1+X证书制度下工业机器人技术专业改革研究

胡俊立

摘要：在工业机器人技术专业实施1+X证书制度，促进了高职院校工业机器人技术专业的建设，提高了工业机器人技术专业人才培养质量，为工业机器人行业的发展提供了人才保障。本文通过对接工业机器人技术专业1+X证书制度，梳理与分析了现阶段人才培养方案，针对1+X制度对工业机器人技术专业人才的目标和定位，提出从课程、教材和教法3个方面对工业机器人技术专业进行改革。高职院校应该不断探索新的人才培养模式，深化教学改革，以满足工业机器人行业对人才的需求。

关键词：1+X证书制度 工业机器人技术 教学改革 职业教育

1+X证书是“学历证书”与“若干职业技能等级证书”的衔接与融通。在工业机器人技术专业实施1+X证书制度，一方面可以提升学生的核心竞争力，提高专业人才培养质量;另一方面可以促进工业机器人行业的发展，加速我国制造业的转型升级。

1 1+X证书制度下工业机器人专业人才培养中的问题

1.1 考试标准与对应课程标准不匹配

在1+X证书制度试点前，高职院校的工业机器人技术专业的课程体系是以国家专业教学标准为依据，结合师资、实训设备情况进行设置的。而在实施1+X证书制度之后，职业技能证书的考核标准、考试内容、评价方式与企业需要深度耦合，原有的课程标准下教学与职业技能考级是分离的，不能满足1+X证书制度的要求[1]。按照目前的课程标准，高职院校所进行的学历教育，即“1”最终取得的学历证书与“X”取得的职业技能证书是脱节的。所以，在实施1+X制度的过程中，要以国家教学标准为依据，在课程体系的设置上体现职业技能考核的标准，将学历教育与职业技能考级统一起来，只有这样，才能真正落实1+X制度。

1.2 教师专业能力有待提升

工业机器人技术专业是一门涉及机械、电子、控制等学科的交叉学科，这种学科之间的交叉性要求专业教师有扎实的工业机器人知识背景、复合的知识体系和较高的实践技能，这是作为工业机器人专业教师的前提条件。职业院校专业教师的主要来源为国内重点大学培养的硕士研究生，通过对国内职业院校的调研发现，工业机器人技术专业教师普遍是从机电、电气、电子等专业转岗而来，造成这种现象的主要原因在于我国对工业机器人专业高级人才的培养是滞后的。通过查阅相关资料发现，我国第一个机器人工程专业于2015年才于东南大学成立，此后国内各大院校才开始设计机器人工程专业，也就是最早的具有机器人工程专业背景的高级人才于2019年才进入社會。目前，几乎所有的职业院校工业机器人专业教师都是转岗而来，不具备机器人知识背景，多数是在教学实践中不断学习、巩固工业机器人相关的知识、技能。这种情况就导致了工业机器人专业教师在专业能力上的欠缺。在1+X证书制度下，企业处于核心地位，职业技能证书的标准和考核均由企业制定和实施，教学内容、课程体系都与以往不同，要求教师具有过硬的业务水平和实践技能。另外，通过实际调研发现，大多数职业院校的专业教师仅仅具有某一方面的知识，如机械、电气、电子等，这种单一的知识体系无法满足工业机器人专业的教学要求，也无法培养出复合型的技术人才。

1.3 课程资源缺乏

1+X证书制度下，工业机器人技术专业教学标准即为职业技能等级证书考试标准，教学内容即为职业技能等级证书的考试内容，这就导致以前的教学资源不适用于当前的教学。以笔者所在的学校为例，在实施1+X证书制度之前，在核心课程上主要开设了《工业机器人技术基础》《工业机器人控制技术》《电气控制与PLC编程》等课程，所对应的理论和实训项目以解决单一的问题为出发点进行设置，大部分学生可以解决单一的简单问题，达到了教学要求，只有少部分优秀学生可以完成复杂动作流程的编程和调试。这些教学资源在知识点的组织上是独立的、分散的，也只是培养学生某一项职业技能。但是，职业技能等级证书的目的在于培养学生复合的职业技能，原来的教学资源与职业技能证书的要求也是分离的，必须补充相应的课程资源。以工业机器人应用编程职业技能证书为例，该证书考核内容要求学生具有对具体的工作站程序的编写和调试的能力，具有对工作站系统集成的能力。对工作站系统的集成，要求学生具有工业机器人、PLC、组态等方面的综合理论知识，而以往的课程中的理论是孤立的、分散的。实施职业技能等级证书制度的目的在于培养的学生要符合企业的需求，不仅仅是在理论知识上，更重要的是在实践技能上。所以，在实施职业技能等级证书的过程中，必须在满足职业技能证书考核的要求基础上，开发适用的课程资源，如职业技能证书教材、实训项目、实训设备等。

