“1+X”證書制度引領(lǐng)下的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)探究

劉澤祥，張 斌，楊六順

（泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇泰州225300）

0 引言

新的技術(shù)革命正席卷而來，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新興技術(shù)大量涌現(xiàn)。新興技術(shù)的出現(xiàn)，為制造業(yè)帶來了發(fā)展的生機(jī)，智能制造成了制造業(yè)發(fā)展的目標(biāo)。工業(yè)機(jī)器人作為智能制造實(shí)施的主要工具，在人口紅利缺失、人工成本上升的背景下，將迎來發(fā)展的春天。為此，眾多的中職、高職以及應(yīng)用型本科院校開設(shè)了有關(guān)工業(yè)機(jī)器人的專業(yè)，但如何將培養(yǎng)的學(xué)生與企業(yè)相吻合，這是各院校一直在探索的問題［1-3］。2019 年國(guó)務(wù)院發(fā)布關(guān)于職業(yè)教育改革的實(shí)施方案，提出“職教20 條”，明確規(guī)定“1+X”證書制度試點(diǎn)，即學(xué)歷證書+職業(yè)技能等級(jí)證書。“1+X”證書制度與職業(yè)院校之前推行的雙證書制度，即學(xué)歷證書+職業(yè)資格證書有所不同，學(xué)歷證書是基礎(chǔ)，是學(xué)生在校參加理論、實(shí)訓(xùn)所獲得的一種基本能力證明，而職業(yè)技能等級(jí)證書是一種提升，是學(xué)生某項(xiàng)專業(yè)技能、能力等級(jí)的證明［4-5］。有關(guān)工業(yè)機(jī)器人的職業(yè)技能等級(jí)證書，陸續(xù)推出了工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程、工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維以及工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用職業(yè)技能等級(jí)證書，而每一種職業(yè)技能等級(jí)證書的出臺(tái)，都伴隨著與企業(yè)用人單位相符合的職業(yè)技能等級(jí)考核要求。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)作為高職院校開設(shè)的新興專業(yè)，目前沒有相應(yīng)的考核證書納入到畢業(yè)條件當(dāng)中，很多院校都將以上的工業(yè)機(jī)器人職業(yè)技能等級(jí)證書作為畢業(yè)要求，為此，結(jié)合“1+X”證書，融合工業(yè)機(jī)器人相關(guān)職業(yè)技能等級(jí)證書要求進(jìn)行人才培養(yǎng)方案修訂，完善課程體系，健全實(shí)訓(xùn)方案，是目前各院校正在著手調(diào)研、研究的問題。

泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院于2016年開設(shè)了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)，并率先通過了教育部工業(yè)機(jī)器人開放式公共實(shí)訓(xùn)基地的項(xiàng)目驗(yàn)收。在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)日益紅火的大前提下，結(jié)合“1+X”證書制度，本文通過企業(yè)調(diào)研、院校學(xué)習(xí)以及查閱資料，并結(jié)合學(xué)院工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)師資情況、學(xué)生學(xué)習(xí)效果、學(xué)生就業(yè)情況等，進(jìn)行了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的研究與修訂，僅供參考。

1 人才培養(yǎng)存在的問題

學(xué)院作為教育部工業(yè)機(jī)器人開放式公共實(shí)訓(xùn)基地，目前建設(shè)有工業(yè)機(jī)器人認(rèn)知實(shí)訓(xùn)室、工業(yè)機(jī)器人虛擬仿真與離線編程實(shí)訓(xùn)室、工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)操作實(shí)訓(xùn)室、工業(yè)機(jī)器人典型工藝應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室以及智能制造實(shí)訓(xùn)室，主要以ABB機(jī)器人為主，其中，基礎(chǔ)操作實(shí)訓(xùn)包括多工藝實(shí)訓(xùn)平臺(tái)（8 套）和站位式實(shí)訓(xùn)平臺(tái)（10 套）。通過幾年的教學(xué)實(shí)踐，完全能滿足學(xué)生工業(yè)機(jī)器人操作與編程的實(shí)訓(xùn)要求，但隨著“1+X”證書制度的推出，相關(guān)職業(yè)技能要求在不斷細(xì)分與完善，這也勢(shì)必要求實(shí)訓(xùn)設(shè)備的升級(jí)以及相關(guān)實(shí)訓(xùn)方案的細(xì)化與拓展。

