基于“1+X”制度模式的工业机器人专业实践研究

祁丽春

摘要：文章在分析工业机器人专业发展现状后，从工业机器人专业新模式、教学目标、教学设计理念、教学内容、學习考核评价、技术支持与示范引领六个方面展开，对基于“1+X”证书制度的江苏省常熟中等专业学校工业机器人课程实践进行研究分析，并提出后期教学相应改进措施。

关键词：“1+X”制度；思政融合；课程实践

一、引言

实施职业技能等级证书制度培养复合型技术技能人才，是应对新一轮科技革命和产业变革带来的挑战、促进人才培养供给侧和产业需求侧结构要素全方位融合的重大举措；是促进职业院校优化实训内容、强化专业建设、注重企业对接、加强师资团队建设、全面提高教学质量的重要着力点；是促进教育优先发展、人才引领发展与产业创新发展相互促进、有机衔接的重要途径，对深化产教融合、校企合作、健全多元化办学体制、完善职业教育和培训体系有重要意义。

二、工业机器人专业发展现状

高档数控机床和机器人领域在《中国制造2025》中被列为十大重点领域中的第二项，国家同时明确了制造强国路线图。近年来，工业机器人销量在我国持续增加，保有量也达到新高，预计2025年工业机器人保有量可达180万台。同时，我国自主品牌工业机器人国内市场占有率也持续攀升，预计2025年可达70%以上。在其影响下，国产关键零部件国内市场占有比也在不断增加。

新工科背景下智能制造人才需求正在发生转变，同时单一技术技能型人才也在向复合型高端工程人才转变。教育部颁布的《关于做好第二批1+X证书制度试点工作的通知》中指出，第二批试点证书范围包括工业机器人操作与运维和工业机器人应用编程。

三、基于“1+X”制度模式的工业机器人专业思考

（一）工业机器人专业新模式

工业2.0时代的主流学科为机电技术、电子技术、控制技术、驱动技术、计算机技术和信息技术等，工业3.0时代的主流学科为工业机器人、智能传感、工业网络和数据处理，工业4.0时代的主流学科为“互联网+”“机器人+”“人工智能+”等，不同于以往的专业群建设，它不限实践条件，并混编教学团队。

常熟中等专业学校依托北京华航唯实机器人科技股份有限公司CHL-DS-01型竞赛平台，结合工业机器人“1+X”操作与运维职业技能等级标准，融入思政教育和劳动教育开展工业机器人操作与编程课程，并以“任务导入、虚拟仿真、示范演练、精准分拣、联合评价、深研优化”六个环节设计教学活动。

关于综合性设计实验，常熟中等专业学校从五个方面展开。第一，学生在超星平台上预习综合课题内容。第二，教师开展分组及任务讲解。第三，学生基于机器人实训平台进行课题的实操与验证。第四，学生在机器人实训平台演示机器人运行结果，教师根据机器人演示效果、实验报告和答辩结果打分。第五，以小组为单位，学生开展交流讲演，重点分享实验方案设计、效果演示、实验过程中遇到问题及解决方法，其他学生进行交流点评。

（二）瞄准立德树人要求，确立“思政融合”教学目标

工业机器人操作与编程课程是工业机器人技术专业第五学期开设的专业方向课程，结合“1+X”工业机器人操作与运维考评中心实训设备，常熟中等专业学校采用高等职业教育“十三五”创新示范教材《机器人技术应用项目教程》。该课程结合校企合作中企业的汽车零部件垃圾分拣岗位实际要求，积极探索行动导向、混合式教学模式，按照“做、学、教”一体化模式展开教学。常熟中等专业学校基于“1+X”职业资格标准、岗位需求、思政教育和学情分析，以立德树人为基本要求，每个章节教学从知识、技能和素养三个方面设计并达成教学目标。如智能垃圾分拣站的项目教学包含安全教育、劳动教育、职业素养、创新思想、目视化管理、工匠精神等思政内容，在完成课程任务的同时，达到思政融合的教学目标。

（三）对标智能制造新要求，创新“五化融合”教学设计理念

常熟中等专业学校坚持以学生为主体的教学理念，基于学生的学习规律、思维习惯、知识基础、能力提高等因素，借助现代信息技术手段，将线上与线下、理论与实践、学校课程与岗位任务相结合的形式融入课前、课中、课后各环节，实现校企合作全程化、教学方法一体化、教学内容职业化、课程思政潜移化、教学过程信息化，促进学生自主性、反思性学习。

根据教育部“1+X”职业技能考核要求和行业企业岗位调研结果，常熟中等专业学校工业机器人专业内容对校企资源和行业培训评价组织资源进行了整合，将技能提高目标设计为“企业岗位技能”与“1+X”职业技能两条成长主线，互相交织，融合发展。

