中职工业机器人专业岗位情境化学习领域的建设和研究

侯跃云

[摘           要]  先对现阶段中职工业机器人专业的实际教学现状进行分析，之后，通过对现今工业机器人专业岗位对人才能力的具体要求进行调研，以此明确本专业的教学目标，基于此，研究本专业学习领域与实际工作过程衔接的方法，构建情境化的岗位学习领域，推动学生专业素质以及能力的发展，并最终形成“课岗通融，学做一体”的教学模式。

[关    键   词]  工业机器人;专业岗位情境化;建设策略

[中图分类号]  G712                   [文献标志码]  A                      [文章编号]  2096-0603（2019）21-0182-02

机器人可以帮助人们分担很多繁重、复杂的体力劳动，同时还能使产品的生产效率以及质量获得较为显著的提升。因此，随着我国科学技术的发展，目前在我国，机器人的应用已经愈来愈普遍。在这一背景之下，机器人服务、设备维护、编程和操作等一线岗位对相关人才的需求越来越大。目前，我国中职学生专门针对工业机器人应用的专业比较少，与此同时，面向中职层次的相关课程也几乎是空白的。而这，必然会给中职学校输出相关人才带来很大阻碍，同时也无法保证人才的专业素质能够与市场需求充分契合。因此，基于中职工业机器人专业建设和研究完善的教学体系是迫在眉睫的。

一、中职工业机器人专业的实际教学现状

（一）人才培养定位和课程设置不兼容

目前来讲，本科以及高职学校是为我国输出工业机器人人才的主要阵地，其培养人才的主要专业多为机电一体化、机械自动化专业，且设有与课程设置相对契合的人才培养定位，即：高级应用、机器人设计。相比较于上述两种学校，中职所开设的工业机器人专业在人才培养定位与课程设置上尚且处在摸索阶段，相關参考经验较少，所以很多中职学校的工业机器人专业都存在课程内容设置不够合理、教学目标不明确、人才培养定位模糊、学生职业能力和各课程知识衔接不够顺畅等问题。

（二）专业课程建设有待进一步完善

迄今为止，仅有少部分中职学校开设了工业机器人这一专业，而且没有形成统一、完善的与课程建设有关的标准，与此同时，多数中职学校会直接沿用高职所用的教材，不过，由于受学生在认知上存在一定差异性、课程内容体系比较繁杂等因素的影响，高职所用的教材与中职生的学习习惯以及知识储备并不是十分契合。此外，在许多中职学校，立体化教材、与教学内容向匹配的设备等又是非常缺乏的，因此，在这一背景之下，中职学校加强开发与本校学生特点相契合的专业课程是迫在眉睫的。

（三）实践教学难以同实际岗位精准对接

由于现阶段中职学校的工业机器人专业在理论课程以及实践课程的专业化、系统化建设上还有很大不足，所以其课程体系往往会暴露很多问题，这直接导致的一个结果，就是理论课程与实践课程的衔接不顺畅，继而会对学生职业素质以及能力的发展产生十分消极的影响。此外，工业机器人专业是近些年新兴起的一个专业，许多中职学校建设该专业的时间较短，校外的实训基地开发得较少，顶岗、跟岗等实践活动开展得也比较少，基于此，许多学生的实践能力无法在企业岗位中得到验证，也正因为此，多数学生在参加工作后，往往需要参与企业的重新培训，而且相比较于本科、高职等学校，工业机器人专业的中职生在职业发展上存在后劲不足的问题。

二、利用专业岗位情境化提高中职工业机器人专业实效的策略

（一）明确岗位能力需求，确定课程建设的目标

明确相应岗位对人才能力的需求，中职学校才能更有针对性地对学生进行教育，继而才能较好地培养和提升学生的专业素质以及能力。在撰写本文之前，笔者翻阅了大量的相关研究资料，并结合自身经验以及互联网上的一些资讯，对工业机器人专业学生应当习得的素质、能力以及知识进行了界定。值得一提的是，由于现阶段，我国制造业以及高新科技的发展十分迅速，所以下文所总结的内容或许有部分存在滞后性，因此，仅供其他教师同行以及中职学校参考使用。

1.具备较好的工匠精神以及职业理念，能够正确认识与工业机器人有关的各种岗位的行为规范和工作职责。

2.能够切实掌握工业机器人的工作原理、结构组成以及各种零件的用途等最基本的理论知识，能够对机器人进行熟练操作，且具备能够实时运行、管理、维护与工业机器人相关的周边设备的能力。

3.语言表达能力要好，且能较好地与他人进行沟通，与此同时，还要具备扎实的人文科学、社会科学以及自然科学基础以及一些常识性的社交礼仪。

4.能够切实掌握与工业机器人运用有关的专业技能与基础知识，如使用示教器、操作面板等人机交互设备及相关机械工具，对工业机器人、工业机器人工作站或系统进行装配、编程、调试、工艺参数更改、工装夹具更换。

5.具备应用工业机器人所必需的能力，如书面表达、测量计算、信息处理、信息搜集、看图识图等以及对工业机器人、工业机器人工作站或系统进行数据采集、状态监测、故障分析与诊断、维修及预防性维护和保养。

6.熟悉工作站间的通信、机器人I/O通信及视觉、PLC简单编程和调试等。

7.切实掌握常见集成电路、单片机、传感器、电器元件的基础知识，且熟悉工业机器人和组态软件控制技术、触摸屏、变频器、PLC间的综合应用。

8.切实掌握与本专业有关的技术规范以及行业标准，依循现今先进制造业的发展趋势，有针对性地不断填充自身的知识与技能空白，并基于此，形成良好的终身学习意识以及自主学习能力。

