1+X证书制度背景下工业机器人现场编程与应用课程课证融通改革与实践

刘俊 代慧

*项目来源：广州番禺职业技术学院校级科研项目（教研类）“‘1+X证书制度背景下《工业机器人现场编程与应用》课程课证融通的改革与实践”（2022JG28）。

作者简介：刘俊，通信作者，讲师。

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.10.127

摘  要  针对高职学生课程学习与当前的主流证书考证脱节、教学环节与考证培训脱节、考证通过率亟待提高的问题，以工业机器人现场编程与应用课程为例，进行课证融通，使教学目标不脱离课程标准和人才标准方案的同时，引导学生能够按照职业证书的规范进行操作。根据岗位要求及“1+X”证书考证标准，确定课程教学内容与职业标准和岗位能力相对接。

关键词  课证融通；“1+X”证书制度；工业机器人现场编程与应用

中图分类号：G712    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2024）10-0127-04

0  引言

实施“1+X”证书制度试点，是职业教育模式重大变革和制度设计创新，彰显了职业教育类型特点，使其地位显著提升[1]。学校是“1+X”证书制度试点的实施主体，为做好高职工业机器人应用技术专业的课证融通工作，培养既有工业机器人理论基础又具备相关设备操作、调试、维护技能的复合型技术技能型人才，课程体系与证书体系对接可遵循“课程覆盖、自主定位、自行选择、以证代考与培训并存”的原则。但由于“1+X”证书制度试点工作仍处于摸索阶段，无统一标准和模式，需院校与第三方培训评价组织密切配合，在实践中不断总结完善。

目前，围绕“1+X”制度开展的工业机器人认证的证书主要有四个：工业机器人应用与编程、工业机器人操作与运维、工业机器人集成应用和工业机器人装调。在“1+X”证书制度下，构建课证融通的人才培养方案是当前职业教育迫切需要解决的问题，在专业教学标准的基础上，深入分析“1+X”证书标准，从标准融通、课程融通、实训体系融通三个方面进行“1+X”课证融通的探索和实施工作也是非常有必要的。

不管是职业院校还是应用型本科院校，一直在探索学历和技能之间怎样能更好地契合。大部分职业院校实行“双证”毕业模式，即学生在校学习期间要考取一个与职业相关的技能证，然后才能拿到毕业证[2]，但是一直没有相关的制度来进行管理和约束。“1+X”证书制度恰好解决了这一问题。目前，国内很多学校从2019年开始已经顺利地开展了一批又一批的“1+X”考证工作，一般采取的方式就是课程学习和考证培训分开，单独进行，课程学习通常是发生在较早的学期，未进行考证专业知识的融入，后期考证前一般再进行为期两周的培训。集训期间受设备、时间的影响，学生练习的效率不高，也会导致考证通过率较低。只有真正地实现课程与考证融会贯通、齐头并进，才能保障考证的高通过率和学生学习的有效性。

“1+X”证书制度已经在全国各大职业技术学院得到广泛推广，并在多个学校的智能控制以及机器人专业课程等领域确立了相关探索性发展方向以及驱动性影响方式。同时，针对专业技术人才培养中课证分离的弊端进行了改革，很好地实现了课证融通[3]。

1  课证融通的必要性

目前，大部分高职院校工业机器人及自动化专业在校学生均超过300人，每个学生都面临毕业就业，顺利毕业获得一技之长是专业培养的长期目标。在“1+X”证书出现之前，针对机器人专业的资格证书是很少的，学生就业缺乏竞争力。尤其是在智能制造大力发展的今天，学生有行业认可的证书，可以为就业和升学增加极大的自信。

工业机器人现场编程与应用课程在中高职院校是工业机器人技术专业核心课程，是一门面向工业机器人应用编程岗位、理论和实践高度结合的职业课程。融合“1+X”证书考证内容与课程教学内容，学生通过学习本课程可以达到“1+X”工业机器人应用编程工、机器人装调工和集成应用工程师的考核水平。以工程实际应用为重点，以工业机器人技术基础、传感器技术、电气控制技术等为基础，让学生掌握工业机器人结构、工作原理、基本操作与应用、编程方法、系统日常基本维护等方法和能力，使学生毕业后在从事工业机器人应用编程岗位的工作中具备扎实的理论基础和岗位技能。

现在较多院校已经成功申报机器人“1+X”证书试点，目前也已完成不低于一轮的证书考核，未来要完成的考证任务还很艰巨，课证融通的开展对后续考证工作的推进有非常大的促进作用。将X证书培训内容与专业课程有机融合，合理优化和重构教学内容、实践场所、组织形式、教学时间、教学模式等，实现X证书培训与专业教学过程的一体化，为考证打下坚实基础和节约培训时间。

2  研究内容

目前，针对工业机器人技术专业有多项证书，其中“1+X”工业机器人集成应用的考核标准是：能根据应用需求进行集成方案适配、原理图绘制以及操作手册和维护保养手册编制，能在离线编程软件中搭建并仿真工作站应用，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、电气故障并维修。

