工業(yè)機器人工程人才基于“1+X”證書制度下培養(yǎng)模式研究*

王基月，王 權(quán)，付家林

（鄭州科技學院，河南 鄭州 450064）

教育部在2019年4月份和9月份，分兩批次啟動“1+X”證書制度，第一批啟動6 個職業(yè)技能等級證書，第二批啟動的10 個職業(yè)技能等級證書中包含 “工業(yè)機器人操作與運維”和“工業(yè)機器人應(yīng)用編程”[1]。2020年，教育部又發(fā)布第三批76 個證書申報工作，節(jié)奏如此之快，力度如此之大，足以證明國家對“1+X”證書制度的重視[2]。

1 “1+X”證書制度背景

“1+X”證書制度是要把學歷證書與技能等級證書結(jié)合起來，進行的一種教育改革模式的探索，是在新時代中國特色社會主義思想指引下，是為了貫徹黨的十九大精神和全國教育大會精神。 國家正在進行“供給側(cè)”改革，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)需要調(diào)整，技能人才需求量大增，在此背景下及時借鑒國際上發(fā)達國家的先進教育培訓做法，提出了“復合型技術(shù)技能人才培養(yǎng)培訓模式”。

“1+X”證書制度教學模式改革，不僅限于技能培養(yǎng)的改革，還重視人文愛國教育，融入思政學習，是落實立德樹人、完善職業(yè)教育、推進產(chǎn)教融合和校企合作的制度保障。教育部在發(fā)布的文件中強調(diào)，要把“1+X”證書制度與課程體系構(gòu)建、產(chǎn)教融合、學科交叉融合、實踐平臺建設(shè)結(jié)合起來，真正實現(xiàn)“1+X”證書制度的目標。

2 工業(yè)機器人專業(yè)人才培養(yǎng)目標

工業(yè)機器人專業(yè)屬于“新工科”專業(yè)，工業(yè)機器人專業(yè)融合了造型、機械、電子、傳感器、計算機軟件硬件和人工智能等眾多先進技術(shù)。用“機械、電氣、控制”來概述工業(yè)機器人是最貼切的，是三者的有機結(jié)合，是智能制造技術(shù)和多學科交叉的典型代表。

工業(yè)機器人工程專業(yè)培養(yǎng)目標為： 以智能制造裝備“工業(yè)機器人”技術(shù)為主導，面向智能制造工業(yè)的機器人控制系統(tǒng)及工程集成應(yīng)用領(lǐng)域，培養(yǎng)掌握機械、電子、控制、計算機應(yīng)用等理論基礎(chǔ)和專業(yè)知識，具備以工業(yè)機器人設(shè)計、制造、集成等應(yīng)用為特色，具備良好的學習能力、工程能力、實踐能力、創(chuàng)新能力，具有安全環(huán)保意識、人文和愛國情懷、社會責任感，能在機電相關(guān)企業(yè)單位從事工業(yè)機器人產(chǎn)品的設(shè)計、制造、維修、編程使用等工作的高級復合型人才。 畢業(yè)生必須掌握相關(guān)的理論基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識和機器人相關(guān)知識，具體如圖1 所示。

圖1 畢業(yè)生能力指標結(jié)構(gòu)圖

3 工業(yè)機器人專業(yè)培養(yǎng)過程中存在的問題與解決措施

智能制造工業(yè)升級轉(zhuǎn)型是當下國家產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的重中之重，工業(yè)機器人作為“機械、電氣、控制”的綜合體，融合了很多高端技術(shù)，工業(yè)機器人技術(shù)已經(jīng)成為驅(qū)動智能制造升級的核心動力，因而當下最緊缺的就是工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)人才。 工業(yè)機器人人才的培養(yǎng)和教育，涉及多學科交叉融合的問題，目前在這方面的教育還存在研究不足、深度不夠的問題。 高校肩負著高素質(zhì)、應(yīng)用型、創(chuàng)新型科技人才培養(yǎng)的重任，如何把學生培養(yǎng)成即滿足社會需求的具有專業(yè)技能和愛國情懷，又能滿足學生個性化發(fā)展的新時代科技人才，是在專業(yè)人才培養(yǎng)過程中必須著重考慮的，而“1+X”證書制度發(fā)布和推進為高校找到了工業(yè)機器人工程專業(yè)人才培養(yǎng)的方向[3]。

