工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)課程體系探析與實(shí)踐

摘? 要：智能制造是廈門市“十三五”發(fā)展目標(biāo)，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)作為智能制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，人才需求日益突出，高職院校應(yīng)按照工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的核心崗位能力構(gòu)建專業(yè)課程體系，培養(yǎng)符合工作崗位需求的工業(yè)機(jī)器人高素質(zhì)技術(shù)技能人才。文章分析了廈門市智能制造背景下工業(yè)機(jī)器人人才需求、崗位需求，闡述了構(gòu)建基于工作過程的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)課程體系的思路，為工業(yè)機(jī)器人人才培養(yǎng)提供方向和思路。

關(guān)鍵詞：區(qū)域需求;工業(yè)機(jī)器人技術(shù);課程體系;工作過程

中圖分類號(hào)：TP242.2;G712? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2020）05-0129-04

An Analysis and Practice of the Curriculum System of Industrial Robot Technology

——Taking Xiamen Intelligent Manufacturing Talents Requirements as an Example

HOU Hongke

（Xiamen Nanyang University，Xiamen? 361101，China）

Abstract：Intelligent manufacturing is the development goal of the “13th Five Year Plan” of Xiamen City. As the key link of intelligent manufacturing，industrial robot technology has become increasingly prominent in talent demand. How to build a professional curriculum system according to the core post ability of industrial robot technology in higher vocational colleges and how to cultivate high-quality technical and technical talents of industrial robot that meet the post. This paper analyzes Xiamen City and its surrounding areas under the background of domain intelligent manufacturing，the demand of industrial machine talents and post demand，and expounds the system construction ideas of professional course system，and provides direction and ideas for the training of industrial robot talents.

Keywords：regional demand;industrial robot technology;curriculum system;working process

0? 引? 言

廈門市“十三五”時(shí)期，立足于廈門市制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級(jí)提質(zhì)增效與“海絲”核心區(qū)建設(shè)的需求，以引進(jìn)和培育國內(nèi)外知名企業(yè)的重點(diǎn)項(xiàng)目與集聚國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)資源為抓手，以系統(tǒng)集成為切入點(diǎn)，以做強(qiáng)做精優(yōu)勢(shì)特色產(chǎn)業(yè)為重點(diǎn)，以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)為支撐，以掌握自主可控的核心關(guān)鍵技術(shù)為核心，不斷提高產(chǎn)品的附加值和品牌的知名度，形成富有廈門特色的智能制造發(fā)展路徑，并最終擴(kuò)大“廈門智造+廈門模式+廈門標(biāo)準(zhǔn)+廈門速度”的社會(huì)影響力?！皬B門智造”，即“十三五”時(shí)期，電子信息、衛(wèi)浴櫥柜等重點(diǎn)領(lǐng)域生產(chǎn)裝備數(shù)控化率達(dá)到70%，建設(shè)10個(gè)智能制造樣板工廠（車間），形成5家骨干智能裝備企業(yè)和若干重點(diǎn)工業(yè)軟件企業(yè)，累計(jì)實(shí)現(xiàn)“機(jī)器換工”2000臺(tái)（套）以上，實(shí)現(xiàn)由“廈門制造”向“廈門智造”轉(zhuǎn)變。

當(dāng)前，工業(yè)機(jī)器人作為制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要著力點(diǎn)，已經(jīng)成為支撐裝備制造、汽車制造、電器制造、醫(yī)藥食品、冶金重工、物流運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)行業(yè)作業(yè)模式變革、升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)，但由于相關(guān)從業(yè)人員供給相對(duì)不足，人才短缺已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，高職院校準(zhǔn)確對(duì)接工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用職業(yè)崗位需求，提升學(xué)生專業(yè)技能及職業(yè)適應(yīng)性，需要有效的課程體系進(jìn)行支撐。

1? 廈門市工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)人才需求的內(nèi)涵及人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

1.1? 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)人才不能滿足區(qū)域發(fā)展的人才要求

《廈門市智能制造“十三五”發(fā)展規(guī)劃》提出，廈門市到2020年，需要引進(jìn)智能制造急需緊缺專門人才13.65萬人，才能滿足裝備研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造人才及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、機(jī)械加工人才的急需。其中核心領(lǐng)域工業(yè)機(jī)器人人才緊缺人才1.20萬人。而根據(jù)廈門市高職院校工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)招生目錄，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)招生人數(shù)不到每年不到500人，人才培養(yǎng)的數(shù)量還是偏少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能支持區(qū)域發(fā)展要求的產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人才需求。

1.2? 工業(yè)機(jī)器人人才需求崗位及分布特點(diǎn)

工業(yè)機(jī)器人及其相關(guān)領(lǐng)域按照產(chǎn)業(yè)鏈可以分為機(jī)器人及自動(dòng)化產(chǎn)品生產(chǎn)制造、工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用、工業(yè)機(jī)器人售前售后服務(wù)等環(huán)節(jié)，通過對(duì)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)各環(huán)節(jié)代表性企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，考察企業(yè)實(shí)際工作崗位，深入了解目前廈門市智能制造業(yè)視域下的工業(yè)機(jī)器人相關(guān)職業(yè)崗位核心技能要求以及可持續(xù)發(fā)展的能力，分析得到工業(yè)機(jī)器人人才需求崗位分布特點(diǎn)，如表1所示，基本了解和掌握了工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用型工作崗位的設(shè)置以及相關(guān)專業(yè)技能要求。

