基于“岗课赛证”融通的工业机器人技术专业课程体系的构建与实践——以黄冈职业技术学院为例

金 鑫

基于“岗课赛证”融通的工业机器人技术专业课程体系的构建与实践——以黄冈职业技术学院为例

金 鑫

（黄冈职业技术学院 智能制造学院，湖北 黄冈 438002）

通过行业调研分析在湖北省智能制造产业转型升级背景下工业机器人行业企业的人才需求及岗位设置，对标全国职业院校技能大赛与1+X证书制度试点——工业机器人集成应用职业技能证书技能需求，重新定位专业人才培养目标，明确工业机器人技术专业主要就业岗位，分析岗位典型工作任务所要求的职业能力与素养，根据职业技能需求落实课程的设置。以黄冈职业技术学院工业机器人技术专业为例，重构基于“岗课赛证”融通的专业课程体系，并提出实施建议，取得了显著成效。

“岗课赛证”融通；工业机器人技术；课程体系；构建与实践

当前，湖北省的制造产业正在进行转型升级，在向智能制造、智能控制和智能服务快速发展，而工业机器人又是制造业重点发展方向和信息化与工业化深度融合的重要体现，所以制造业对工业机器人等制造装备提出了更高的要求，因此行业企业也对工业机器人技术等专业高素质技术技能人才更为渴求，工业机器人技术人才培养将为智能制造产业发展增加新内涵。现阶段，产业发展聚焦于企业对人才的需求，尤其是对高技能人才的数量和质量上都提出了更高的要求[1]。为应对行业对人才的新要求和新标准，黄冈职业技术学院工业机器人专业于2019年重新定位人才培养目标，精准对接产业需求，培养适应湖北制造业转型升级需要的高素质技术技能人才。

一、确定人才培养目标

学校工业机器人技术专业人才培养目标的确定首先是来源于行业人才需求调研，其次对接全国职业技能大赛以及1+X证书的技能要求，并对标国家专业教学标准，最终将人才培养方向选定为工业机器人系统集成与应用。

（一）行业人才需求调研

1. 调研主要有以下三类企业

第一类:机器人制造商，如ABB(中国)有限公司、埃夫特智能装备股份有限公司等；第二类：机器人系统集成企业，如北京华航唯实机器人科技有限公司、武汉霍尼特机器人科技有限公司等；第三类:工业机器人生产应用企业，如湖北黄冈伊利乳业有限公司、湖北索非亚家居有限公司等。

2. 调研对象：人力资源部经理、生产主管、设计人员、技术人员、操作工等。

（二）调研结果

1. 工业机器人行业技能人才队伍现状分析

（1）企业岗位构成。企业主要岗位有：产品开发、系统方案设计、产品安装并调试、销售与售后服务以及管理等岗位。其中，产品安装与调试、销售与售后服务人员需要较多。

（2）企业近三年人才学历分布情况。企业近三年录用员工学历，以本科以上学历为主，其次是高职学生（大专），且对高职生的需求呈上升趋势。

（3）企业未来三年计划招聘人数分析。企业未来三年对产品安装与调试、销售与售后服务所需的人数较多，对管理的人数需求最少。

2. 企业岗位设置及要求

（1）工业机器人生产制造企业相关岗位设置及要求

①机器人研发设计人员要求：机械工程师、电气工程师，本科及以上学历；

②机器人调试人员要求：大专（高职）及以上学历，主要以电气工程师为主，涉及到机器人及其配套调试。

③机器人装配人员要求：机器人装配人员分为机械结构装配与电气装配，每个岗位设置较为单一的装配任务，保障装配产品一致性。中专及以上学历通过短期培训1～2周即可上岗，对于机器人的装配精度，主要以后期的校准和调校来控制精度。