（二）将学习领域和实际的工作过程连接在一起

将学习领域和实际工作过程连接在一起，是指教师应当基于企业岗位的实际需求，将相关职业能力和常规的工作任务整理归纳成行动领域，继而分析如何基于学习领域的课程去培养学生在行动领域所必备的素质、能力，扩充学生的专业知识储备。结合（一）中所述的内容，笔者按照“主要岗位”和“相关岗位”整理出了如下内容。

1.主要岗位

安装调试员。安装调员的常规工作任务主要有5项：（1）电气图与机械图的识读;（2）电气图与机械图的绘制;（3）装配机械部件;（4）工作站通信;（5）电气的接线。从行动领域的视角去看，这一岗位总共包括5部分内容，即（1）识读图样与绘制图样;（2）对机械进行安装和调试;（3）对电气进行安装和调试;（4）针对工作站的安装与调试;（5）针对自动化生产线的安装与调试。学习领域由7部分组成：（1）识读图样与绘制图样;（2）机械装配与实施;（3）安装和运行电工与电子产品;（4）PLC的应用及其原理;（5）触摸屏应用与人机界面设计;（6）传感器的应用和检测;（7）机器人工作站的安装和调试。

保养维护员。保养维护员的常规工作任务主要有4项：（1）定期对工作站进行维护和保养;（2）上下料自动化工作站的维护和保养;（3）弧焊工作站的维护和保养;（4）自动分拣工作站的维护和保养。从行动领域的视角去看，这一岗位总共包括2部分，即（1）机器人工作站的维护和保养;（2）气液传动系统的维护和保养。学习领域有2部分：（1）机器人工作站的维护与保养;（2）气液传动系统维护与应用。

操作员。操作员的常规工作任务主要有3项：（1）录入程序;（2）操作机器人;（3）调试程序。从行动领域的视角去看，这一岗位总共包括2部分，即（1）离线编程工业机器人;（2）现场操作工业机器人。学习领域有3部分：（1）设计C语言程序;（2）機器人虚拟仿真;（3）机器人的操作和编程。

2.相关岗位

销售员。销售员的常规工作任务主要有4个：（1）搜集信息;（2）发展客户并对客户需求进行分析;（3）营销策划;（4）商业谈判。从行动领域的视角去看，这一岗位主要涵盖的内容是“产品宣传与销售”;学习领域是“机电设备营销”。

生产线维修工。生产线维修工的常规工作任务是“维修操作”。从行动领域的视角去看，这一岗位主要涵盖的内容是“机械和电气维修”。学习领域有两部分，即：机械与钳工修理和电气检测和维修。

焊接操作员。焊接操作员的常规工作任务主要有4项：（1）整体认识工作站;（2）对点焊工艺工序进行调整;（3）弧焊工艺工序调整;（4）激光焊接工艺工序调整。从行动领域的视角去看，这一岗位主要涵盖的内容是“工业机器人焊接技术应用以及相关工艺的优化”;学习领域是“工业机器人焊接技术的运用”。

综合上述内容，笔者认为，针对中职工业机器人专业，我们可以确定出如下十二个核心内容学习领域，即识读图样与绘制图样、机械装配与实施、安装和运行电工与电子产品、PLC的应用及其原理、触摸屏应用与人机界面设计、传感器的应用和检测、机器人工作站的安装和调试、机器人工作站的维护与保养、气液传动系统维护与应用、设计C语言程序、机器人虚拟仿真、机器人的操作和编程。

三、基于岗位实际需求的情境化学习领域设计

情境化学习领域设计有利于促使学生将理论与岗位的实际需求结合在一起，这对学生专业素质以及能力的提升非常有益。一般来说，不同的学习情境都设有若干工作任务，基于此，教师需依据任务的信息、计划、最终的决策、实施、检查以及评测这六个步骤对教学内容进行规划、整理和组织，基于此，去选择适宜的教学手段以及方法。需要注意的是，在设置任务的过程中，教师应尽可能地减少各任务间的重叠部分，与此同时，还要确保各任务之间具有关联性以及这些任务中所涉及的知识与技能的总量，与该学习领域所涉及的知识与技能总量相等。相对于整个学科体系来说，这样做可以在保持知识总量不发生改变的同时，对课程的排序作出适宜的调整。以“机器人工作站的安装和调试”这一学习领域为例，教师可将其划分成八个情境，即机器人本体、机器人末端工装夹具、变频器的应用、PLC的应用、传感器的应用、电气功能部件的装配、电气装配准备、机械装配准备及功能部件组装。基于此，再进一步对各情境的任务进行设置，如，“机器人本体”可设置四个任务，即说明书识读、系统图识读、机器人系统参数设置、机器人系统调试;“机械装配准备”可设置三个任务，即工艺文件和装配图识读、工装和工具的选择、待装零件的选择等。

四、结语

岗位情境化教学能够有效提升中职机器人专业学生的学习兴趣，并锤炼和提升他们的专业素质与能力。因此，广大中职学校应当对岗位情境化教学的设计与运用予以充分重视，加强相关研究，积极地在后续的教学中践行、反思和优化，以便能充分利用这一教学方式去提升中职机器人专业的教学质量。

参考文献：

[1]梁兴建.“432”校企合作推动中职机器人人才培养[J].科学咨询（科技·管理），2019（3）：105-106.

[2]李全生.中职学校工业机器人专业创新实践教学的思考[J].科技风，2018（31）：41.