1.3? 廈門市工業(yè)機(jī)器人人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

廈門市中職院校沒有開設(shè)工業(yè)機(jī)器人專業(yè)，但有的學(xué)校開設(shè)工業(yè)機(jī)器人方向，廈門市高職院校只有廈門海洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院、廈門城市職業(yè)學(xué)院、廈門南洋職業(yè)學(xué)院從2016年開設(shè)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)，其他職業(yè)院校學(xué)校也隨后開設(shè)了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及相關(guān)專業(yè)，本科院校沒有開設(shè)工業(yè)機(jī)器人專業(yè)，但開設(shè)有自動(dòng)化類課程。不同學(xué)校開設(shè)課程及課程體系情況差別很大，有的學(xué)校按學(xué)科知識(shí)體系開設(shè)課程，知識(shí)點(diǎn)分散，課程之間缺乏邏輯性要求;有的學(xué)校實(shí)踐課程少，學(xué)生沒有真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，紙上談兵比較多;有的學(xué)校閉門造車，沒有校企合作，和工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈崗位要求不匹配。所以，進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人課程體系構(gòu)建研究，使人才培養(yǎng)更加滿足廈門市智能制造人才要求的工業(yè)機(jī)器人崗位核心技能要求并具有職業(yè)延展遷移的能力，是非常有必要的。

2? 基于工作過程的課程體系構(gòu)建

課程體系構(gòu)建的思路是：通過工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)調(diào)研，面向廈門市工業(yè)機(jī)器人相關(guān)企業(yè)的崗位需求，提煉崗位核心能力形成課程，把學(xué)科化的課程體系基于工作的實(shí)際，重組課程，以知識(shí)發(fā)展和技能要求的邏輯性和適合崗位工作的適應(yīng)性為重點(diǎn)，從易到難進(jìn)行整合，將行動(dòng)領(lǐng)域轉(zhuǎn)換到學(xué)習(xí)領(lǐng)域，進(jìn)行課程體系重構(gòu)。設(shè)計(jì)教學(xué)情境，按照基于工作過程的要求設(shè)計(jì)課程，在真實(shí)工作環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做一體化，提高了學(xué)生的職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)，培養(yǎng)滿足企業(yè)需求的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才，構(gòu)建面向工業(yè)機(jī)器人崗位能力、職業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的課程體系，在學(xué)生三年的學(xué)習(xí)過程中，課程結(jié)構(gòu)貼近生產(chǎn)實(shí)際和崗位能力遷移。

2.1? 課程設(shè)計(jì)的邏輯性要滿足崗位發(fā)展遷移要求

課程體系設(shè)定好學(xué)生的職業(yè)規(guī)劃，要能使學(xué)生完成崗位能力的遷移，如表2所示，分階段引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，課程體系要厘清崗位遷移所需知識(shí)和技能的邏輯性，從操作、調(diào)試的崗位到現(xiàn)場(chǎng)編程設(shè)計(jì)及系統(tǒng)集成的目標(biāo)崗位，還要注意崗位的外延，安排延展課程，滿足學(xué)生個(gè)性化，多樣化的就業(yè)目標(biāo)。

2.2? 根據(jù)工業(yè)機(jī)器人崗位核心能力

提煉所需要掌握的知識(shí)和技能，得到學(xué)生要掌握的典型工作內(nèi)容，構(gòu)建行動(dòng)領(lǐng)域。從圖1可以看出，工業(yè)機(jī)器人行動(dòng)領(lǐng)域包含四部分內(nèi)容，即機(jī)器人系統(tǒng)集成、機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電路設(shè)計(jì)、焊接、配盤。

2.3? 把行動(dòng)領(lǐng)域的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)領(lǐng)域

按照知識(shí)和技能的要求，把需要的專業(yè)課程分為三個(gè)部分。一類是電子信息類課程，一類是自動(dòng)化控制類課程，一類是機(jī)械類課程?？梢钥闯?，知識(shí)和技能內(nèi)容需要機(jī)械、信息、自動(dòng)化三門學(xué)科之間的課程交叉融合，在課程的安排上，突出知識(shí)和技能邏輯和遞進(jìn)性，由易到難，按照初始崗位、目標(biāo)崗位、發(fā)展崗位的培養(yǎng)目標(biāo)，第一學(xué)年主要培養(yǎng)學(xué)生的識(shí)圖、操作、安裝與調(diào)試，第二學(xué)年培養(yǎng)學(xué)生的電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)、組裝調(diào)試。第三學(xué)年培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)集成能力。課程邏輯及遞進(jìn)關(guān)系如圖2所示。在課程的具體實(shí)施上，要通過項(xiàng)目載體，真實(shí)貼近生產(chǎn)情境，按照生產(chǎn)的組織過程重構(gòu)課程內(nèi)容，開發(fā)基于工作過程的課程，真正實(shí)現(xiàn)課程和課程內(nèi)容都是具有工作過程的內(nèi)涵要求。

