“1+X”制度下“工业机器人操作与编程”课程改革

冯涣婷 喻永康 祖层 陆敏智

智能制造是《中国制造2025》的主攻方向，工业机器人作为智能制造领域重点发展方向之一，为人才需求和产业发展带来了巨大市场，随着工业机器人行业的快速发展，我国企业对人才需求逐年增加。为了培养更多的高技能人才，2019年1月国务院颁布了《国家职业教育改革实施方案》，方案中第6条明确提出启动“1+X”证书制度试点工作，该制度对于解决长期以来职业教育与经济社会发展不够紧密的问题，调动社会力量参与职业教育的积极性，深化复合型技术技能人才培养模式和评价模式改革，畅通技术技能人才成长通道，促进就业创业具有重要作用。2019年4月，教育部等四部委联合下发《关于做好首批“1+X”证书制度试点工作的通知》，标志着“1+X”证书制度试点工作正式开展。随着“1+X”证书制度试点工作的逐步推进，与工业机器人相关的职业岗位和“1+X”技能等级证书相继被发布.2019年4月人社部发布了工业机器人领域新职业——“工业机器人系统操作员”和“工业机器人系统运维员”，目前，教育部共发布了“工业机器人操作与运维”“工业机器人应用编程”和“工业机器人集成应用”三个“1+X”证书。由此可见，“1+X”证书制度对于职业教育改革具有重要意义，它是职业教育人才培养模式的创新，也是职业教育制度的创新。

落实“1+X”证书制度的途径多样化，书证融通作为一种创新教学模式的实施技术，可以通过课程内容、课程标准和人才培养方案将“1”学历证书和“X”技能证书有效地进行衔接，因此，在“1+X”证书制度的推进和实施背景下，结合我校工业机器人专业建设情况，通过将“1+X”证书的职业技能等级标准有机融入人才培养方案和课程教学内容，对《工业机器人操作与编程》课程进行改革探索。

1“1+X”背景下课程改革思路

1.1课程定位分析

我校于2015年开设工业机器人技术专业，开设时间比较短。通过调研企业人才需求，工业机器人岗位主要分为系统继承类岗位、技术开发/支持类岗位和操作与维护类岗位三类，结合学校特点，开设《工业机器人操作与编程》课程，定位于企业的操作与维护类岗位。该课程是工业机器人技术专业的核心专业课程，根据2019年7月教育部颁发的工业机器人技术专业标准，该课程的总体目标定位于培养从事工业机器人应用系统的编程、调试、运行、维护、销售及技术服务等工作的高素质技术技能人才，目前主要面向工业机器人技术专业、电气自动化技术专业和机电一体化技术三个专业开设。

1.2工业机器人操作与运维职业标准

我校成功申报了第二批“1+X”证书制度试点项目——工业机器人操作与运维，工业机器人操作与运维职业技能等级共分为初级、中级和高级三个等级，三个级别依次递进，高级别涵盖低级别职业技能要求，以《工业机器人操作与运维》中级标准为例，该标准共分为工业机器人系统安装、工业机器人校对与调试、工业机器人操作与编程、工业机器人系统维护和工业机器人系统故障诊断及处理等五个工作领域，其中第3个工业机器人操作与编程工作领域与我校《工业机器人操作与编程》课程内容相近，标准在工业机器人操作与编程工作领域中包含了“运用示教器完成工业机器人简单动作的编程”和“工业机器人周边设备编程”两个工作任务，其中，在工业机器人周边设备编程工作任务中要求的职业技能是：能安装PLC编程软件：能进行PLc简单逻辑编程：能进行触摸屏编程，即要求机器人与周边设备进行通信。

