双高专业群建设下工业机器人操作与编程课程建设探索

张松宇 王京

摘要：“双高计划”背景下，学院聚焦自治区能源支柱产业发展需求，打造机械制造与自动化专业群，培养机械领域的高素质复合型技术技能人才。专业群课程体系建设是实现专业群人才培养目标的关键要素，本文以专业群核心课程《工业机器人操作与编程》为例，通过企业调研，从课程建设背景、岗位能力需求、课程建设内容三方面对课程进行了探索与实践研究，为专业群课程体系建设助力。

关键词：工业机器人；专业群；职业能力；“1+X”

中图分类号：G4文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2022.21.092

1课程建设背景

国家要大力发展智能制造产业，由制造业大国成为制造业强国。内蒙古自治区装备制造的智能化水平与国内其他发达地区相比具有较大差距，大部分工业企业技术升级改造需求迫切，进而对智能制造高素质技术技能人才的需求迫切。因此加快高端装备制造业技术技能人才培养，对推动内蒙古及周边地区装备制造业，尤其是能源装备向智能、创新、绿色发展具有重要意义。而工业机器人技术等相关专业课程所培养的职业能力与素质在支持现有大型装备制造企业数字化机床改造，逐步实现智能化、数字化、信息化起到关键性的作用。基于此，对机械制造与自动化专业群核心课程《工业机器人操作与编程》进行课程改革建设，对接专业群岗位链，分析职业岗位能力，提炼典型工作任务，依据企业工作标准，重新梳理知识点技能点，制定详细的教学实施过程，提升专业群内学生的综合职业能力，为实现专业群人才培养目标贡献力量。

2岗位能力需求调研

为了使课程建设内容和教学方式符合学生能力发展及职业岗位需求，使学生毕业后能够在企业胜任智能管控、智能化生产以及能源装备升级改造与维护维修等工作，开展专业群人才培养企业调研，了解工业机器人技术岗位人员应具备的知识、能力与素质。课题组深入自治区能源装备制造龙头企业、国内顶尖智能制造企业以及自治区中小微机械制造企业涉及智能制造和工业机器人等高端装备制造业的企业，采用现场参观、企业专家研讨、座谈等方式，对企业一线员工、工程师、技术人员、招聘人员等进行调研，了解企业的实际生产制造过程、企业对智能制造相关专业知识、技能、素质要求的变化和趋势，学生在企业从事的岗位类型、工作任务、应具备的职业能力、企业对课程内容设置的建议等方面信息。

综合调研结果，总结得出与本课程相关的工业机器人技术就业岗位及对应的职业能力如下：

（1）工业机器人装调与维护员：会安装、调试机器人本体，熟练操作机器人、能够对机器人进行维护保养、故障诊断、现场抢修。

（2）工业机器人应用系统运行维护员：能够进行工业机器人系统二次开发、工业机器人系统集成与维护、自动化系统设计与升级改造。

（3）工业机器人售后服务员：工业机器人售前售后支持，技术推广、会安装调试工业机器人，会排查、检修工业机器人故障，具备工业机器人操作、安装调试、维护能力。

3课程建设内容

3.1课程特点

经课程调研与综合分析，本课程将职业目标定位于工业机器人基本操作、应用编程和调试能力的培养。通过课程学习，使学生具备独立完成工业机器人系统运行、维护与调试的工作能力，为将来胜任企业智能升级改造不同岗位专业技术工作、熟练应用先进智能制造技术解决工程实践项目奠定良好基础。

将收集的企业真实案例进行教学化处理，以工学结合、能力递进的思路设计教学内容，包括工业机器人基本操作、现场编程、离线编程、视觉检测技术、PLC应用等知识点和技能点，主要培养学生熟练掌握工业机器人操作、应用编程和调试能力，提升学生职业岗位能力和素养。课程前导课为《传感器与自动检测技术》《电机及驱动技术》《电气与PLC控制技术》等。通过前导课程的学习，学生了解了工业机器人相关传感器技术、电机驱动技术、PLC控制技术等理论与实践操作技能。学生在具备前导课程所培养的各项能力后，在此基础上，学习工业机器人的基本原理和基础知识，掌握工业机器人现场编程和离线编程操作步骤及方法，初步具备一定的工业机器人编程及仿真设计能力，进而达到职业岗位能力需求，同时也为后续《工业机器人技术应用》《智能制造系统安装与调试》等课程打下坚实基础。

3.2课程教学内容重构

通过企业调研，明确了课程建设思路和课程内容的选取依据，在系统分析工业机器人技术相关岗位职责基础上，提炼典型工作任务，对接企业工作标准，“1+X”证书职业技能等级标准，与企业技术人员共同进行课程建设与实施。课程内容设计将理论与实践结合，基于学院现有实训设备，根据专业群人才培养定位要求，将课程内容重构为7个教学项目（见表1）。

3.3“1+X”证书对接

“1+X”工业机器人应用编程（中级）的职业技能目标定位为：能遵守安全规范，对工业机器人单元进行参数设定；能够对工业机器人及常用外围设备进行联结和控制；能够按照实际需求编写工业机器人单元应用程序；能按照实际工作站搭建对应的仿真环境，对典型工业机器人单元进行离线编程，可以在相关工作岗位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。

根据上述“X”证书技能目标定位，对课程进行模块化重构之后，教学项目已经基本涵盖了工业机器人应用编程职业技能等级（中级）证书中所要求的技能要点，同时，积极将企业新技术、新工艺、新规范纳入课程标准和教学项目中，确保有效培养学生工业机器人应用系统编程能力。下面以项目2视觉检测装配工作站为例，说明教学内容与“X”证书能力点对接。

3.4评价考核

结合工业机器人岗位能力要求，依据行业标准、《课程质量标准评价体系》、工业机器人应用编程职业技能标准，在知识、技能、素质培养过程中，采用过程评价（60%）与结果评价（40%）相结合的考核评价方式。评价主体包括学生自评、互评、教师评价、学习平台评价，评价要点包含知识技能评价点及职业素养评价点。在每个学习任务的实操考核中，都会融入“1+X”证书制度的考核细则，对学生的职业素养能力和技能点分别进行评分，使学生意识到规范操作和具备良好职业素养的重要性。其中，过程评价由学生自评、互评、师评和平台评构成，结果评价由教师评价。

4结语

经过一系列课程改革举措，在教学实践中取得了良好的教学效果。教学项目紧贴学生日后工作岗位，学生课前、课后学习主动性明显增强，课中互动积极活跃，学习兴趣明显提升，学生成绩较上届达标率提升9.3%，平均成绩明显优于往届学生，学生岗位职业能力提升，课程三维育人目标达成。

参考文献

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