基于“崗課賽證”融通的工業機器人技術專業課程體系的構建與實踐——以黃岡職業技術學院為例

金 鑫

基于“崗課賽證”融通的工業機器人技術專業課程體系的構建與實踐——以黃岡職業技術學院為例

金 鑫

（黃岡職業技術學院 智能制造學院，湖北 黃岡 438002）

通過行業調研分析在湖北省智能制造產業轉型升級背景下工業機器人行業企業的人才需求及崗位設置，對標全國職業院校技能大賽與1+X證書制度試點——工業機器人集成應用職業技能證書技能需求，重新定位專業人才培養目標，明確工業機器人技術專業主要就業崗位，分析崗位典型工作任務所要求的職業能力與素養，根據職業技能需求落實課程的設置。以黃岡職業技術學院工業機器人技術專業為例，重構基于“崗課賽證”融通的專業課程體系，并提出實施建議，取得了顯著成效。

“崗課賽證”融通；工業機器人技術；課程體系；構建與實踐

當前，湖北省的制造產業正在進行轉型升級，在向智能制造、智能控制和智能服務快速發展，而工業機器人又是制造業重點發展方向和信息化與工業化深度融合的重要體現，所以制造業對工業機器人等制造裝備提出了更高的要求，因此行業企業也對工業機器人技術等專業高素質技術技能人才更為渴求，工業機器人技術人才培養將為智能制造產業發展增加新內涵?，F階段，產業發展聚焦于企業對人才的需求，尤其是對高技能人才的數量和質量上都提出了更高的要求[1]。為應對行業對人才的新要求和新標準，黃岡職業技術學院工業機器人專業于2019年重新定位人才培養目標，精準對接產業需求，培養適應湖北制造業轉型升級需要的高素質技術技能人才。

一、確定人才培養目標

學校工業機器人技術專業人才培養目標的確定首先是來源于行業人才需求調研，其次對接全國職業技能大賽以及1+X證書的技能要求，并對標國家專業教學標準，最終將人才培養方向選定為工業機器人系統集成與應用。

（一）行業人才需求調研

1. 調研主要有以下三類企業

第一類:機器人制造商，如ABB(中國)有限公司、埃夫特智能裝備股份有限公司等；第二類：機器人系統集成企業，如北京華航唯實機器人科技有限公司、武漢霍尼特機器人科技有限公司等；第三類:工業機器人生產應用企業，如湖北黃岡伊利乳業有限公司、湖北索非亞家居有限公司等。

2. 調研對象：人力資源部經理、生產主管、設計人員、技術人員、操作工等。

（二）調研結果

1. 工業機器人行業技能人才隊伍現狀分析

（1）企業崗位構成。企業主要崗位有：產品開發、系統方案設計、產品安裝并調試、銷售與售后服務以及管理等崗位。其中，產品安裝與調試、銷售與售后服務人員需要較多。

（2）企業近三年人才學歷分布情況。企業近三年錄用員工學歷，以本科以上學歷為主，其次是高職學生（大專），且對高職生的需求呈上升趨勢。

（3）企業未來三年計劃招聘人數分析。企業未來三年對產品安裝與調試、銷售與售后服務所需的人數較多，對管理的人數需求最少。

2. 企業崗位設置及要求

（1）工業機器人生產制造企業相關崗位設置及要求

①機器人研發設計人員要求：機械工程師、電氣工程師，本科及以上學歷；

②機器人調試人員要求：大專（高職）及以上學歷，主要以電氣工程師為主，涉及到機器人及其配套調試。

③機器人裝配人員要求：機器人裝配人員分為機械結構裝配與電氣裝配，每個崗位設置較為單一的裝配任務，保障裝配產品一致性。中專及以上學歷通過短期培訓1～2周即可上崗，對于機器人的裝配精度，主要以后期的校準和調校來控制精度。

