中職工業(yè)機器人專業(yè)崗位情境化學習領(lǐng)域的建設(shè)和研究

侯躍云

[摘? ? ? ? ? ?要]? 先對現(xiàn)階段中職工業(yè)機器人專業(yè)的實際教學現(xiàn)狀進行分析，之后，通過對現(xiàn)今工業(yè)機器人專業(yè)崗位對人才能力的具體要求進行調(diào)研，以此明確本專業(yè)的教學目標，基于此，研究本專業(yè)學習領(lǐng)域與實際工作過程銜接的方法，構(gòu)建情境化的崗位學習領(lǐng)域，推動學生專業(yè)素質(zhì)以及能力的發(fā)展，并最終形成“課崗?fù)ㄈ?，學做一體”的教學模式。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 工業(yè)機器人;專業(yè)崗位情境化;建設(shè)策略

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）21-0182-02

機器人可以幫助人們分擔很多繁重、復(fù)雜的體力勞動，同時還能使產(chǎn)品的生產(chǎn)效率以及質(zhì)量獲得較為顯著的提升。因此，隨著我國科學技術(shù)的發(fā)展，目前在我國，機器人的應(yīng)用已經(jīng)愈來愈普遍。在這一背景之下，機器人服務(wù)、設(shè)備維護、編程和操作等一線崗位對相關(guān)人才的需求越來越大。目前，我國中職學生專門針對工業(yè)機器人應(yīng)用的專業(yè)比較少，與此同時，面向中職層次的相關(guān)課程也幾乎是空白的。而這，必然會給中職學校輸出相關(guān)人才帶來很大阻礙，同時也無法保證人才的專業(yè)素質(zhì)能夠與市場需求充分契合。因此，基于中職工業(yè)機器人專業(yè)建設(shè)和研究完善的教學體系是迫在眉睫的。

一、中職工業(yè)機器人專業(yè)的實際教學現(xiàn)狀

（一）人才培養(yǎng)定位和課程設(shè)置不兼容

目前來講，本科以及高職學校是為我國輸出工業(yè)機器人人才的主要陣地，其培養(yǎng)人才的主要專業(yè)多為機電一體化、機械自動化專業(yè)，且設(shè)有與課程設(shè)置相對契合的人才培養(yǎng)定位，即：高級應(yīng)用、機器人設(shè)計。相比較于上述兩種學校，中職所開設(shè)的工業(yè)機器人專業(yè)在人才培養(yǎng)定位與課程設(shè)置上尚且處在摸索階段，相關(guān)參考經(jīng)驗較少，所以很多中職學校的工業(yè)機器人專業(yè)都存在課程內(nèi)容設(shè)置不夠合理、教學目標不明確、人才培養(yǎng)定位模糊、學生職業(yè)能力和各課程知識銜接不夠順暢等問題。

（二）專業(yè)課程建設(shè)有待進一步完善

迄今為止，僅有少部分中職學校開設(shè)了工業(yè)機器人這一專業(yè)，而且沒有形成統(tǒng)一、完善的與課程建設(shè)有關(guān)的標準，與此同時，多數(shù)中職學校會直接沿用高職所用的教材，不過，由于受學生在認知上存在一定差異性、課程內(nèi)容體系比較繁雜等因素的影響，高職所用的教材與中職生的學習習慣以及知識儲備并不是十分契合。此外，在許多中職學校，立體化教材、與教學內(nèi)容向匹配的設(shè)備等又是非常缺乏的，因此，在這一背景之下，中職學校加強開發(fā)與本校學生特點相契合的專業(yè)課程是迫在眉睫的。

（三）實踐教學難以同實際崗位精準對接

由于現(xiàn)階段中職學校的工業(yè)機器人專業(yè)在理論課程以及實踐課程的專業(yè)化、系統(tǒng)化建設(shè)上還有很大不足，所以其課程體系往往會暴露很多問題，這直接導(dǎo)致的一個結(jié)果，就是理論課程與實踐課程的銜接不順暢，繼而會對學生職業(yè)素質(zhì)以及能力的發(fā)展產(chǎn)生十分消極的影響。此外，工業(yè)機器人專業(yè)是近些年新興起的一個專業(yè)，許多中職學校建設(shè)該專業(yè)的時間較短，校外的實訓基地開發(fā)得較少，頂崗、跟崗等實踐活動開展得也比較少，基于此，許多學生的實踐能力無法在企業(yè)崗位中得到驗證，也正因為此，多數(shù)學生在參加工作后，往往需要參與企業(yè)的重新培訓，而且相比較于本科、高職等學校，工業(yè)機器人專業(yè)的中職生在職業(yè)發(fā)展上存在后勁不足的問題。