1.4 企业参与度不够

在实施1+X证书制度之前，企业已经参与到高职院校人才培养的过程中，并且在人才培养方面取得了一些效果，如建立产教融合实训基地、企业合作办学等，但是在这个过程中往往以高职院校为主导，企业处于被动合作地位。1+X证书制度中的X，即职业技能等级证书，其考核内容、评价标准、实施方案均由企业制定，目的也在于培养符合企业需求的人才[2]。在实施1+X制度的过程中，企业应该发挥在技术、资金、设备方面的优势，利用高职院校在政策和场地上的优势，提高学生考取职业技能证书的比例，才能真正发挥职业技能证书的作用。企业应该深度参与1+X制度的建设工作，成为职业院校实施1+X制度的主导者。

2 课程改革

1+X证书制度即为学历证书+职业技能证书，其中学历证书是学生可持续法发展的基础，是让学生获取必要的理论知识和基本技能的保证。职业技能证书强化了学生的职业技能和相关知识、职业素养，补充了学历证书中所没有的当今行业企业中的新技术、新技能，拓展了学生的职业能力[3]。从职业院校育人角度看，职业技能证书给职业院校育人带来了新的活力，导致原有的课程已经不适用于职业技能证书的能力要求，因此，必须对现有课程进行适当的修改、补充。

2.1 建立书证融通课程体系

书证融通是指专业课程的设置与职业技能的要求相互融合，专业人才培养要符合职业岗位需求[4]。职业技能证书标准的制定过程以企业需求为中心，经过企业专家和一线技术人员根据企业产品生产流程开发出来，以满足行业企业岗位要求为目的。在开发课程的过程中，要以国家教学标准为基础，结合工业机器人应用编程职业技能证书标准和企业顶岗实习标准，对现有的工业机器人专业人才培养方案进行修正。在建立书证融通的课程体系过程中，在课程内容上围绕职业技能证书考核内容设置相应的项目化实训内容，以锻炼学生的实践技能为主。

2.2 专业核心课程的开设

实施1+X证书的目的在于培养复合型技能人才，而培养复合型技能人才的关键在于核心课程的设置[5]。核心课程的开设应立足于学校的师资、实训条件及职业技能证书的实际要求，并且综合考虑对学生实践技能的拔高等因素，将学生未来的岗位理论基础和基本技能融入教学活动中，将核心课程的作用落到实处。在核心课程的教学过程中，应该面向全体学生，以培养学生的实践技能为教学目的。

3 教法改革

3.1 创新教学方法

实施工业机器人1+X技能证书试点工作，其根本目的在于对接企业需求，提高学生职业技能[6]。职业技能证书体现了当今企业用到的新技术、新理念，在实践技能上对学生有更高的要求，因此，对于专业教学方法就要有所创新。

首先，在教学的组织形式上实行小班化教学。工业机器人应用编程职业技能证书对学生考核的核心是实操技能，对学生来说，实操技能的熟练程度是能否获取相应职业技能证书的前提。学生获得实操技能的主要方式为实训课程，根据学生的实际情况，必须对学生进行长期、重复的工业机器人实操训练，才有可能让他们达到职业技能证书所要求的水平。为了提高实训效果，在实际的实训教学过程中采用分组实训的方式，每组约为5～6人，在一个有效课时中，每位实训指导教师最多6组学生，限制班级人数在30人左右。通过这种小班化实训教学，可以有效提高设备的利用率，提高实训效率。另外，指导教师可以对学生进行有效的指导，保证实训课程的教学效果。在实训课堂的管理中，教师要加强岗位责任感，严格要求学生，耐心引导学生。