“1+X”工业机器人装调考核的标准是：熟悉工业机器人安全操作规范；能依据机械装配图、电气原理图和工艺指导文件独立完成工业机器人本体及系统的安装与调试；能对工业机器人进行校准与标定，对工业机器人系统进行基本参数设定与示教操作。

本研究从工业机器人现场编程与应用课程入手，引入“1+X”工业机器人装调、“1+X”工业机器人集成应用的考核标准，按照将证书考核标准依章节和项目融入教学内容并进行内容重构的思路进行课程改革与实践。具体改革和实践内容如下。

1）将本专业的两个试点证书的考核标准进行认真解读，建立新的课程标准，并及时引入行业新标准、新规范至课程标准中。课程标准是课程开展的依据，只有合理地进行课程标准的设计，才能更好地进行课程内容的展开。

2）课程内容重构。依托现有的工业机器人基础综合实训平台，融入“1+X”工业机器人装调考核标准和“1+X”机器人集成应用考核标准，将机器人内容重构为六大项目，分别为：①机器人本体拆装与基本操作；②工业机器人程序轨迹的编写与示教；③工业机器人搬运与码垛；④机器人与PLC程序的联调；⑤工业机器人的日常维护；⑥考证综合训练模块。教学项目框架如图1所示。

3）课程考核方式重构，依据重构后的课程内容和考证评分标准，按照任务制作任务书和评分表。原来的教学以线上学习、线下过程考核为主。重构课程内容，课程考核方式也应随之重构，在原来学习通线上学习考核方式不变的情况下，在线下过程考核中，基于证书的考核内容和评分标准，独立设计考核任务和评分标准，每一项目任务均严格按照评分标准进行打分，让学生在课程学习的过程中通过任务书了解考证的主要内容，能严格按照考证的评分标准来要求自己实操练习的过程。如在考证任务中，针对搬运典型案例设计仓储单元的取料任务和评分标准模板，如表1和表2所示。

4）教学模式重构，课证融通最大的挑战是设备的使用，引用虚拟仿真软件构建理虚实一体化教学模式，如图2所示，虚拟仿真可重复使用，很大程度上能够缓解由于设备不够而造成的学习困难。由于机器人教学设备昂贵，因此在教学中存在设备少、学生人数多的矛盾。为了能让学生在有限的硬件资源下充分学到相关知识，加强实操练习，课程开设在理实一体化教室，课堂中采用理虚实一体化教学方式，强调以学生为主体、以教师为引导、以具体工作任务为载体组织教学。在课堂教学中，教师通过与实操设备高度还原的虚拟仿真软件或真实案例视频引入项目任务，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，一组学生先通过虚拟仿真对任务进行模拟再实操，一组学生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，实操完成后进行轮换。

5）课程思政灵活转变。结合时事热点、课程内容和考证标准，灵活准备课程思政内容，在日常课程中及时向学生传达机器人的安全操作和机器人课程中蕴含的思政元素。在工业机器人现场编程及应用课程中，将机器人概述、我国机器人应用和研发现状作为课程切入点，将理论教学与实践紧密结合，从社会热点和时事政治出发，对课程中蕴含的思政元素和承载的思政功能进行充分挖掘，从“中国制造2025”、超级强国、大国重器、工匠精神、智能制造、机器人重要人物等方面着手，把价值引领要素及内涵巧妙地融合在课堂教学中，深入挖掘思政教育元素，做到同频共振，力求让学生在思想和专业技能上都有收获，同时增加课内外思政案例的学习考核。以我国先进科学技术的快速发展增强学生的求知欲望，激发学生学习工业机器人先进知识和运用先进技术振兴中华的斗志，为国家培养品德和学识全面发展的高质量人才。

3  结束语

本次课证融通改革以证书考试为驱动，激发学生学习的主观能动性，结合理虚实一体化教学，虚拟仿真系统让学生熟练操作步骤，保障学生安全，减少实训设备损耗，实践操作提升学生专业技能，获得一技之长，增强就业自信。不同于以往的课程教学改革，本次教改的成果更多的是课程上的应用，改革成果的最终目标是用于学生考证。一方面，学生在校期间收获专业技能，提升就业自信，以证书考试为驱动；另一方面可以极大地促进专业发展，提升学院以及学校的就业率。

本次课程改革是实现课程标准与职业技能等级考核大纲对接、教学任务与职业技能等级考核项目对接、课程考核标准与职业技能等级认证标准对接最好的途径，也可以为后续打造“1+X”精品示范课奠定基础。

4  参考文献

[1] 凌旭，戴俊良，肖芝.“1+X”证书制度下书证融通重构工业机器人技术专业核心课程研究[J].中国现代教育装备，2021（15）：156-159.

[2] 吴震，周微，徐红明，等.“1+X”证书制度背景下智能控制技术专业书证融通课程体系优化研究[J].浙江交通职业技术学院学报，2020，21（3）：43-46.

[3] 凌旭，戴俊良，肖芝.“1+X”证书制度下高职工业机器

人技术专业建设改革探索[J].模具工业，2021，47（6）：

80-85，94.