二、利用專業(yè)崗位情境化提高中職工業(yè)機器人專業(yè)實效的策略

（一）明確崗位能力需求，確定課程建設(shè)的目標

明確相應(yīng)崗位對人才能力的需求，中職學校才能更有針對性地對學生進行教育，繼而才能較好地培養(yǎng)和提升學生的專業(yè)素質(zhì)以及能力。在撰寫本文之前，筆者翻閱了大量的相關(guān)研究資料，并結(jié)合自身經(jīng)驗以及互聯(lián)網(wǎng)上的一些資訊，對工業(yè)機器人專業(yè)學生應(yīng)當習得的素質(zhì)、能力以及知識進行了界定。值得一提的是，由于現(xiàn)階段，我國制造業(yè)以及高新科技的發(fā)展十分迅速，所以下文所總結(jié)的內(nèi)容或許有部分存在滯后性，因此，僅供其他教師同行以及中職學校參考使用。

1.具備較好的工匠精神以及職業(yè)理念，能夠正確認識與工業(yè)機器人有關(guān)的各種崗位的行為規(guī)范和工作職責。

2.能夠切實掌握工業(yè)機器人的工作原理、結(jié)構(gòu)組成以及各種零件的用途等最基本的理論知識，能夠?qū)C器人進行熟練操作，且具備能夠?qū)崟r運行、管理、維護與工業(yè)機器人相關(guān)的周邊設(shè)備的能力。

3.語言表達能力要好，且能較好地與他人進行溝通，與此同時，還要具備扎實的人文科學、社會科學以及自然科學基礎(chǔ)以及一些常識性的社交禮儀。

4.能夠切實掌握與工業(yè)機器人運用有關(guān)的專業(yè)技能與基礎(chǔ)知識，如使用示教器、操作面板等人機交互設(shè)備及相關(guān)機械工具，對工業(yè)機器人、工業(yè)機器人工作站或系統(tǒng)進行裝配、編程、調(diào)試、工藝參數(shù)更改、工裝夾具更換。

5.具備應(yīng)用工業(yè)機器人所必需的能力，如書面表達、測量計算、信息處理、信息搜集、看圖識圖等以及對工業(yè)機器人、工業(yè)機器人工作站或系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)測、故障分析與診斷、維修及預(yù)防性維護和保養(yǎng)。

6.熟悉工作站間的通信、機器人I/O通信及視覺、PLC簡單編程和調(diào)試等。

7.切實掌握常見集成電路、單片機、傳感器、電器元件的基礎(chǔ)知識，且熟悉工業(yè)機器人和組態(tài)軟件控制技術(shù)、觸摸屏、變頻器、PLC間的綜合應(yīng)用。

8.切實掌握與本專業(yè)有關(guān)的技術(shù)規(guī)范以及行業(yè)標準，依循現(xiàn)今先進制造業(yè)的發(fā)展趨勢，有針對性地不斷填充自身的知識與技能空白，并基于此，形成良好的終身學習意識以及自主學習能力。

（二）將學習領(lǐng)域和實際的工作過程連接在一起

將學習領(lǐng)域和實際工作過程連接在一起，是指教師應(yīng)當基于企業(yè)崗位的實際需求，將相關(guān)職業(yè)能力和常規(guī)的工作任務(wù)整理歸納成行動領(lǐng)域，繼而分析如何基于學習領(lǐng)域的課程去培養(yǎng)學生在行動領(lǐng)域所必備的素質(zhì)、能力，擴充學生的專業(yè)知識儲備。結(jié)合（一）中所述的內(nèi)容，筆者按照“主要崗位”和“相關(guān)崗位”整理出了如下內(nèi)容。

1.主要崗位

安裝調(diào)試員。安裝調(diào)員的常規(guī)工作任務(wù)主要有5項：（1）電氣圖與機械圖的識讀;（2）電氣圖與機械圖的繪制;（3）裝配機械部件;（4）工作站通信;（5）電氣的接線。從行動領(lǐng)域的視角去看，這一崗位總共包括5部分內(nèi)容，即（1）識讀圖樣與繪制圖樣;（2）對機械進行安裝和調(diào)試;（3）對電氣進行安裝和調(diào)試;（4）針對工作站的安裝與調(diào)試;（5）針對自動化生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試。學習領(lǐng)域由7部分組成：（1）識讀圖樣與繪制圖樣;（2）機械裝配與實施;（3）安裝和運行電工與電子產(chǎn)品;（4）PLC的應(yīng)用及其原理;（5）觸摸屏應(yīng)用與人機界面設(shè)計;（6）傳感器的應(yīng)用和檢測;（7）機器人工作站的安裝和調(diào)試。

保養(yǎng)維護員。保養(yǎng)維護員的常規(guī)工作任務(wù)主要有4項：（1）定期對工作站進行維護和保養(yǎng);（2）上下料自動化工作站的維護和保養(yǎng);（3）弧焊工作站的維護和保養(yǎng);（4）自動分揀工作站的維護和保養(yǎng)。從行動領(lǐng)域的視角去看，這一崗位總共包括2部分，即（1）機器人工作站的維護和保養(yǎng);（2）氣液傳動系統(tǒng)的維護和保養(yǎng)。學習領(lǐng)域有2部分：（1）機器人工作站的維護與保養(yǎng);（2）氣液傳動系統(tǒng)維護與應(yīng)用。