④機器人售后支持人員要求：以電氣工程師為主，要求懂機器人編程、操作和電氣通用知識，掌握PLC、觸摸屏以及低壓電氣控制。

（2）工業機器人集成裝配企業相關崗位設計及人員要求

①方案設計工程師要求:方案設計工程師主要以機械專業為主，要求能夠完成工作站的布局、配置、價格等方案內容，要求?？萍耙陨蠈W歷，要求2～3年的工作經驗。

②技術研發工程師要求:技術研發工程師為機械工程師和電氣工程師，需要?？埔陨蠈W歷；

機械工程師工作要求：機器人選型、安裝底座設計、工件及物流傳輸、安全圍欄等設計；

電氣工程師工作要求：電氣原理圖，軟件設計（程序設計）；

③安裝技術工程師要求：分為機械結構安裝（鉗工）、電氣安裝工程師（電工），完成現場照圖裝配工作及施工工作，無學歷要求，要求具有熟練施工的經驗，應屆生無法勝任。

④調試工程師要求：調試工程師主要完成機器人、PLC電氣控制軟件的編寫及調試（觸摸屏、視覺等）。

（3）工業機器人生產應用企業相關崗位設計及人員要求

工業機器人生產應用企業對機器人的技能要求主要以機器人的操作為主，部分核心人員能夠進行簡單的編程，機器人編程及程序更換主要依靠集成企業及生產企業，中專及以上學歷經過培訓均可滿足工業機器人生產應用企業需求。

（三）人才培養目標對接行業企業職業面向（崗位）

通過調研發現，工業機器人技術專業畢業生的主要就業崗位面向工業機器人制造、應用、工業機器人系統集成商等行業。

從事自動化成套裝備中工業機器人工作站的現場編程、安裝調試維護、系統集成等生產技術管理等工作[2]。具體面向職業如表1所示。

表1 職業面向（崗位）

（四）人才培養目標對接全國高職院校技能大賽

1．全國高職院校職業技能大賽——工業機器人技術應用賽項

(三)科學評價試卷的區分功能，合理調控難度.高考的主要功能是區分考生，為高校錄取提供有效的高考分數.因此其區分能力應是評價試卷質量最重要指標.標準差和變異系數應該給予更多的關注.難度只是評價試卷的一個指標，而且對高考而言并不是十分重要的，但因為其牽涉考生的得分情況、考生的心理感受以及各省錄取的分數線，因此受到了超乎尋常的關注.從本文的分析可以看出，試卷只要不是過易或過難，其對考生的區分精細、明確，就是可接受的范圍.因此高考應該根據區分和選拔的主體任務，合理調控試卷的難度，使試卷更好地發揮區分功能和對中學教學的導向作用.

通過查閱“工業機器人技術應用賽項規程”，該賽項設計是依據工業機器人制造、系統集成和應用等企業崗位的迫切需求，結合高職教育人才培養定位，著重考核對學生以下五個方面的技能：（1）機械系統設計設計、安裝和調試；（2）電氣控制系統的設計、安裝與調試；（3）智能視覺系統的設計、安裝與調試；（4）工業機器人示教編程、安裝與調試；（5）智能制造系統的集成應用與現場維護能力。

同時考察參賽團隊的組織和管理、工作效率、質量和成本的控制及安全意識等專業素養，推動制造產業模式和形態根本性轉變。

2．全國職業院校技能大賽——機器人系統集成賽項

通過查閱“機器人系統集成賽項規程”，該賽項是以典型機械零件的智能制造為背景，采用機器人系統集成技術完成制造單元系統的智能化改造；考察學生對工業機器人、可編程控制器、數控系統、機器視覺等控制設備的編程與調試能力，以及對復雜機器人集成系統的聯合調整能力，并兼顧對選手在工業網絡和數據歸檔處理信息化能力的考核，充分對選手面對復雜任務要求時的分析處理、方案制定和執行能力的檢驗，展現選手的綜合職業素質和創新水平。競賽項目以機器人系統集成技術的應用為核心，將行業發展的最新技術融入競賽內容，競賽內容源自企業真實的項目和工作任務需求，反映了企業對機器人系統集成技術崗位的行業需求。