④机器人售后支持人员要求：以电气工程师为主，要求懂机器人编程、操作和电气通用知识，掌握PLC、触摸屏以及低压电气控制。

（2）工业机器人集成装配企业相关岗位设计及人员要求

①方案设计工程师要求:方案设计工程师主要以机械专业为主，要求能够完成工作站的布局、配置、价格等方案内容，要求专科及以上学历，要求2～3年的工作经验。

②技术研发工程师要求:技术研发工程师为机械工程师和电气工程师，需要专科以上学历；

机械工程师工作要求：机器人选型、安装底座设计、工件及物流传输、安全围栏等设计；

电气工程师工作要求：电气原理图，软件设计（程序设计）；

③安装技术工程师要求：分为机械结构安装（钳工）、电气安装工程师（电工），完成现场照图装配工作及施工工作，无学历要求，要求具有熟练施工的经验，应届生无法胜任。

④调试工程师要求：调试工程师主要完成机器人、PLC电气控制软件的编写及调试（触摸屏、视觉等）。

（3）工业机器人生产应用企业相关岗位设计及人员要求

工业机器人生产应用企业对机器人的技能要求主要以机器人的操作为主，部分核心人员能够进行简单的编程，机器人编程及程序更换主要依靠集成企业及生产企业，中专及以上学历经过培训均可满足工业机器人生产应用企业需求。

（三）人才培养目标对接行业企业职业面向（岗位）

通过调研发现，工业机器人技术专业毕业生的主要就业岗位面向工业机器人制造、应用、工业机器人系统集成商等行业。

从事自动化成套装备中工业机器人工作站的现场编程、安装调试维护、系统集成等生产技术管理等工作[2]。具体面向职业如表1所示。

表1 职业面向（岗位）

（四）人才培养目标对接全国高职院校技能大赛

1．全国高职院校职业技能大赛——工业机器人技术应用赛项

(三)科学评价试卷的区分功能，合理调控难度.高考的主要功能是区分考生，为高校录取提供有效的高考分数.因此其区分能力应是评价试卷质量最重要指标.标准差和变异系数应该给予更多的关注.难度只是评价试卷的一个指标，而且对高考而言并不是十分重要的，但因为其牵涉考生的得分情况、考生的心理感受以及各省录取的分数线，因此受到了超乎寻常的关注.从本文的分析可以看出，试卷只要不是过易或过难，其对考生的区分精细、明确，就是可接受的范围.因此高考应该根据区分和选拔的主体任务，合理调控试卷的难度，使试卷更好地发挥区分功能和对中学教学的导向作用.

通过查阅“工业机器人技术应用赛项规程”，该赛项设计是依据工业机器人制造、系统集成和应用等企业岗位的迫切需求，结合高职教育人才培养定位，着重考核对学生以下五个方面的技能：（1）机械系统设计设计、安装和调试；（2）电气控制系统的设计、安装与调试；（3）智能视觉系统的设计、安装与调试；（4）工业机器人示教编程、安装与调试；（5）智能制造系统的集成应用与现场维护能力。

同时考察参赛团队的组织和管理、工作效率、质量和成本的控制及安全意识等专业素养，推动制造产业模式和形态根本性转变。

2．全国职业院校技能大赛——机器人系统集成赛项

通过查阅“机器人系统集成赛项规程”，该赛项是以典型机械零件的智能制造为背景，采用机器人系统集成技术完成制造单元系统的智能化改造；考察学生对工业机器人、可编程控制器、数控系统、机器视觉等控制设备的编程与调试能力，以及对复杂机器人集成系统的联合调整能力，并兼顾对选手在工业网络和数据归档处理信息化能力的考核，充分对选手面对复杂任务要求时的分析处理、方案制定和执行能力的检验，展现选手的综合职业素质和创新水平。竞赛项目以机器人系统集成技术的应用为核心，将行业发展的最新技术融入竞赛内容，竞赛内容源自企业真实的项目和工作任务需求，反映了企业对机器人系统集成技术岗位的行业需求。