1.3课程标准与“1+X”职业技能标准对标

《工业机器人操作与编程》课程是以CHL-JC-01-A工业机器人流水线工作站为教学载体，该工作站主要分为工业机器人、工具及工具库、操作控制模块（控制柜、空压机、配电箱及操控台）、基础操作教学模块、生产线模拟教学模块五部分，目前我们的教学内容主要涉及基础操作教学模块和工具库两部分，教学目标如表1所示，通过与工业机器人操作与运维职业技能标准对比，该课程内容涵盖了工业机器人操作与编程工作领域中的“运用示教器完成工业机器人简单动作的编程”任务的所有内容，未涉及“工业机器人周边设备编程”任务的内容，但此部分技能可以让学生将所学的PLc知识与工业机器人联系起来解决实际问题.从而锻炼学生的综合能力。因此，以“工业机器人周边设备编程”任务的内容为突破口，将“1+X”工业机器人操作与运维证书标准嵌入课程内容中，进行课程改革探索。

2嵌入“1+X”标准的课程建设

2.1课程内容

根据2.3部分的对标差异，依托CHL-JC-01-A工业机器人流水线工作站实训平台，将《工业机器人操作与运维职业技能等级标准》中的“工业机器人周边设备编程”内容增加到课程教学中，以任务驱动为导向，重构课程内容，开发基于工作任务的项目式教学内容。课程内容主要包括工业机器人的基本操作、工业机器人的基础编程与调试、工业机器人的综合编程与调试、工业机器人的日常维护四大模块，在每一个模块中设置多个子项目任务，其中，工业机器人的基本操作模块主要包括安全操作与规范、工业机器人的手/自动操作、坐标系设置等子项目任务;工业机器人的基础编程与调试模块包括轨迹类、搬运和码垛等子项目任务：工业机器人的综合编程与调试模块根据教学载体平台中的生产线模拟教学模块进行开发，共分为冲压单元、运动单元和生产线三个子项目任务，主要考查工业机器人与PLC、触摸屏之间的通信相关知识：工业機器人的日常维护模块与工业机器人操作与运维职业技能标准中的“工业机器人校对与调试”和“工业机器人系统维护”领域任务相同。

2.2教学方式

在教学设计中，由于机器人教学设备昂贵，因此在教学中存在设备少，学生人数多的问题，为了能让学生在有限的硬件资源下都能充分学到相关知识，此课程开设在理实一体化教室，课堂中采用了理虚实一体化教学方式，强调以学生为主体、教师为引导、以具体工作任务为载体组织教学。课堂中教师通过虚拟仿真软件或真实案例视频引入项目任务，同时嵌入工匠精神、守时意识、规划意识、安全操作意识等思政元素，采用虚拟仿真软件对知识点进行讲解演示，学生掌握之后，通过分组进行轮流实操，一组同学先通过虚拟仿真对任务进行模拟再实操，一组同学先在设备上进行实操，在操作过程中可以借助实操微课进行复习巩固，实操完成后进行轮流互换。因此，通过融“教、学、仿、做”为一体的课堂学习，学生能够及时将所学的理论与实践操作相结合，对所学的知识和技能将更为稳固，从而提高教学效果。

2.3教学评价与考核

本课程考核主要包括过程性考核和期末考核两种，过程性考核包括对项目任务的完成质量、自评、互评、师评、对课堂任务的实施与完成情况等，期末考核主要分为理论和实操两部分，鉴于本课程实操性比较强，考核中以技能应用为主，在每一个子项目任务的技能考核评价中，嵌入“1+X”考核标准以细化每一项技能要求和职业素养目标，学生在完成项目任务后，通过教师评价、学生自评和小组互评方式对项目任务的完成质量和职业素养进行打分，最后按照权重计算每个学生的得分，教师将每个学生的项目得分进行反馈并提出改进，经过多次考核评价后，学生的专业技能和职业素养将会得到不断改进和提高，从而也不断地达到“1+X”证书考核标准。

3结语

课证融通是“1+X”证书制度的一种实施路径.本文将“1+X”证书的职业技能标准融入《工业机器人操作与编程》课程中，以CHL-JC-01-A工业机器人流水线工作站为教学载体，通过增补方式对课程内容进行重构，对教学方式和考核评价机制进行改革探索，不断改进人才培养质量，适应企业发展需要。