以上兩項全國職業院校相關賽項均聚焦工業機器人系統集成崗位，反映出工業機器人行業企業崗位對高職學生職業技能的最新要求，即機械設計與安裝調試、電氣控制系統的設計與安裝調試、視覺系統的調試、工業機器人操作與編程、機器人工作站的安裝調試、系統集成與現場維護等，這些技能要求也應成為專業人才培養的重要技術指標。

（五）人才培養目標接1+X證書制度試點

截至2022年3月1日，教育部共發布四批職業教育參與1+X證書制度試點教育培訓評價機構及職業技能等級證書名單，其中有“工業機器人集成應用”“工業機器人裝調”“工業機器人產品質量安全檢測”等10個機器人技術應用相關證書，結合黃岡職業技術學院人才培養目標及崗位需求，學校選定由北京華航唯實機器人科技股份有限公司組織鑒定的工業機器人集成應用職業技能等級證書（中級）為學校工業機器人技術專業應考證書。

通過查閱1+X證書制度試點——工業機器人集成應用業技能等級標準，工業機器人集成應用職業技能等級證書（中級）面向的職業崗位包括：工業機器人系統集成、生產應用、 本體制造等企業的技術服務、機械安裝調試、電氣安裝調試、虛擬仿真、系統集成、 維護維修等崗位；其應具備的技能要求包括：能夠根據應用需求進行集成方案適配、繪制原理圖及操作手冊和維修手冊的編制，能夠在離線編程軟件中構建和應用模擬工作站，能根據典型工作任務完成示教編程，能根據工藝要求對集成系統進行聯機調試與優化，能遵循規范對集成系統進行維護、備份及異常處理，能根據維護保養手冊查找機械和電氣故障并維修[3]。

綜上所述，無論是行業企業崗位需求，還是全國職業院校技能大賽以及1+X證書制度試點技能需求均聚焦工業機器人系統集成與應用，因此，黃岡職業技術學院工業機器人專業人才培養方向選定為“工業機器人系統集成與應用”，同時對標國家專業教學標準，最后確定學校工業機器人技術專業的培養目標是面向工業機器人、智能裝備制造等通用裝備制造業，培養學生掌握工業機器人系統集成與應用所需的專業理論知識和實踐知識，具備工業機器人機械安裝與調試、電氣安裝與調試、虛擬仿真、系統集成、維護修理等方面的實踐技能，面向工業機器人系統集成、集成系統的生產應用、本體制造等職業崗位群，能夠從事工業機器人系統集成、系統安裝與調試和工業機器人銷售與集后服務等工作的高素質技術技能人才[4]。

二、專業課程設置思路

首先根據專業人才培養目標，明確主要就業崗位，分析崗位典型工作任務；再根據工作任務分析其所要求的職業能力與素質要求；最后根據職業技能需求設置相應課程。

（一）工作崗位典型任務分析

根據行業和企業的職業定位，確定主要崗位與本專業典型工作任務的對應關系，如表2所示。

表2 工業機器人企業主要工作崗位典型任務分析表

（二）典型工作任務——專業職業能力與素養要求

根據企業崗位要求，結合全國職業院校技能競賽以及1+X證書制度試點工作內容確定專業職業能力與素養要求[5]，其對應關系如表3所示。

（三）“3+1”技能培養——課程對應關系

通過歸納A1～A66等75個工業機器人技術專業職業能力與素養要求，專業人才培養可設置為“3+1”技能培養，即3個專項技能——機械工程、電氣工程及機器人控制工程和1個綜合技能——機器人系統集成，并將上述75個技能要求融入到以下20門課程中去，職業能力與素養要求——課程對應分析表如表4所示。

表4 職業能力與素養要求-課程對應分析表

三、專業課程教學實施建議

構建“通識課程共享、專項課程并行、拓展課程共育”課程體系——通識課程共享即專業通識課程將集中專業群內優質教學資源共同實施教學；專項課程并行即各專項技能課程同時并行開課，實施教師分工協作模塊化的教學；拓展課程共育即拓展課程由企業和學校共同實施綜合項目育人。