自2016年開始招收工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)學(xué)生以來，學(xué)院招生規(guī)模逐步擴(kuò)大，到2020 年，其工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)學(xué)生預(yù)計(jì)達(dá)到110人，這也說明工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)已經(jīng)得到了社會(huì)的認(rèn)可，但同時(shí)，對(duì)學(xué)院專業(yè)的師資、教學(xué)等方面提出了更高的要求。結(jié)合這幾年開設(shè)專業(yè)的經(jīng)驗(yàn)以及學(xué)生畢業(yè)的情況，特別是在“1+X”證書制度的背景下，大多職業(yè)院校的師資是從其他專業(yè)轉(zhuǎn)行過來，沒有專業(yè)的工業(yè)機(jī)器人知識(shí)體系背景，在很多有關(guān)工業(yè)機(jī)器人理論知識(shí)、技能方面，只能做到照本宣科，知其然而不能知其所以然，因此，這對(duì)學(xué)生未來的發(fā)展是大為不利的，同時(shí)，單一的知識(shí)體系，這與培養(yǎng)復(fù)合型人才要求也是不相符的。當(dāng)然，隨著時(shí)間的推移，專業(yè)教師在工業(yè)機(jī)器人知識(shí)體系中的沉淀越發(fā)深厚，在廣度和深度上都有所提升，對(duì)知識(shí)、技能的講解也越來越得心應(yīng)手，因此，不斷的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，加深對(duì)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的理解，是提升師資、教學(xué)效果的一個(gè)重要保障。

從開設(shè)的課程和實(shí)訓(xùn)內(nèi)容來看，主要包括工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)、PLC 控制系統(tǒng)編程與調(diào)試、工業(yè)機(jī)器人離線編程與仿真、工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)編程以及工作站應(yīng)用等相關(guān)課程和與之相對(duì)應(yīng)的實(shí)訓(xùn)。但從目前的教學(xué)效果來看，學(xué)生對(duì)工業(yè)機(jī)器人的認(rèn)知、離線編程以及現(xiàn)場(chǎng)編程都能夠比較好地掌握，能夠獨(dú)立地完成單一的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，但結(jié)合具體的應(yīng)用工作站，學(xué)生的綜合能力有所不足，沒能達(dá)到學(xué)以致用，完成整個(gè)應(yīng)用工作站的程序編寫與調(diào)試的要求；對(duì)于部分優(yōu)秀的學(xué)生，通過競(jìng)賽訓(xùn)練，能夠很好地完成單一，甚至復(fù)雜工作站的系統(tǒng)的編程與調(diào)試，但遠(yuǎn)沒能達(dá)到工作站系統(tǒng)集成能力的要求。分析其原因，一方面是實(shí)訓(xùn)設(shè)備沒有得到充分應(yīng)用，沒有針對(duì)其職業(yè)技能等級(jí)要求拓展相關(guān)的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，同時(shí)，其實(shí)訓(xùn)的成本太高，其安全性是不可預(yù)防的；另一方面是師資的不足，其中包括人數(shù)的不足與能力的不足。工作站的系統(tǒng)集成是一個(gè)大綜合，這就要求教師需要在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)方面具有廣度和深度的綜合知識(shí)體系和企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能夠系統(tǒng)、全面地分析、集成、實(shí)操應(yīng)用工作站。培養(yǎng)的學(xué)生要符合企業(yè)需求，這不僅僅是在理論知識(shí)上，還應(yīng)該包括在具體項(xiàng)目實(shí)施上扎實(shí)的訓(xùn)練基礎(chǔ)，能夠讓學(xué)生做到舉一反三，學(xué)以致用。