其次，在教学模式上，实施以学生为中心的项目化教学模式。工业机器人应用编程职业技能证书能力要求与企业需求高度耦合，要求学生在校学习期间就对将来的工作岗位情境、生产过程有所熟悉。而传统的以课堂为中心的教学模式中，教学过程以教师为中心，学生处于被动接受位置，这种教学模式显然不利于学生职业技能的习得。所以，在1+X制度下，教学过程必须以学生为中心展开，引导学生发现问题，培养学生独立分析并解決问题的能力。对于专业核心课程，特别是关系到学生将来考取职业资格证的课程，应突出对学生实践能力的培养，教学内容上实施项目化，并且直接对标职业技能证书标准和企业车间生产实际。

最后，学校应该拓展、加强与行业优秀企业的合作。对于工业机器人职业技能证书实施单位，如江苏汇博、北京华航唯实、沈阳新松，通过这类企业可以了解到职业技能证书考核方面最新的变化情况，不断更新教学资源;还可以利用这些企业在设备、资金上的优势与之开展校企合作项目，如建立面向社会的职业技能培训中心。对于已与学校建立了合作关系的企业，要继续巩固与这些企业的合作关系，使之成为稳定的就业、实训基地。

3.2 改革评价机制

未来产业需要的是复合型技能人才，培养复合型技能人才就是要求学生将来有一定的理论基础和高超的实践技能，并且以实践技能为主。传统的以考试为主的评价方式主要考核学生对某一类知识点、某一种操作技能的考核，重在对结果的考核。在1+X制度下，学生职业能力的养成过程中注重对知识、技能的综合应用，传统的评价方式不再适用[7]。所以，如何组织考核，确保课堂教学效果，这也是1+X证书制度下面临的新问题。根据笔者所在学校实施工业机器人应用编程职业技能证书近1年多的实践来看，可以通过以下3个方面解决此问题。

其一，使用过程考核代替结果考核。具体实施过程中，以项目化教学内容为载体，实训项目的设置以满足工业机器人应用编程职业技能证书初、中、高级的技能要求为出发点。在实训教学过程中首先由教师提出本次实训的任务，在教师的指导下，由学生制订和实施本次实训计划。在学生实施实训计划的过程中，教师要及时对实训计划的完成情况进行督促和修改。每次项目化实训项目完成后，教师要及时对本次项目实训进行考核，考核的内容要以本项目的实操技能为中心，验证本次项目实训是否达到了教学目的。同时，教师还要做好对学生长期的学习效果的跟踪记录工作，具体来说就是要记录学生每个实训项目的考核成绩，并以此作为评价学生学习效果的最终依据。通过过程考核的评价方式，可以客观和全面地评价学生对本课程相关知识点、实践技能的掌握情况，学生的学习积极性明显提高。提高了实训课堂效率。

其二，以证代考。对专业核心课程来说，如果学生能够考取相应等级的职业资格证书，那么相应的课程可以免考。针对工业机器人应用编程职业技能证书对学生职业能力的要求，对工业机器人专业的核心课程进行了相应的修改和补充，基本上做到了与该技能证书的融通。在此基础上，这些课程的考试与职业技能证书的考证同步，职业技能证书的考取可以作为这些核心课程成绩的依据。例如，如果学生能取得机器人应用编程职业技能等级初级的证书，与之相关的专业核心课程《工业机器人现场编程》可以免考;如果学生能取得中级证书，除了可以免考初级证书对应的《工业机器人现场编程》课程，还可以免考《工业机器人系统集成》《工业机器人典型工作站应用》;如果学生能取得高级证书，那么与之相关的所有核心课程都可以免考。

其三，实施技能考核或实物考核。除通识课程外，工业机器人专业的大部分专业课程都采用项目化教学模式，学生在完成项目之后呈现出的应该是一件完整的作品。相应的考核方式就不再局限于试卷或实训考试，而采取让学生利用所学知识或实训技能制作出一件实物作品或实现与企业工作流程相关的操作。例如，对于《电子产品设计》，让学生设计流水灯、数字钟等实物;对于《工业机器人典型工作站应用》，让学生基于学校实训设备设计出一套搬运、码垛程序。这种考核方式考核的重点是学生的实际动手能力，考核的内容与工作流程紧密联系，学生易于接受，实际效果要优于传统考核方式。