同時，各門課程內容與企業實際崗位能力相融通、與專業技能競賽能力相融通、與“1+X”證書標準相融通，校企合作開發“雙元”教材，實施教師分工協作模塊化的教學模式，優化教學管理制度，全面規范教學管理，深化“三教”改革，實施“崗課賽證”綜合育人，具體課程教學實施建議如表5所示。

表5 專業課程教學實施表

四、專業人才培養成效顯著

學校工業機器人技術專業近三年畢業生就業率超過99%，據第三方就業質量年報表明，2021屆畢業生的供需比為1：7.63，是全國同類專業2倍以上；就業滿意度、專業與職位相關度、母校滿意度均比同類專業畢業生高5%以上；學生“雙證”取得率達到100%；學生參加全國高職院校技能大賽，多次獲獎，2021年以來工業機器人技術專業取得的主要教學成果見表6。

表6 2021工業機器人技術專業主要教學成果一覽表

五、結語

為了培養一批能掌握智能制造、智能控制、智能服務等工業機器人專業高素質技術技能人才，黃岡職業技術學院機器人專業團隊于2019年在1+X證書制度背景下，重新定位人才培養目標，精準對接產業需求，采用“崗課賽證”融通的方式重構課程體系，整合課程內容，創新教學方法，培養了學生自主學習的積極性和適應企業工作崗位的自信心，通過近三年以來的教學實踐，從專業主要教學成果來看，教學改革成效顯著；從第三方評價機構調研數據來看，學生就業滿意度、專業與職位相關度、母校滿意度均比同類專業畢業生高5%以上，專業人才培養社會認可度高。

[1]段向軍,朱方園,趙海峰.新工科背景下高職 工業機器人專業復合型創新人才培養體系研究與 實踐[J].職業教育研究,2019(5):52-56.

[2]孟凱.機器人群控智能制造系統功能設計與 應用研究[D].杭州:浙江工業大學,2019.

[3]鄭明輝,呂靜,陳福德.工業機器人技術專業 人才需求分析與研究——以德州為例[J].黑龍江科學, 2019(21):150-151.

[4]夏智武,吳義苗,齊嵩宇,等.工業機器人集成應用職業技能等級標準[S].北京:北京華航唯實機器人科技股份有限公司,2021.

[5]雷紅華.智能制造背景下的工業機器人技術 專業人才培養研究——湖北省教育科學“十二五”規劃課題工業機器人技術專業課程體系的研究成果介紹[J].襄陽職業技術學院學報,2019(3):137-140.

Construction and Practice of Curriculum System on Industrial Robot Technology Based on Integration of“Post-Course-Competition-Certificate”——Take Huanggang Vocational and Technical College as an Example

Jin Xin

（Huanggang Polytechic College，Huanggang438002Hubei）

Through industry research and analysis, the talent demand and post setting of industrial robot industry enterprises in the context of the transformation and upgrading among the intelligent manufacturing industry in Hubei Province were compared with the national vocational college skills competition and the pilot of the 1+X certificate system-industrial robot integrated application of vocational skills certificate skills demand, repositioning the training goal of professional talents, and defining the main employment positions of industrial robot technology, analyzing the professional ability and quality required by the typical job tasks of the post, and implementing the curriculum setting according to the needs of professional skills. Taking the industrial robot technology specialty in Huanggang Polytechnic College as an example, the professional curriculum system was reconstructed, based on the integration of “post-course-competition-certificate”, and the related implementation suggestions were put forward, which has achieved remarkable results.

“Post-course-competition-certificate”fusion; Industrial robot technology; Curriculum system; Construction and practice

G423.07

A

1672-1047（2022）05-0047-06

10.3969/j.issn.1672-1047.2022.05.13

2022-09-03

湖北省高校教學研究項目“1+X證書制度試點背景下工業機器人技術專業‘書、賽、證’融通的人才培養模式改革與實踐（2020828）；黃岡職業技術學院教學研究課題“工業機器人技術專業1+x證書制度試點研究與實踐” （2020C2041103）。

金 鑫，男，湖北新洲人，工業機器人技術專業主任，工學碩士，副教授。研究方向：工業機器人技術應用。

[責任編輯：劉良瑞]