“校企合一”背景下工业机器人应用与维护专业课程开发研究

张善燕

广州市机电高级技工学校是首批国家中等职业教育改革发展示范学校建设单位，学校有三个专业被列为重点建设项目，其中，工业机器人应用与维护专业（专业方向）是机电一体化专业下属建设项目之一。为了促进工业机器人应用与维护专业建设和持续发展，提高人才培养质量，使其在区域内更具示范辐射和引领作用，根据学校专业教学改革现状，结合珠江三角洲地区“产业转型升级”的时代任务和新时期“科学发展，先行先试”的历史使命，课题组以创新人才培养模式为突破口，以构建课程体系为技术路径，启动了“校企合一”背景下的工业机器人应用与维护专业课程开发研究工作。

一、课程开发的目的

进入21世纪以来，随着汽车制造业、电子工业、金属加工业的发展，世界上工业机器人应用保持高速增长态势。2011年，全世界机器人销量为16.5万台，比2010年增长37%，其中，中国工业机器人销量达2.26万台，较2011年增长51%，预计到2014年，中国将超越任何一个国家成为世界上工业机器人销量最高的国家。[1]工业机器人应用的高速发展，带来了相关应用人才紧缺的问题，为了解决这一供需矛盾，以及指导技工院校根据企业需求做好人才培养工作，2010年，在人社部颁布的最新专业目录中首次出现了“工业机器人应用与维护专业”。

作为一个新开设专业，工业机器人应用课程开发和研究仍处于空白状态，为此，学校组织了机电一体化、机械设计制造及其自动化、电气自动化专业教师与工业机器人系统集成企业的工程师，组成合作开发团队，通过行业情况分析、岗位工作分析、典型工作任务分析等一系列活动，建立工学结合一体化课程体系，确定符合企业需求的人才培养目标和规格、课程结构、教学安排、教师任职资格、实践教学配置等。

二、课程开发的基本要素

（一）重要概念的界定

1.校企合一。“校企合一”有别于“校企合作”，是一种新的高技能人才培养模式，是以市场和社会需求为导向的运行机制。[2]学校和企业双方共同参与人才培养，重点培养学生的专业能力和职业核心能力，利用学校和企业两种不同的教育环境和教育资源，营造企业真实的工作环境，采用课堂教学与企业实际工作高度融合的教学模式，缩短学生就业时与工作环境的距离，实现人才培养从学校到企业的零距离对接。

2.课程开发。课程开发是一个复杂的系统工程，其内涵不仅包括学习内容的确定及其顺序的排列，而且还会涉及包括课程资源在内的整个体系。[3]课程开发包括两大部分：一是在确定了课程理念与课程模式后，对课程目标和内容的选择与确定；二是课程的组织实施、评价和质量监控。工业机器人应用与维护专业课程的开发，是在基于工作过程的整体化的工作分析方法（即典型工作任务分析）基础上进行的，在实施的过程中，充分发挥“M+E”监测与评估作用，逐步推进。

（二）课程标准

在实际工作中，课程开发的落脚点在于课程标准，即课程计划、学习情境、课业计划、实训资源配置以及教学实施建议的编写。在编写中，要注意企业在课程中的角色定位和作用，还应注意课程内容的选择以及排序：一是陈述性知识；二是过程性知识；三是依据学生认知规律，按照典型工作任务中的工作过程环节来传授相关的课程内容。[4]

（三）课程开发的基本流程

“校企合一”背景下的课程开发步骤一般如图1所示。

图1 课程开发的基本流程

1.建立“校企合一”联盟。2010年开始，广州市机电高级技工学校分别与苏州博实机器人技术有限公司、珠海汉迪自动化设备有限公司、广州数控建立“校企合一”联盟，三家公司在学校都设有技术开发中心和机器人应用系统集成、开发基地，在产品开发、师资培训、专业建设方面深度合作，共同成长。

2.开展社会调研。2010年起，课题组前往苏州、上海、广州、深圳、东莞、珠海、佛山、惠州等地开展社会调研，探访了上海FANUC机器人有限公司、上海ABB工程有限公司、广州数控设备有限公司、广汽本田汽车有限公司等二十多家工业机器人应用系统集成开发、机器人产品销售和工业机器人应用企业，了解到最新的市场需求和发展动态，收集到了企业对工业机器人应用人才需求的第一手资料。

3.岗位分析。收集工业机器人应用与维护领域对应的职业工作和各岗位工作的性质、任务、责任、薪酬、相互关系以及任职人员的知识、技能和条件，进行全面和系统的调查分析，这部分工作主要由课题组专业教师完成。

4.工作过程分析。通过召开实践专家研讨会，与珠海汉迪、佛山市利迅达等十几家公司实践专家进行访谈和研讨，归纳出工业机器人应用领域工作任务和工作过程。

5.归纳典型工作任务。在已经确定的有代表性工作任务的基础上，集中实践专家、课程专家、专业教师共同讨论，归纳出典型工作任务。

6.学习领域开发分析。组织专业教师以及企业专家召开课程分析研讨会，将典型工作任务转化为相应的学习领域，形成专业课程方案和课程标准；以典型工作任务为基础描述学习领域，描述完毕需要再次组织实践专家、专业教师、企业专家共同论证和修订。