3.3 以赛促学，以赛促教，注重培优

在高职院校推广并实施职业技能证书的目的在于培养学生满足当前企业所需的实践技能的能力，让学生提早和企业所需对接，各种层次的技能大赛正好搭建了这样一个平台。技能大赛中赛项设置的依据为企业对相关学科实践技能的能力要求，并根据企业的要求不断发生变化，赛项考核的重点是学生对实践技能的掌握情况。从教学角度来说，技能大赛也是反映学校教学水平的一面镜子，通过研究赛项内容可以检验所开设的课程是否满足企业的需要，从而不断完善课程标准。对学生来说，技能大赛也是切磋职业技能、展示自我的舞台，通过参加大赛可以培养学生的竞争意识，正确认识自我。如果学生能获得相应的比赛名次，也会为未来的就业增加优势。

笔者自2019年开始组织学生参加工业机器人技术专业各个层次的技能大赛，从参赛结果来看（三等奖2次、优秀奖1次），要想让学生获得较高的名次，必须对学生进行有针对性的训练。具体来说，就是要在教学过程中融入技能大赛对学生能力的要求，赛项内容作为教学内容。在教学组织上，打破传统的教学顺序，以项目式教学模式为载体，将分散的知识点、实践技能融合在每一次项目式教学过程中，培养学生综合应用知识点、实践技能的能力。例如，在2019年河南省赛工业机器人系统集成赛项中，要求学生完成机器人搬运程序、视觉检测、PLC编程和组态界面的设计，这些项目中每一项都为独立的一门课程，在传统的实训教学中学生可以完成单一的实训内容，但是综合在一起对学生来说难度就比较大。所以，这样在设计实训项目时要求将这4门课程中的相关知识点整合到一个实训项目中，对学生进行综合的训练。

职业技能大赛以促进复合型技能人才的培养为主要目的，这一点和当前高职院校人才培养的目标是一致的[8]。作为高职院校来说，技能大赛应该面向全体学生，通过鼓励学生参加技能大赛，调动学生的学习积极性，提高全体学生的实践技能，并在此基础上选拔学有余力的学生参加职业技能大赛。通过建立技能大赛资源共享平台，将近5年来所有关于省赛、国赛和世界技能大赛相关的资料于全校范围内共享，既方便全体学生了解、学习技能大赛相关知识，提高了资源利用率，又向全体师生宣传了工业机器人技术专业，扩大了专业影响力。通过在校内举办面向机电类专业的技能大赛，并设置相应的奖励，可以选拔优秀的学生参加技能大赛，也可以激发学生的学习兴趣。

4 教材改革

1+X证书制度的实施是以行业企业需求为出发点，当前高端装备制造产业的转型升级促进了工业机器人技术的快速发展，工业机器人领域出现了新技术、新规范[9]。从对高职院校工业机器人专业教材的调研情况来看，工业机器人领域的新技术、规范并没有更新到教材中，教材内容滞后于行业的发展。另外，职业技能证书考核的重点是学生综合运用职业技能的能力，而大部分教材仅涉及单一的知识点、技能，综合实训内容较少，不符合职业技能证书考核的需求，所以对教材的改革势在必行。

在实施工业机器人应用编程职业技能证书的背景之下，教材的开发应该以国家专业教学标准为依据，对标工业机器人应用编程职业技能证书要求，将行业最新的技术、规范融入教材内容[10]。加大与行业优秀企业如ABB、西门子、江苏汇博、北京华航唯实的合作力度，将教材内容与技术发展同步，将教学标准与企业标准同步，促进教材的更新。在教学内容的组织上，设立与企业生产流程同步的项目化教学内容，实现完整企业生产流程的项目开发。

5结语

1+X证书制度是国家为了提升我国职业教育人才培养质量，为我国新时代经济转型提供良好的人才、智力支持而提出的重大制度，为我国职业教育的发展指明了方向。本文给出了适合高职院校实际情况的工业机器人技术专业改革的措施，即课程、教材和教法的改革，并对这3项改革措施进行了详细的分析和说明。通过持续推进工业机器人技术专业课程、教材和教法的改革工作，可以不断提高高职院校工业机器人技术专业人才培养质量，为我国经济发展培养更多高素质复合型技能人才。

参考文献

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