基于“1+X”证书制度的中职工业机器人专业课程体系构建

梁振华

随着《中国制造2025》计划的实施，自動控制与生产技术得到了极大的重视，传统的制造行业逐渐转型为智能制造行业，工业机器人作为智能制造中的重要组成部分在企业自动化生产中已经得到了广泛的使用，在我国生产力的提高上起着关键作用。

为满足区域经济发展对技术技能人才的需求，中等职业学校开设了工业机器人技术应用专业。但由于中职工业机器人专业发展时间较短，对专业发展现状认识不足，对什么岗位需要什么技能、需要达到什么样的标准缺乏依据，导致人才培养目标把握不准、课程体系设计不够科学。而“1+X”证书制度刚好为专业人才培养制定了方向，使人才培养有的放矢。

一、“1+X”证书制度背景

“1+X”证书制度是《国家职业教育改革实施方案》重点提出的内容，其中“1”为学历证书，“X”为若干职业技能等级证书。两者的结合，既保证了学校教书育人、培养人才的基本要求，也提高了学生的技术技能水平，更有针对性地规范了学生的职业标准，它们之间相辅相成。因此，“1+X”证书制度是国家职业教育改革迈出的重要一步，它的意义在于学生在毕业的时候除了拥有学历证书外，还拥有若干职业技能等级证书，在就业的时候更加适合企业用人要求，减少中间培训上岗环节，缓解结构性就业矛盾。

二、工业机器人专业课程教学现状

工业机器人是社会发展的重要推动力，工业机器人技术应用专业已出现在各层次的学校，对应的课程也制定在人才培养方案里。但在中职工业机器人专业课程教学上仍存在相应的问题。

1.教学资源不足

第一，教师。一个新专业的设立，需要有专业教师团队的支撑，专业对应的课程也需要专业教师进行授课。但因为专业刚设立，学校层面缺乏这方面的教师配备。

第二，设备。编程与调试、运用与维修是工业机器人专业的基本操作和基本能力要求。要完成这两点知识与技能的学习，需要相关的实训设备辅助教学，而工业机器人实训设备较贵，在建设上也需要一定的时间。

2.教学质量不高

第一，兴趣。众所周知，中职学生是由初中毕业升学而来，有些是因为中考失利，专业的选择大多数也是由父母决定，学生对读哪个专业也无所谓，这些学生的学习兴趣其实并不高。

第二，课程。中职学生基础知识较为薄弱，在面对专业课程的时候显得更加吃力，部分课程在设置的过程中并没有考虑到学生的实际情况，只依据理论思维和基本课时需求，忽略了课程之间的相互联系。

因此，学校难以有效地进行复合型技术技能人才的培养，企业人才短缺的问题仍然没有得到解决。

三、工业机器人专业课程体系发展现状

课程体系是教学内容和教学进程的总和，现有的工业机器人专业课程体系中，大部分存在以下问题。

1.课程脱离实际工作岗位

第一，文献研究发现大部分中职学校只依据《教育部办公厅关于制订中等职业学校专业教学标准的意见》设置课程，并没有对市场进行调研，没有了解企业人才需求现状，忽视了人才培养的本质。

例如，在专业技能方向课上都会开设工业机器人虚拟仿真、工业机器人工作站安装与调试、工业机器人现场编程、工业机器人应用系统调整等课程，课时为每周4～6节，但这些课程并不全部适合中职学校。不同类型的企业需求的人才不一样，在近期的企业调研中发现，应用型企业看重的是学生运用与维修的职业能力，一般以生产工为主，需要的是操作与运维职业技能标准；集成型企业看重的是应用系统调整的职业能力，一般以技术工为主，需要的是集成应用职业技能标准，学历分布虽然包含中专、大专、技工技师、本科等，但人才招聘的时候多为大专及以上学历。因此，这些专业技能方向课的设定在中职学校并不全部合理。

第二，课程抑制了学生的知识迁移能力。目前中职学校教育课程由岗位工作领域直接转换成学习领域课程，是以岗位胜任力为培养目标的存量式教育，教师传授知识或技能，学生处于浅层的依附学习状态，学习任务虽然对接企业的工作任务，但学习的技能没有得到阶梯式、多层次的提升，学习者的技术技能水平还是处于较低的水平，不符合企业的人才需求。