2.4? 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)課程體系還需要有必備的實(shí)踐課程

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)是新技術(shù)、新工藝，在大量的實(shí)踐中學(xué)習(xí)是不可缺少的教學(xué)路徑，以真實(shí)的企業(yè)崗位工作過程為載體，形成項(xiàng)目化教學(xué)，設(shè)置專門的實(shí)踐課程，將典型工作任務(wù)設(shè)計(jì)成具體的學(xué)習(xí)情境，在校內(nèi)外實(shí)踐基地完成教學(xué)，沒有實(shí)踐條件的要?jiǎng)?chuàng)造情境，滿足工作過程。組織學(xué)生小組上課，相互競(jìng)爭(zhēng)，相互交流，企業(yè)化管理，既激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又挖掘?qū)W生的潛力，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)、動(dòng)手能力、溝通協(xié)調(diào)、團(tuán)隊(duì)合作等能力和責(zé)任心。表3為工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)實(shí)踐課程。除第一個(gè)學(xué)期安排一周，第二至第四學(xué)期每個(gè)學(xué)期安排2周時(shí)間作為專門的課程實(shí)踐周，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的技能素養(yǎng)及其愛學(xué)習(xí)、愛勞動(dòng)的企業(yè)精神。

構(gòu)建基于工作過程的課程體系需要注意的原則是：

（1）體現(xiàn)學(xué)科的交叉性與柔性，體現(xiàn)專業(yè)知識(shí)的融合性，設(shè)計(jì)新的課程結(jié)構(gòu)與內(nèi)容。

（2）考慮工作過程的相關(guān)性，刪掉重疊內(nèi)容。應(yīng)體現(xiàn)遞進(jìn)與包含的關(guān)系，而不是同位關(guān)系。

（3）要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，課程設(shè)置應(yīng)循序漸進(jìn)，從易到難，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，進(jìn)行階梯式設(shè)計(jì)。

（4）更要注重人文素養(yǎng)和個(gè)性化的培養(yǎng)，要注重職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成，培養(yǎng)學(xué)生愛學(xué)習(xí)、愛勞動(dòng)的企業(yè)精神，使學(xué)生全面發(fā)展。

（5）要考慮學(xué)生職業(yè)生涯的發(fā)展，考慮培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力，課程體系要具有一定的拓展性，要能為學(xué)生的崗位遷移發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3? 校企合作實(shí)施行動(dòng)課程體系的邏輯過程

3.1? 課程體系準(zhǔn)備

以廈門市某自動(dòng)化科技有限公司為例，如表4所示。

3.2? 課程實(shí)施

課程項(xiàng)目化，以“工業(yè)機(jī)器人操作與維護(hù)”課程為例，根據(jù)知識(shí)和技能要求，重構(gòu)工作過程的項(xiàng)目化課程，然后按工作過程實(shí)施。依托合作企業(yè)廈門某自動(dòng)化科技有限公司，利用公司車間庫卡機(jī)器人設(shè)備，把課程“工業(yè)機(jī)器人操作與維護(hù)”按真實(shí)情境重構(gòu)了4個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目：項(xiàng)目一焊接直線軌跡操作、項(xiàng)目二打磨曲線軌跡操作、項(xiàng)目三搬運(yùn)碼垛軌跡操作、項(xiàng)目四倉儲(chǔ)運(yùn)輸軌跡操作。項(xiàng)目設(shè)計(jì)的邏輯是以機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡為載體，項(xiàng)目設(shè)計(jì)的內(nèi)容按照運(yùn)動(dòng)的難易程度、操作的復(fù)雜性逐步遞進(jìn)，每個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施按工作過程實(shí)施，即咨詢（知識(shí)準(zhǔn)備：曲線繪制，編程，操作流程）、決策（小組討論，形成正確方案）、計(jì)劃（確定操作、維護(hù)步驟）、實(shí)施（在企業(yè)師傅指導(dǎo)下實(shí)施）、檢查（過程檢查）、評(píng)價(jià)（評(píng)價(jià)實(shí)施行為）。項(xiàng)目實(shí)施的依靠是企業(yè)和學(xué)校組建的雙導(dǎo)師隊(duì)伍。

4? 結(jié)? 論

專業(yè)課程體系是人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。文章根據(jù)工業(yè)機(jī)器人實(shí)際工作崗位所需要的工作過程，提煉專業(yè)課程，按照基于工作過程課程體系設(shè)計(jì)思路，構(gòu)建專業(yè)課程體系，該課程體系實(shí)施真實(shí)工作情境下的人才培養(yǎng)，以崗位遷移為目標(biāo)，安排三年課程，形成了較為可行的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)高素質(zhì)技術(shù)技能型人才培養(yǎng)思路，具有一定的指導(dǎo)意義。

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作者簡(jiǎn)介：侯紅科（1974-），男，漢族，河南商丘人，副院長(zhǎng)，副教授，本科，研究方向：工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其教育教學(xué)。