2 “1+X”證書制度下人才培養(yǎng)探究

2.1 崗位定位

隨著中職、高職以及應(yīng)用型本科開設(shè)工業(yè)機(jī)器人相關(guān)專業(yè)，其間存在聯(lián)系，但又有所區(qū)別。工業(yè)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)將各層次聯(lián)系起來，但同時(shí)，在工業(yè)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的廣度和深度方面又將其區(qū)分開。中職側(cè)重工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)編程與調(diào)試，重在操作技能，與周邊設(shè)備的聯(lián)調(diào)能力不足；高職側(cè)重工作站系統(tǒng)的集成與聯(lián)調(diào)，不僅要求對(duì)工業(yè)機(jī)器人編程與操作熟練掌握，同時(shí)要求能夠?qū)χ苓呍O(shè)備進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)工作站系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、維護(hù)等，最終實(shí)現(xiàn)工作站系統(tǒng)的正常運(yùn)行；而應(yīng)用型本科學(xué)生在機(jī)器人理論深度上要強(qiáng)于高職，但實(shí)踐方面要弱于高職，因此，其定位主要在工作站系統(tǒng)方案確定以及設(shè)計(jì)方面。工業(yè)機(jī)器人作為智能制造的工具，將是各層次學(xué)生工作的對(duì)象，但其對(duì)應(yīng)的崗位有所區(qū)別，各院校在崗位定位時(shí)，不可盲目地?cái)U(kuò)大化，好高騖遠(yuǎn)，使得最后開設(shè)的課程、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與崗位定位要求差別太大，但也不能過激地降低崗位要求，這樣將不利于學(xué)生未來的職業(yè)發(fā)展。院校的崗位需求調(diào)研顯示，主要的工作崗位類型有裝配工程師、現(xiàn)場(chǎng)工程師、研發(fā)工程師和售后服務(wù)工程師。其中裝配工程師和現(xiàn)場(chǎng)工程師占比較大，分別為38%和31%，而研發(fā)工程師占23%，其學(xué)歷一般要求本科及以上［6］。當(dāng)然，數(shù)據(jù)所表明的主要是企業(yè)所需技術(shù)人才的類別，而通過該崗位類別分析與數(shù)據(jù)對(duì)比，高職院校學(xué)生最能勝任這些崗位能力要求，因此，結(jié)合崗位能力需求、“1+X”證書技能等級(jí)要求以及學(xué)院師資、實(shí)訓(xùn)設(shè)備情況，合理進(jìn)行崗位定位、職業(yè)能力分析將有利于學(xué)生未來就業(yè)、發(fā)展。學(xué)院結(jié)合工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)建設(shè)以及學(xué)生主體情況，將崗位定位如圖1所示。

圖1 崗位定位與發(fā)展

如圖1所示，學(xué)院將學(xué)生崗位定位主要在工業(yè)機(jī)器人編程與操作、運(yùn)維與管理以及應(yīng)用工作站的安裝與調(diào)試。各崗位在工業(yè)機(jī)器人相關(guān)技能要求方面也逐步提高，其主要工作對(duì)象如表1所示。

工業(yè)機(jī)器人作為機(jī)電一體化產(chǎn)品，其崗位技能也能滿足自動(dòng)化生產(chǎn)線等機(jī)電類生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試崗位需求。立足基礎(chǔ)，結(jié)合崗位實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)機(jī)電類產(chǎn)品綜合能力，逐步往深層次的方向發(fā)展，如工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)、系統(tǒng)功能開發(fā)等，最后能勝任項(xiàng)目系統(tǒng)集成的要求。

表1 崗位與主要工作內(nèi)容

2.2 職業(yè)基本能力

高職院校人才的培養(yǎng)，是以理論為基礎(chǔ)，側(cè)重技術(shù)技能型人才的培養(yǎng)。理論作為基礎(chǔ)，是未來職業(yè)發(fā)展的基石，技能是立足之本，只有將兩者有機(jī)結(jié)合，達(dá)到“知其所以然”，在后續(xù)的實(shí)踐中才能做到創(chuàng)新，進(jìn)行技術(shù)改革，達(dá)到統(tǒng)領(lǐng)全局的能力要求。

根據(jù)“1+X”工業(yè)機(jī)器人相關(guān)職業(yè)技能等級(jí)證書要求，結(jié)合學(xué)院工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)師資、實(shí)訓(xùn)室建設(shè)情況以及學(xué)生主體，圍繞工業(yè)機(jī)器人技術(shù)職業(yè)崗位，應(yīng)該具備以下知識(shí)與職業(yè)能力基本要求：

（1）具有工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)圖、液壓、氣動(dòng)、電氣系統(tǒng)圖識(shí)別與繪制能力，能根據(jù)結(jié)構(gòu)圖對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行安裝與調(diào)試；

（2）具有正確使用電工、電子常用工具和儀表的能力，能利用儀表正確安裝、調(diào)試工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用工作站機(jī)械、電氣系統(tǒng)；

（3）具有布局工業(yè)機(jī)器人工作站的能力，能根據(jù)要求選用工業(yè)機(jī)器人外圍部件，并能從事工業(yè)機(jī)器人及周邊產(chǎn)品銷售和技術(shù)支持；