2.课程脱离学校基本情况

学校不具备开设实训课程的条件。工业机器人技术应用专业对实训要求较高，在课程设置的过程中较多的中职学校忽略了这一点，在编程、安装与调试方面提供不了充足的教学平台与资源，导致教师开展教学都以理论为主、实操为辅。这样学生的操作能力得不到锻炼，也未能体验类似企业的工作环境，教师难以对课程进行有效的实施，教学效果并不理想。

3.课程体系的构建不科学

第一，课程分类不够细。现有的课程体系在具体的分类方式上还不够细致，在课程门类上不能仅分为基础课程和专业课程两大类，在大类课程中应该结合课程的特点再细分。如专业课应该再分为专业核心课、实践课、专业技能方向课，每门课程占的学时是多少，是纯理论课还是综合实践课，综合实践课的实训课时比例是多少，安排在哪个学期，属于必修课还是选修课也要考虑细致并进行归类，这样的分类使得课程属性一目了然。

第二，课程设置不合理。人才培养方案课程设置不够合理，各个环节的知识衔接不够紧凑，致使很多学生知识结构混乱，增加了学习难度。

首先，中职学生在初中阶段主要以语、数、英、物理、化学为主要学科，在这些学科中，物理虽然涉及基础的力学和电学，但内容相对简单，其专业知识不足以支撑中职工业机器人技术应用专业的课程学习，学生在专业核心课的学习上就难以理解。在课程设置中往往会忽略这一点，没有设置相关的课程，这样的知识衔接就不够紧凑，学生学习起来就比较困难。

其次，工业机器人技术应用专业侧重运动控制，对传感器、伺服电机、变频器、液压与气压传动的课程都有学习要求。但在现有的课程体系中，不是没有涉及相关课程，就是设置的课程都比较深奥，忽略了学生自身的知识基础，学生对运动控制这一知识模块就会学习得不够透彻，使得教学不能够达到预期的效果，导致学生不能适应企业的运维工作岗位。

最后，目前企业使用的可编程控制器系統主要有三菱和西门子两个系统，但多数的中职学校在PLC技术应用的课程中仅学习了其中一种，学生在实际就业时难免会缺乏其中一个控制系统的相关专业知识。

四、基于“1+X”证书制度的工业机器人专业课程体系构建

“1+X”证书制度标准是由企业专家、相关技术人员、专业教师根据职业标准、岗位能力、工作流程为依据共同制定，其职业技能等级标准符合企业用人需求。

工业机器人“1+X”证书职业标准有四个，各中职学校根据自身师资、学情、实训设备及所在区域企业岗位需求选择适合自己的“1+X”证书，将“1+X”证书的标准有效融入课程，确定人才培养目标，合理设置课程，从而建立新的课程体系。下面以工业机器人应用编程职业技能等级标准为例，构建工业机器人技术应用专业课程体系。

1.明确培养目标

工业机器人技术应用专业主要面向转型制造企业或者自动化程度比较高的企业，从事自动化设备的安装与调试、工业机器人自动生产系统的安装与调试等，培养能独立解决企业岗位上的问题，有积极的人生态度、健康的心理素质、良好的职业道德素养、创新的精神和一定的创造力，可以从事自动化设备和工业机器人应用系统的安装、调试、编程、运行与维修等方面工作，符合我国社会主义现代化建设的要求，具有综合职业能力，能够胜任工业机器人技术应用专业相关岗位的技术技能人才。