工業(yè)機器人專業(yè)屬于新工科專業(yè)，提出新工科的初衷就是讓我國的教育注重技能教育、能力教育。 但是經(jīng)過一段時間探索，雖然取得了一些成績，卻也出現(xiàn)了一些問題。 在教育改革進行中，面對出現(xiàn)的問題，一定注意問題的收集和解決措施制定，針對影響大、覆蓋面廣普遍性問題及時解決。

3.1 工業(yè)機器人專業(yè)課程體系不健全

由于現(xiàn)在高等院校的工業(yè)機器人專業(yè)大部都是從機械工程學院、信息工程學院、電氣工程學院孵化而來，所以現(xiàn)行的工業(yè)機器人專業(yè)教育，主要是基于單學科的傳統(tǒng)課程體系進行人才培養(yǎng)，課程跨界交叉融合薄弱，缺乏跨學科、動態(tài)可重構(gòu)的模塊化課程體系，教學模式單一，重在知識傳授。 如鄭州科技學院機械學院進行的工業(yè)機器人教育，基礎(chǔ)課、大部分專業(yè)課程和普通“機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)”的學生幾乎沒有差別，只是在進入到大三時加入一門“工業(yè)機器人技術(shù)”和“工業(yè)機器人離線編”課程，至于工業(yè)機器人技術(shù)所要求的PLC 和單片機課程課時和其他專業(yè)的課時一樣，所開課時就顯得太少，學生所學內(nèi)容不能滿足后期實踐和創(chuàng)新需求。

“1+X”證書制度正是以社會企業(yè)需求為出發(fā)點，通過良好的產(chǎn)教融合促進教學課程體系的完善。 根據(jù)工業(yè)機器人技術(shù)人才的培養(yǎng)特點，學校在設(shè)置課程時應(yīng)注重理論課程和實踐課程體系的建設(shè)。 目前的應(yīng)用型高校工業(yè)機器人工程專業(yè)本科生課程體系都是基于“1+X”證書制度實施的，專業(yè)理論核心課有“機械制圖”“大學物理”“機械設(shè)計原理”“工業(yè)機器人技術(shù)”“機器人控制”“工業(yè)機器人虛擬編程與實操”“電工技術(shù)與電子技術(shù)”“計算機技術(shù)基礎(chǔ)”“C 語言”等課程[4]。

工業(yè)機器人技術(shù)人才的培養(yǎng)需要大量的實踐訓練，才能讓學生具備扎實的創(chuàng)新實踐能力。 理論知識是基礎(chǔ)、實踐能力是拔高，只有學生通過實踐訓練才能把所學的理論知識轉(zhuǎn)化為自身的技能。 當下的教育也存在一種現(xiàn)象“重理論輕實踐”理論課程占到總課時的3/4，實踐課程只占1/4，并且實踐課程安排的時間非常不合理，實踐課程安排在理論課程完全結(jié)束后，這個時候?qū)W生已經(jīng)把課堂里所學知識忘記了，實踐課老師還要把理論知識重新講解一遍，這樣又占用了很多實踐課程時間，導致實踐訓練效果不佳。另外還有一種現(xiàn)象就是“實踐課程考核不夠嚴格”。 學生上完實踐課程后只寫一個實踐報告上交，由老師給出相應(yīng)分數(shù)，沒有項目任務(wù)驅(qū)動導致實踐報告雷同嚴重，實踐報告分值在期末考試中比重太小，學生從心里上認為“實踐課認不認真上課無所謂，不影響最后期末考試”。

“1+X”證書制度正是基于上面存在的現(xiàn)象，進行的一次教育改革。 “1+X”證書制度的“1”是原有的學歷和學位教育，“X”是國家發(fā)布的職業(yè)技能等級證書，體現(xiàn)了學生的職業(yè)技能。 因此應(yīng)通過“1+X”證書制度有效把理論課程和實踐課程有效融合統(tǒng)一，實現(xiàn)學科之間交叉融合的教學模式。