（4）具有機(jī)械結(jié)構(gòu)分析的能力，能對(duì)工業(yè)機(jī)器人工作站的零部件進(jìn)行三維建模；

（5）具有正確使用視覺系統(tǒng)的能力，能按照檢測(cè)要求對(duì)工件進(jìn)行尺寸檢測(cè)、位置檢測(cè)、顏色檢測(cè)等，并將檢測(cè)結(jié)果傳遞給工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)，進(jìn)行信息交互；

（6）具有工業(yè)機(jī)器人編程的能力，能熟練操作工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)編程、離線編程及仿真；

（7）具有工控網(wǎng)絡(luò)組建能力，能根據(jù)任務(wù)要求編寫控制程序、基本人機(jī)界面等；

（8）具有工業(yè)機(jī)器人典型工作站應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行集成、編程、調(diào)試、運(yùn)行和維護(hù)的能力，能根據(jù)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景，編寫工業(yè)機(jī)器人及應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)文檔。

2.3 核心課程開設(shè)

核心課程的開設(shè)是與該專業(yè)的師資、實(shí)訓(xùn)設(shè)施等緊密聯(lián)系在一起的。盲目地開設(shè)一些高大上的課程，但最終無法落實(shí)，這對(duì)學(xué)生就業(yè)、未來發(fā)展的弊總是大于利的。立足于基礎(chǔ)，將崗位理論基礎(chǔ)、基本技能融入教學(xué)當(dāng)中，逐步提升，在增強(qiáng)了學(xué)生自信心的同時(shí)保證了教學(xué)效果，確保了學(xué)生在校學(xué)有所獲，能夠適應(yīng)未來崗位需求。

學(xué)院綜合工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的建設(shè)發(fā)展歷程、企業(yè)崗位需求，并結(jié)合現(xiàn)階段師資、實(shí)訓(xùn)設(shè)施、學(xué)生主體，在“1+X”證書制度背景下，將崗位核心課程分類如表2所示。

以上核心課程的開設(shè)，是基于近幾年學(xué)院工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)在各方面的沉淀的結(jié)果。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)通過幾年的發(fā)展，師資在綜合能力上有所提高，具備了結(jié)合實(shí)訓(xùn)設(shè)備開發(fā)課程資源、實(shí)訓(xùn)手冊(cè)的能力，能夠?qū)⒐I(yè)機(jī)器人相關(guān)技能等級(jí)證書的內(nèi)容、企業(yè)需求融入教學(xué)資源當(dāng)中，組織實(shí)施。

2.4 實(shí)施與考核

在網(wǎng)絡(luò)信息高速發(fā)展的時(shí)代，這對(duì)教師提出了更高的要求?！耙蛉耸┙獭?，秉承教師的責(zé)任與初衷，將社會(huì)責(zé)任感與耐心引入課堂，將嚴(yán)格與理解引入課堂，這對(duì)于高職的學(xué)生，特別是中職升高職的學(xué)生來說，能夠起到一定的教學(xué)效果。當(dāng)然，這也與學(xué)院所提倡的“小班化”教學(xué)管理是分不開的。對(duì)于工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的學(xué)生而言，工業(yè)機(jī)器人的熟練操作與編程是最基本的技能，是技能提高的基礎(chǔ)，這與實(shí)訓(xùn)條件、實(shí)訓(xùn)管理是分不開的。沒有一定程度的工業(yè)機(jī)器人實(shí)操，學(xué)生達(dá)不到熟練操作工業(yè)機(jī)器人的程度，在設(shè)備套數(shù)滿足一定數(shù)目的前提下，實(shí)施小班化教學(xué)，進(jìn)行分組實(shí)訓(xùn)（每組約3～4人為宜），教師指導(dǎo)工作落實(shí)到每一臺(tái)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，可以確保該課程的教學(xué)效果，將教學(xué)能力要求落到實(shí)處。