2.确定技能方向

（1）具有基本的文化内涵，能应用计算机和网络进行一般的信息处理，能与客户沟通，能独立处理问题。

（2）具有识图能力，能看懂机电设备和工业机器人应用系统的结构安装图及电气原理图。

（3）具有钳工、普车的操作能力，能简单绘画机械零部件结构图、完成零部件的加工和装配。

（4）具有电学、力学的知识，能完成简单机电设备和工业机器人应用系统的安装与调试。

（5）具有C语言、PLC编程语言、RAPID语言，能简单编写控制程序，完成机电设备和工业机器人应用系统的构建。

（6）具有机电设备和工业机器人应用系统检修能力，能完成简单的电气和机械排故。

（7）具有工业机器人技术应用专业“1+X”证书制度标准，能依据标准完成工作任务。

3.了解企业需求

工业机器人技术应用专业在中职阶段学生主要有以下三个工作岗位：一是主要的工作岗位，要求安装、调试工业机器人工作站，使得工业机器人可以稳定地运转；二是辅助性的工作岗位，要求在平时的日常生产线当中对设备进行日常维护和管理，以及安装和维修一些机电设备；三是发展的工作岗位，要求为工业机器人工作站的开发以及销售机电设备的企业提供一些技术上的支持。通过分析中职工业机器人技术应用专业的就业岗位可以了解企业在该专业技术人才的任务分配情况，我们可以将这些任务细化为工业机器人工作站点的程序编写、工业机器人的安装与调试、工业机器人的运行与维修以及为销售机电设备的企业提供一定的技术保障等。

4.课证标准对接

工业机器人应用编程职业技能等级标准包含初级、中级和高级，根据中职学生的学情，一般选择初级作为考核标准，考核标准有以下要求。

（1）能遵守6S管理要求，安全操作。

（2）能正确设置工业机器人相关参数，正常通讯。

（3）能用示教器操作工业机器人，运用基本指令进行编程。

（4）能安装、调试简单的工业机器人工作站点，完成典型的企业工作任务。

5.构建课程体系

围绕工业机器人专业课程体系发展的现状、人才培养目标、专业技能方向、企业岗位需求，结合工业机器人应用编程职业技能等级标准（初级），构建工业机器人技术应用课程体系结构，如图1所示。

图1课程体系结构明确了课程的分类，课程分类是为了区分课程的方向和难度。课程设置分为公共基础课与专业技能课，公共基础课包括德育课（中国特色社会主义、心理健康与职业生涯、职业道德与法治）、文化课（语文、数学、英语）、信息技术、体育与健康、历史、化学、物理（机电方向）。专业技能课包括专业核心课、专业（技能）方向课、专业选修课和实训实习课，而实训实习课是专业技能课教学的重要内容，含校内外实训、顶岗实习等多种形式。

在课时分配上，可以结合自身学校的师资、实训设备进行比例上的调整，例如计算机房充足，但工业机器人实训设备较少的情况下，把工业机器人虚拟仿真课的课时适当增加，通过仿真软件了解工业机器人、学习示教器和编程等，实训课时安排2-4节，合理的课程安排，使得教学模式从“理论+实践”的传统教学向“理虚实一体化”转变，有利于学生多元化发展，符合“1+X”证书制度标准要求。

在课程设置上，可以引进企业兼职教师共同制订，共同搭建育人平台。例如在近期调研中发现，企业要求学生掌握工业机器人编程的基本知识，那么在课程体系中就设置了工业机器人现场编程这一门课程；又例如在电气绘图的课程中，多数企业认为学习SolidWorks难度较大，而且不实用，就设置了Eplan这一门课程替代。这样一方面满足了企业对人才的储备，另一方面学生能更贴近岗位需求来学习，同时也解决了专业师资团队建设的问题，符合“1+X”证书制度中以职业技能和工作任务相结合的方式构建课程体系。

五、结束语

基于“1+X”证书制度的中职工业机器人专业课程体系构建的探索任重道远。本文对“1+X”证书制度背景、工业机器人专业课程教学现状以及工业机器人专业课程体系发展现状进行了研究，通过分析现有课程体系存在的问题，以工业机器人应用编程职业技能等级标准（初级）为例，明确培养目标，确定技能方向，围绕岗课证融通构建新的工业机器人专业课程体系。以期新的课程体系能培养出专业技术过硬、职业素养较高以及有创新思维的复合型技术技能人才，缓解结构性就业矛盾，解决企业人才短缺的问题。

[基金项目：本文是广东省教育科研“十三五”规划2020年度教育科研一般项目“‘1+X证书制度背景下中职SIE项目教学策略研究（2020YQJK015）”的研究成果。]

责任编辑 朱守锂 特约编辑 梁珠芳