7.学习情境设计。在典型工作任务的基础上，由教师设计对典型工作任务进行教学化的处理，包括确定学习任务、对学习情境进行排序、确定学习目标和内容、评价和建议等。

8.教学实施。教学实施包括课业文本设计（课业设计方案、工作页和评价表）和教学实验（组建试点班、教学环境的建设、工学交替、师资培训、课堂教学试验、教学监测与评价）。

（四）研究方法

主要采用调研、访谈和文献资料研究等方法。

三、课程开发组织与实施过程案例

（一）确定人才培养目标

职业教育的目标就是培养适应社会发展和职业岗位需求的人才。广州市机电高级技工学校作为国家级重点技工院校，在培养人才的层次上分为中职和高职。根据调研和分析，工业机器人的应用需要一定的理论基础和较强的动手能力，特别是对跨专业知识的综合运用能力要求较高，所以，课题组选择在高职班中开设工业机器人应用与维护专业。专业培养目标如表1所示。

（二）召开实践专家研讨会

2010年10月，学校组织课题组专业教师、实践专家、课程开发主持人在广州宇喜科技有限公司举行了实践专家研讨会，按照个人职业历程的不同阶段、重要经历和重要变化对职业发展过程进行描述，采用头脑风暴法，由实践专家为每一个阶段列举2～3个实际从事过的、有代表性的实际工作任务，然后，共同将类似的工作任务归纳在一起，检查其合理性。归纳典型工作任务后，实践专家又从专业的角度分析了典型工作任务的内容，并按照难易程度对其进行排序。

表1 工业机器人应用与维护人才培养目标

（三）描述典型工作任务

典型工作任务要具有结构完整的工作过程，并在企业的生产经营和人的职业生涯发展中具有重要的意义，它是在实践专家研讨会的基础上归纳而来的。表2所示为典型工作任务的描述。

（四）将典型工作任务转换为学习领域，确定课程体系

学习领域名称与典型工作任务的名称基本一致，要突出学习与工作之间的对应关系，此外，还应注意学习领域课程涵括工作对象、工具、工作方法与劳动组织方式等。表3所示为学习领域课程。

表2 典型工作任务的描述

（五）设计学习情境

学校工业机器人应用与维护专业的学习情境设计在很大程度上受教学实践的影响。目前，学校所拥有的工业机器人应用系统包括FANUC机器人数控车加工自动化系统、FANUC机器人药品分拣系统、FANUC机器人焊接系统、ABB机器人搬运激光打标系统、GSK机器人火焰切割系统、三向机器人车窗搬运系统，在课程设计时主要按照设备的结构进行编排，以“工业机器人工作站安装与调试”为例，具体学习情境设计如表4所示。

（六）进行论证及修订

通过论证会、电话、信函调查等对典型工作任务的排序和描述、学习情境的设计进行多次论证及修订，形成工业机器人应用与维护专业人才培养方案，框架如表5所示。

表3 学习领域课程

（七）开展教学试验

自2010年起，学校每年派出一位教师到企业进行为期一年的实习，其他教师则利用寒暑假时间进行社会调研、专业课学习、课程开发、工作页开发等，从而保证师资队伍专业水平不断得到提高。此外，学校还通过与珠海汉迪、佛山利迅达等公司进行深度合作，将工业机器人应用系统集成实践区建设成为一流的实训基地。

学校于2012年9月成立了工业机器人应用与维护专业试点班，根据新的人才培养方案和教学计划实施教学，每月召开一次师生见面会，了解学生的学习情况；每年春季、秋季各召开一次专业建设委员会，对教师编写的授课计划、工作页进行审议，并参照专业建设委员会企业专家的评审意见，不断加强师资队伍和教学实训条件的建设。

四、课程评价

“校企合一”背景下工业机器人应用与维护专业课程的建设和完善，有赖于对课程开发实施过程进行持续性、批判性和建设性的评价。一是课程方案设计的评价，重点研究“校企合一”课程体系中，如何对教学计划和课程标准进行评价；二是课程实施的评价，探讨在“校企合一”课程体系中如何建立课程监控与评价体系；三是学习者的评价，即关注课程的应用效果，以及学生的专业能力、综合职业能力是否达到预期的培养目标。

表4 学习情境设计

表5 人才培养方案框架

综上所述，“校企合一”背景下工业机器人应用与维护专业的课程开发是在课题组全体教师的共同努力、合作企业的大力帮助下完成的，这是一个从无到有、由弱到强的过程。虽然，受条件和水平的限制，研究过程中还存在一些不足之处，但希望通过抛砖引玉，能与更多的同行进行交流，进一步研究和探索，以开发更多更优秀的工业机器人应用与维护课程。

[1]鲁棒.2011年全球机器人市场进入快车道[J].机器人技术与应用，2012（4）：10-11.

[2]张可安.职业院校“校企合一”人才培养模式探索与实践[J].中国职业技术教育，2009（14）：69-70.

[3]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京：教育科学出版社，2007.

[4]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京:清华大学出版社，2009.