3.2 師資隊伍專業(yè)化程度低，跨學科教學團隊有待加強

應(yīng)用型高校擔任工業(yè)機器人工程專業(yè)的教師大多是由機械工程、信息工程、電氣相關(guān)專業(yè)抽調(diào)或自己學習成長起來的教師，對工業(yè)機器人專業(yè)技術(shù)要求高、理論知識扎實、應(yīng)用經(jīng)驗豐富的要求有很大差距。 如鄭州科技學院在信息工程學院、電氣工程學院、機械工程學院都開有機器人的課程，老師都是從各自學院抽調(diào)出來的。 另外學校的“機器人專業(yè)”設(shè)立在電氣工程學院，但是信息工程學院有自己的 “機器人實驗室”。 工程機械學院也有自己的機器人實驗室，并且和社會上機器人企業(yè)共建有“工業(yè)機器人研究中心”，申報了所在市“工業(yè)機器人應(yīng)用技術(shù)重點實驗”。 由此可以看出，學院之間存在重復建設(shè)、優(yōu)勢資源不集中、師資隊伍不能實現(xiàn)有效整合、不能發(fā)揮集中優(yōu)勢的問題。

通過“1+X”證書制度的開展，學校組織相關(guān)老師學習該領(lǐng)域的先進技術(shù)，參加“1+X”證書制度相關(guān)培訓，如近期鄭州科技學院不僅組織了三批老師參加省級 “1+X”證書制度師資力量培訓，還組織任課老師參加浙江亞龍教育集團進行的師資培訓以提升教師們的專業(yè)技術(shù)水平。

另外，借助合作單位（南京埃斯頓、河南中瑞）的人才、技術(shù)、設(shè)備和其它資源優(yōu)勢，聘任一批專業(yè)性強的兼職教師，承擔工業(yè)機器人的專業(yè)培訓，期間學校自有教師要跟進學習，限定期限考取對應(yīng)的職業(yè)技能等級證書，增加專業(yè)領(lǐng)域的實際經(jīng)驗。 通過“1+X”證書制度建設(shè)，注重教師的實踐能力培訓，落實教師定期到企業(yè)掛職鍛煉的政策，使教師了解行業(yè)發(fā)展趨勢和最新技術(shù)動態(tài)，圍繞工業(yè)機器人專業(yè)建設(shè)組建一批跨學科、專業(yè)性強的教學師資隊伍。

3.3 培養(yǎng)過程中，產(chǎn)教合作不夠深入

應(yīng)用型本科大多都開展了產(chǎn)教融合，但是很多院校都存在合作深度不夠，存在“表里不一”的現(xiàn)象。 企業(yè)和學校幾乎沒有進行實質(zhì)性的合作，基本停留在“掛掛牌、開開會、見見報”的階段，從而導致“產(chǎn)教脫節(jié)，校企合而不做”的現(xiàn)象，丟失了產(chǎn)教融合的初衷。 “1+X”證書制度是橋梁，通過“1+X”證書制度把學校和企業(yè)再度融合在一起，促進深度合作。 使應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)的目標和社會企業(yè)實際需求相對接，不再出現(xiàn)“兩層皮”的現(xiàn)象[5]，培養(yǎng)出滿足企業(yè)要求的工業(yè)機器人專業(yè)技術(shù)人才。

4 結(jié)語

工業(yè)機器人自身的多學科、重實踐的屬性，決定了工業(yè)機器人專業(yè)在人才培養(yǎng)時面臨著諸多挑戰(zhàn)和諸多創(chuàng)新的問題。 “1+X”證書制度是國務(wù)院和教育部從國家高度和戰(zhàn)略層面制定的教育發(fā)展規(guī)劃，為應(yīng)用型本科和高等職業(yè)教育指明了道路。 從2019年到現(xiàn)在“1+X”證書制度實行還不足兩年時間，期間積極參與，積極探索，雖然已經(jīng)取得了一些成就，但還面臨著很多諸如課程體系和教學模式不健全、師資隊伍專業(yè)化程度低、產(chǎn)教合作不夠深入等問題。 為此，要借助“1+X”證書制度的契機，積極探索工業(yè)機器人技術(shù)人才培養(yǎng)方案和方法，確保學生的培養(yǎng)質(zhì)量，為開設(shè)該專業(yè)院校提供參考，為國家的經(jīng)濟轉(zhuǎn)型擔負起應(yīng)有的責任。