如智能垃圾分拣站的项目教学可以让学生形成以工作过程为导向的思维方式，在真实的工业机器人工作情境中学习，通过实现典型工作任务来实现“做中学”和“学中做”，从而获得相应的职业实践工作能力，获得全局思考统筹的能力。

（四）适应智能制造发展，引入“虚实结合”教学内容

在工业机器人“1+X”操作与运维职业技能等级标准的要求下，常熟中等专业学校基于教育部专业教学标准，充分进行行业调研，打破以知识传授为主的传统学科课程模式，转变为以工作过程导向的能力本位课程模式。课程项目的实施充分以企业生产原型为基础，尝试解决在实际生产运行中所遭遇的难点问题，实现教学过程与生产过程的对接，按照“工作站搭建→模拟仿真→调试运行→评价总结”的工作流程组织教学内容，着重培养学生解决实际问题的能力。

常熟中等专业学校工业机器人操作与编程课程采用项目制教学，将课中任务进行提取、整合和拓展，并融入工业机器人操作与运维“1+X”考核要求，使得学生学习方向更明确，积极性更高，教学流程更加清晰，教学内容循序渐进，符合以“学习者为中心”的课堂教学模式。同时，常熟中等专业学校结合工业机器人“1+X”操作与运维职业技能等级标准，从多元化、多主体、多维度三个角度进行教学评价，实时监测师生行为，并生成数据进行分析，为教师教学提供精准的反馈，并为企业提供一线整改数据。

（五）学习考核评价

常熟中等专业学校将工业机器人操作與编程课程的改革教学模式在工业机器人技术专业2017级-2019级进行推广，取得很好的教学效果，学生评价结果为“优”“良”的人数比例远远大于评价结果为“中”“差”的人数比例。在课程教学的开展过程中，常熟中等专业学校根据学生、企业和教学督导的反馈对课程持续进行改进，有效提高课程目标达成度。

（六）技术支持与示范引领

依托常熟中等专业学校现代学徒制项目，团队教师对课程资源进行整合，充分利用常熟中等专业学校工业机器人实训平台开展项目式教学。团队教师细分知识点，将视频整合至超星平台，应用充分教学资源，活跃用户数占课程注册使用人数的比例较高。超星平台能保障信息安全，同时满足提供开放用户身份数据，开放课程访问数据、学习行为数据及相关运行数据等监管要求。

工业机器人操作与编程课程采用录屏+线上线下混合式教学模式，展现了在线教学的优势。教师整合课程的优质资源，课前发布项目式学习任务，课中讨论互动，并分组进行工业机器人实操，验证想法和程序，调试成功后集体展示讲解，课后答疑，起到监督、排忧、解惑的作用。学生发挥自主学习能力，充分利用教师提供的优质资源，能达到预期的学习目标。与传统的教师讲解一步学生跟着操作一步相比，该课程模式深入浅出地引导学生开展学习，起到很好的示范与引领作用，也是提升教师线上教学水平的有效途径。

第一，校企联合组成“虚拟教研室”，建立专业教师实践教学能力提高机制，打破校企交流的壁垒，促进校企产教深度融合。第二，校企联合研制实践教学平台，持续更新教学内容和工程实践案例，开发教学资源，为课程持续改进提供支持。第三，校企联动，打破传统教学模式，探索“线上+线下”“课上+课下”“学校+企业”的理实一体化教学新模式，以企业实际工程案例为驱动，开展项目式教学，切实提高学生的工程实践能力。第四，教师面向专业人才培养目标，挖掘企业文化中立德树人的思政元素，剖析知识体系结构，挖掘思政元素的融入点，依托现代学徒制项目，重构教学内容，将知识传授、能力培养、价值塑造贯穿教学过程，促进校企文化融合。第五，教师分析课程教学内容与毕业要求指标点之间的支撑关系，研究课程教学效果的考核评价机制，将过程性评价与终结性评价相结合，促进教学持续改革。

四、结论

本文基于“1+X”证书制度试点工作，探索工业机器人专业改革，以常熟中等专业学校工业机器人操作与编程课程为基础，在分析工业机器人专业发展现状和工业机器人职业技能等级证书后，从多个方面进行分析研究，厘清“1+X”制度模式下的工业机器人专业实践中遇到的问题，并提出改进方法。

后期教学改进措施有两点：第一，教师应依据课堂教学任务合理调整前测方式，加强过程监控，进一步提高前测的科学性和可行性。第二，教师通过适当拓展教学内容和课后延伸环节，提高学生企业主流机器人操作能力，做到举一反三，以适应不同类型机器人操作岗位。

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基金项目：江苏省职业技术教育学会2021- 2022年度江苏职业教育研究立项课题“1+X证书制度下新型活页式教材开发实践研究——以工业机器人操作与运维证书为例”，课题编号：XHYBLX2021169；2021年度电子信息类专业教学指导委员会教改项目，项目编号：3208。

（作者单位：江苏省常熟中等专业学校）