以上两项全国职业院校相关赛项均聚焦工业机器人系统集成岗位，反映出工业机器人行业企业岗位对高职学生职业技能的最新要求，即机械设计与安装调试、电气控制系统的设计与安装调试、视觉系统的调试、工业机器人操作与编程、机器人工作站的安装调试、系统集成与现场维护等，这些技能要求也应成为专业人才培养的重要技术指标。

（五）人才培养目标接1+X证书制度试点

截至2022年3月1日，教育部共发布四批职业教育参与1+X证书制度试点教育培训评价机构及职业技能等级证书名单，其中有“工业机器人集成应用”“工业机器人装调”“工业机器人产品质量安全检测”等10个机器人技术应用相关证书，结合黄冈职业技术学院人才培养目标及岗位需求，学校选定由北京华航唯实机器人科技股份有限公司组织鉴定的工业机器人集成应用职业技能等级证书（中级）为学校工业机器人技术专业应考证书。

通过查阅1+X证书制度试点——工业机器人集成应用业技能等级标准，工业机器人集成应用职业技能等级证书（中级）面向的职业岗位包括：工业机器人系统集成、生产应用、 本体制造等企业的技术服务、机械安装调试、电气安装调试、虚拟仿真、系统集成、 维护维修等岗位；其应具备的技能要求包括：能够根据应用需求进行集成方案适配、绘制原理图及操作手册和维修手册的编制，能够在离线编程软件中构建和应用模拟工作站，能根据典型工作任务完成示教编程，能根据工艺要求对集成系统进行联机调试与优化，能遵循规范对集成系统进行维护、备份及异常处理，能根据维护保养手册查找机械和电气故障并维修[3]。

综上所述，无论是行业企业岗位需求，还是全国职业院校技能大赛以及1+X证书制度试点技能需求均聚焦工业机器人系统集成与应用，因此，黄冈职业技术学院工业机器人专业人才培养方向选定为“工业机器人系统集成与应用”，同时对标国家专业教学标准，最后确定学校工业机器人技术专业的培养目标是面向工业机器人、智能装备制造等通用装备制造业，培养学生掌握工业机器人系统集成与应用所需的专业理论知识和实践知识，具备工业机器人机械安装与调试、电气安装与调试、虚拟仿真、系统集成、维护修理等方面的实践技能，面向工业机器人系统集成、集成系统的生产应用、本体制造等职业岗位群，能够从事工业机器人系统集成、系统安装与调试和工业机器人销售与集后服务等工作的高素质技术技能人才[4]。

二、专业课程设置思路

首先根据专业人才培养目标，明确主要就业岗位，分析岗位典型工作任务；再根据工作任务分析其所要求的职业能力与素质要求；最后根据职业技能需求设置相应课程。

（一）工作岗位典型任务分析

根据行业和企业的职业定位，确定主要岗位与本专业典型工作任务的对应关系，如表2所示。

表2 工业机器人企业主要工作岗位典型任务分析表

（二）典型工作任务——专业职业能力与素养要求

根据企业岗位要求，结合全国职业院校技能竞赛以及1+X证书制度试点工作内容确定专业职业能力与素养要求[5]，其对应关系如表3所示。

（三）“3+1”技能培养——课程对应关系

通过归纳A1～A66等75个工业机器人技术专业职业能力与素养要求，专业人才培养可设置为“3+1”技能培养，即3个专项技能——机械工程、电气工程及机器人控制工程和1个综合技能——机器人系统集成，并将上述75个技能要求融入到以下20门课程中去，职业能力与素养要求——课程对应分析表如表4所示。

表4 职业能力与素养要求-课程对应分析表

三、专业课程教学实施建议

构建“通识课程共享、专项课程并行、拓展课程共育”课程体系——通识课程共享即专业通识课程将集中专业群内优质教学资源共同实施教学；专项课程并行即各专项技能课程同时并行开课，实施教师分工协作模块化的教学；拓展课程共育即拓展课程由企业和学校共同实施综合项目育人。

