器人核心能力实训中心。最终建成以工业机器人技术通用实训平台为基础，工业机器人典型应用为支撑的共享型工业机器人技术应用公共实训基地，实现行业企业、院校间的开放共享。

（三）培育高水平教学创新团队

引进与培育技术领军人才。落实学校“战略”人才培育引进计划，结合工业机器人领域“1+X”证书人才需求，聘请高端工业机器人技术领域国际知名专家3 名担任特聘教授，培育省级教学名师，引进全国技术能手。由全国技术能手张伟牵头组建工业机器人技术营运技能大师工作室，开展工业机器人编程、维护维修等方面技术研发和技能推广工作和“1+X”证书培训考核工作，打造工作室品牌[6]。将青年教师分类纳入各工作室，发挥名匠名师的“传、帮、带”作用。落实学校“首席工匠”培养计划，培养“首席技师”。

组建结构化的教学团队。根据专业课程体系，组建工业机器人运用、编程和系统集成等课程教学团队，采用“团队合作”教学组织形式，形成分类组合、层级结构、优势互补的教学团队，团队联合备课、教科研课题研究、精品在线开放课程建设、参加教师技能大赛等，国家、省级教师教学类、技能类比赛获奖并获得职业院校技能大赛优秀指导教师荣誉。围绕“双师”教师要求，重点培养教师执教、应用技术研发、国际化和资源整合四项能力，与广州数控设备有限公司共建“1+X”职业技能等级证书教师培训基地。

加大教师“双师素质”培养力度。围绕“双师”教师要求，重点培养教师执教、应用技术研发、国际化和资源整合四种能力。与潍柴集团、卡特彼勒公司共建“双师型”教师培养培训基地，广州数控设备有限公司共建“1+X”职业技能等级证书教师培训基地，实施分方向企业轮训机制，每年至少1 个月，5 年一周期全员轮训，选派骨干教师到企业兼职，考取相关职业技能证书，提升实践能力。实施高技能人才引进计划，每年引进具有3年以上工业机器人相关企业工艺、设计、研发工作经历的高技能人才。开展“一师一企”教师能力提升计划，一名教师对接一个企业，以灵活方式开展持续性的企业技术服务，培养一批“能工巧匠”和“研发工程师”型教师，双师素质教师比例达到95%以上。

（四）理实并重，高标准完成证书考评工作

专门成立工业机器人领域“1+X”证书工作小组，制订了考评工作方案，从学生选拔、考前动员、学生培训、模拟考试、考场环境等方面做好了充分准备。在组织、开展考评工作的过程中，将证书培训内容有机融入专业人才培养方案，优化课程设置和教学内容，统筹教学组织与实施，深化教学方式方法改革，提高了人才培养的灵活性、适应性、和针对性，进一步提升了人才培养质量。利用晚自习、周末时间对参加考评的100 位学生进行了为期两周的专项辅导和模拟考核，积极配合证书评价组织工作人员准备考试平台的搭建、安装、调试、试室布置。考试过程中出现的问题积极进行总结和反馈，确保考试工作顺利开展。

五、结语

以工业机器人专业人才培养为主线，积极探索“1+X”证书与专业人才培养融合路径，致力于培养更多的高素质技术技能人才。全方位融入工业机器人领域“1+X”证书，校企深度融合共同开展工业机器人领域“1+X”证书制度试点，共建“课证融通”的专业课程体系，打造“六位一体”的高端工业机器人生产性实训基地，推行“学分置换”试点，盘活学生学习成果，为工业机器人专业高水平技能型人才培养提供借鉴。