操作員。操作員的常規(guī)工作任務(wù)主要有3項：（1）錄入程序;（2）操作機器人;（3）調(diào)試程序。從行動領(lǐng)域的視角去看，這一崗位總共包括2部分，即（1）離線編程工業(yè)機器人;（2）現(xiàn)場操作工業(yè)機器人。學習領(lǐng)域有3部分：（1）設(shè)計C語言程序;（2）機器人虛擬仿真;（3）機器人的操作和編程。

2.相關(guān)崗位

銷售員。銷售員的常規(guī)工作任務(wù)主要有4個：（1）搜集信息;（2）發(fā)展客戶并對客戶需求進行分析;（3）營銷策劃;（4）商業(yè)談判。從行動領(lǐng)域的視角去看，這一崗位主要涵蓋的內(nèi)容是“產(chǎn)品宣傳與銷售”;學習領(lǐng)域是“機電設(shè)備營銷”。

生產(chǎn)線維修工。生產(chǎn)線維修工的常規(guī)工作任務(wù)是“維修操作”。從行動領(lǐng)域的視角去看，這一崗位主要涵蓋的內(nèi)容是“機械和電氣維修”。學習領(lǐng)域有兩部分，即：機械與鉗工修理和電氣檢測和維修。

焊接操作員。焊接操作員的常規(guī)工作任務(wù)主要有4項：（1）整體認識工作站;（2）對點焊工藝工序進行調(diào)整;（3）弧焊工藝工序調(diào)整;（4）激光焊接工藝工序調(diào)整。從行動領(lǐng)域的視角去看，這一崗位主要涵蓋的內(nèi)容是“工業(yè)機器人焊接技術(shù)應(yīng)用以及相關(guān)工藝的優(yōu)化”;學習領(lǐng)域是“工業(yè)機器人焊接技術(shù)的運用”。

綜合上述內(nèi)容，筆者認為，針對中職工業(yè)機器人專業(yè)，我們可以確定出如下十二個核心內(nèi)容學習領(lǐng)域，即識讀圖樣與繪制圖樣、機械裝配與實施、安裝和運行電工與電子產(chǎn)品、PLC的應(yīng)用及其原理、觸摸屏應(yīng)用與人機界面設(shè)計、傳感器的應(yīng)用和檢測、機器人工作站的安裝和調(diào)試、機器人工作站的維護與保養(yǎng)、氣液傳動系統(tǒng)維護與應(yīng)用、設(shè)計C語言程序、機器人虛擬仿真、機器人的操作和編程。

三、基于崗位實際需求的情境化學習領(lǐng)域設(shè)計

情境化學習領(lǐng)域設(shè)計有利于促使學生將理論與崗位的實際需求結(jié)合在一起，這對學生專業(yè)素質(zhì)以及能力的提升非常有益。一般來說，不同的學習情境都設(shè)有若干工作任務(wù)，基于此，教師需依據(jù)任務(wù)的信息、計劃、最終的決策、實施、檢查以及評測這六個步驟對教學內(nèi)容進行規(guī)劃、整理和組織，基于此，去選擇適宜的教學手段以及方法。需要注意的是，在設(shè)置任務(wù)的過程中，教師應(yīng)盡可能地減少各任務(wù)間的重疊部分，與此同時，還要確保各任務(wù)之間具有關(guān)聯(lián)性以及這些任務(wù)中所涉及的知識與技能的總量，與該學習領(lǐng)域所涉及的知識與技能總量相等。相對于整個學科體系來說，這樣做可以在保持知識總量不發(fā)生改變的同時，對課程的排序作出適宜的調(diào)整。以“機器人工作站的安裝和調(diào)試”這一學習領(lǐng)域為例，教師可將其劃分成八個情境，即機器人本體、機器人末端工裝夾具、變頻器的應(yīng)用、PLC的應(yīng)用、傳感器的應(yīng)用、電氣功能部件的裝配、電氣裝配準備、機械裝配準備及功能部件組裝?；诖?，再進一步對各情境的任務(wù)進行設(shè)置，如，“機器人本體”可設(shè)置四個任務(wù)，即說明書識讀、系統(tǒng)圖識讀、機器人系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、機器人系統(tǒng)調(diào)試;“機械裝配準備”可設(shè)置三個任務(wù)，即工藝文件和裝配圖識讀、工裝和工具的選擇、待裝零件的選擇等。

四、結(jié)語

崗位情境化教學能夠有效提升中職機器人專業(yè)學生的學習興趣，并錘煉和提升他們的專業(yè)素質(zhì)與能力。因此，廣大中職學校應(yīng)當對崗位情境化教學的設(shè)計與運用予以充分重視，加強相關(guān)研究，積極地在后續(xù)的教學中踐行、反思和優(yōu)化，以便能充分利用這一教學方式去提升中職機器人專業(yè)的教學質(zhì)量。

參考文獻：

[1]梁興建.“432”校企合作推動中職機器人人才培養(yǎng)[J].科學咨詢（科技·管理），2019（3）：105-106.

[2]李全生.中職學校工業(yè)機器人專業(yè)創(chuàng)新實踐教學的思考[J].科技風，2018（31）：41.