表2 主要核心課程及要求

考核方面，傳統(tǒng)的考試顯然不再適合現(xiàn)階段高職學(xué)生。死記硬背的能力顯然不是學(xué)院培養(yǎng)學(xué)生能力的目的，具備一定的理論基礎(chǔ)，在實(shí)踐中能舉一反三，靈活運(yùn)用，這才是現(xiàn)階段培養(yǎng)高素質(zhì)綜合性人才的目的。那么，如何去組織考核，確保課堂的教學(xué)效果。過程考核遠(yuǎn)比最終的考核重要。強(qiáng)調(diào)過程，在教學(xué)實(shí)施的過程中，通過項(xiàng)目化教學(xué)，將職業(yè)技能等級(jí)證書要求融入項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)當(dāng)中，開展每次課程的項(xiàng)目化實(shí)訓(xùn)、完成項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)報(bào)告，做好每次的項(xiàng)目化教學(xué)記錄、保證項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)報(bào)告的完成情況，最后通過單獨(dú)的項(xiàng)目考核，驗(yàn)證教學(xué)目的完成情況，這樣，不僅能提高學(xué)生的課程學(xué)習(xí)的積極性，而且能夠增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)課程學(xué)習(xí)的自信心，讓更多的學(xué)生注重技術(shù)的學(xué)習(xí)與就業(yè)，這樣就達(dá)到了專業(yè)的技術(shù)人才勝任專業(yè)的技術(shù)崗位的要求。

2.5 以賽促學(xué)，注重卓越培養(yǎng)

目前很多院校采用了本科教育的“導(dǎo)師制”：每位老師分配幾名學(xué)生，進(jìn)行專業(yè)的指導(dǎo)，這種制度是可取的。對(duì)于剛進(jìn)入大學(xué)的學(xué)生而言，對(duì)自己的專業(yè)很多都是完全陌生的，更別談相關(guān)課程的內(nèi)涵與要求。老師就本專業(yè)的特點(diǎn)、技能要求、未來發(fā)展方向等方面進(jìn)行指導(dǎo)，能夠讓學(xué)生自己把控自己的未來，在老師的引導(dǎo)下，通過自學(xué)、針對(duì)性學(xué)習(xí)，注重在某一方面的綜合應(yīng)用能力的提高，例如側(cè)重PLC編程與調(diào)試的能力，輔以工業(yè)機(jī)器人技術(shù)相關(guān)知識(shí)，這樣學(xué)生一畢業(yè)，就能勝任企業(yè)有關(guān)PLC 項(xiàng)目要求。當(dāng)然，“導(dǎo)師制”并不能針對(duì)所有學(xué)生，一方面要看學(xué)生的興趣愛好以及學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，另一方面為了將“導(dǎo)師制” 落到實(shí)處，學(xué)生數(shù)量也不宜過多，力求人才質(zhì)量，然后再考慮數(shù)量。

“工學(xué)結(jié)合”，提高綜合能力，注重卓越培養(yǎng)。依托學(xué)院工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)設(shè)備以及“校中廠”，實(shí)現(xiàn)“生產(chǎn)性”實(shí)訓(xùn)。學(xué)院針對(duì)學(xué)生進(jìn)行“點(diǎn)”位的知識(shí)與技能傳播與訓(xùn)練，通過“生產(chǎn)性”實(shí)訓(xùn)，達(dá)到由“點(diǎn)”連成“線”，最后至“面”的目的。通過企業(yè)項(xiàng)目，將零散的知識(shí)在實(shí)踐中連貫起來，達(dá)到知識(shí)與技能應(yīng)用的目的，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)學(xué)生靈活運(yùn)用與實(shí)踐的能力，這樣，培養(yǎng)的學(xué)生符合企業(yè)用人需求。

3 結(jié)語

本文在“1+X”證書制度的背景下，結(jié)合工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)相關(guān)職業(yè)技能等級(jí)證書要求，根據(jù)學(xué)院工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)情況，進(jìn)行了人才培養(yǎng)的探究。學(xué)院立足本專業(yè)建設(shè)情況，將工業(yè)機(jī)器人職業(yè)技能等級(jí)證書有針對(duì)性地融入人才培養(yǎng)當(dāng)中，開設(shè)相關(guān)核心課程，并將核心課程和實(shí)訓(xùn)內(nèi)容落實(shí)到具體每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，針對(duì)工業(yè)機(jī)器人相關(guān)職業(yè)技能等級(jí)證書，豐富現(xiàn)有設(shè)備的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，使培養(yǎng)的學(xué)生能夠適合企業(yè)基本技能需求，為后期發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)，而針對(duì)優(yōu)秀的學(xué)生，可以采用“導(dǎo)師制”“工學(xué)結(jié)合”培養(yǎng)模式，引導(dǎo)學(xué)生參加技能大賽，通過“以賽促學(xué)”、專業(yè)技能指導(dǎo)、“生產(chǎn)性”實(shí)訓(xùn)等方式，提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，達(dá)到畢業(yè)就能獨(dú)當(dāng)一面的能力要求，符合企業(yè)用人要求。