同时，各门课程内容与企业实际岗位能力相融通、与专业技能竞赛能力相融通、与“1+X”证书标准相融通，校企合作开发“双元”教材，实施教师分工协作模块化的教学模式，优化教学管理制度，全面规范教学管理，深化“三教”改革，实施“岗课赛证”综合育人，具体课程教学实施建议如表5所示。

表5 专业课程教学实施表

四、专业人才培养成效显著

学校工业机器人技术专业近三年毕业生就业率超过99%，据第三方就业质量年报表明，2021届毕业生的供需比为1：7.63，是全国同类专业2倍以上；就业满意度、专业与职位相关度、母校满意度均比同类专业毕业生高5%以上；学生“双证”取得率达到100%；学生参加全国高职院校技能大赛，多次获奖，2021年以来工业机器人技术专业取得的主要教学成果见表6。

表6 2021工业机器人技术专业主要教学成果一览表

五、结语

为了培养一批能掌握智能制造、智能控制、智能服务等工业机器人专业高素质技术技能人才，黄冈职业技术学院机器人专业团队于2019年在1+X证书制度背景下，重新定位人才培养目标，精准对接产业需求，采用“岗课赛证”融通的方式重构课程体系，整合课程内容，创新教学方法，培养了学生自主学习的积极性和适应企业工作岗位的自信心，通过近三年以来的教学实践，从专业主要教学成果来看，教学改革成效显著；从第三方评价机构调研数据来看，学生就业满意度、专业与职位相关度、母校满意度均比同类专业毕业生高5%以上，专业人才培养社会认可度高。

[1]段向军,朱方园,赵海峰.新工科背景下高职 工业机器人专业复合型创新人才培养体系研究与 实践[J].职业教育研究,2019(5):52-56.

[2]孟凯.机器人群控智能制造系统功能设计与 应用研究[D].杭州:浙江工业大学,2019.

[3]郑明辉,吕静,陈福德.工业机器人技术专业 人才需求分析与研究——以德州为例[J].黑龙江科学, 2019(21):150-151.

[4]夏智武,吴义苗,齐嵩宇,等.工业机器人集成应用职业技能等级标准[S].北京:北京华航唯实机器人科技股份有限公司,2021.

[5]雷红华.智能制造背景下的工业机器人技术 专业人才培养研究——湖北省教育科学“十二五”规划课题工业机器人技术专业课程体系的研究成果介绍[J].襄阳职业技术学院学报,2019(3):137-140.

Construction and Practice of Curriculum System on Industrial Robot Technology Based on Integration of“Post-Course-Competition-Certificate”——Take Huanggang Vocational and Technical College as an Example

Jin Xin

（Huanggang Polytechic College，Huanggang438002Hubei）

Through industry research and analysis, the talent demand and post setting of industrial robot industry enterprises in the context of the transformation and upgrading among the intelligent manufacturing industry in Hubei Province were compared with the national vocational college skills competition and the pilot of the 1+X certificate system-industrial robot integrated application of vocational skills certificate skills demand, repositioning the training goal of professional talents, and defining the main employment positions of industrial robot technology, analyzing the professional ability and quality required by the typical job tasks of the post, and implementing the curriculum setting according to the needs of professional skills. Taking the industrial robot technology specialty in Huanggang Polytechnic College as an example, the professional curriculum system was reconstructed, based on the integration of “post-course-competition-certificate”, and the related implementation suggestions were put forward, which has achieved remarkable results.

“Post-course-competition-certificate”fusion; Industrial robot technology; Curriculum system; Construction and practice

G423.07

A

1672-1047（2022）05-0047-06

10.3969/j.issn.1672-1047.2022.05.13

2022-09-03

湖北省高校教学研究项目“1+X证书制度试点背景下工业机器人技术专业‘书、赛、证’融通的人才培养模式改革与实践（2020828）；黄冈职业技术学院教学研究课题“工业机器人技术专业1+x证书制度试点研究与实践” （2020C2041103）。

金 鑫，男，湖北新洲人，工业机器人技术专业主任，工学硕士，副教授。研究方向：工业机器人技术应用。

[责任编辑：刘良瑞]