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摘要：随着工业4.0的迅猛发展，工业机器人的广泛应用对技术型人才提出了更高需求。本文以《工业机器人工作站维护与保养》课程为例，探讨了基于工作过程的动态模型在一体化课程设计与实施中的应用。通过分析企业实际工作过程，提炼典型工作任务，并转化为学习任务，课程旨在培养学生的实际操作及问题解决能力。实践表明，此模式显著提升了学生的综合职业能力，满足了智能制造行业的人才需求。

关键词：一体化课程；工作过程；工业机器人；工作站维护与保养

伴随着新科技革命和产业变革，机器人行业迅速发展，其中工业机器人已经成为现代生产不可缺少的、应用范围最广的、高度自动化的设备类型，我国也随之发展成为世界最大的工业机器人市场。国际机器人联合会（IFR）资料统计显示，截止2024年9月我国工业机器人运转数量达175万余台，同比增长17%。而在2024年上半年全国出口货物中，工业机器人出口额占全国出口总量的50.8%，同比增长26.6%[1]。随着市场不断拓展，国家出台了包括《“机器人+”应用行动实施方案》《工业机器人行业规范条件管理实施办法（2024版）》《工业机器人行业规范条件管理实施办法（2024版）》等一系列政策措施，其中明确提出工业机器人的发展目标是：到2025年，制造业机器人密度较2020年实现翻番，机器人促进经济社会高质量发展的能力明显增强[2]。并对工业机器人关键零部件、本体制造及集成应用企业从技术能力、生产条件、质量要求、人员素质、安全管理和社会责任等各方面提出更高要求。

在工业4.0时代背景下，制造业在我国的转型升级不断加快，智能化制造中工业机器人的广泛运用使得企业生产一线发生变化，相关技能岗位需求量增加，对相关技术人才提出新的要求，因此学校在工业机器人人才培养方面也需要不断更新进步。传统教育模式更注重理论知识的传授，实践能力的培养偏弱，同时由于教学课程设置相对固定，学生的能力和市场需求匹配度不高，使得技能习得存在一定的滞后性。而工学一体化人才培养模式更注重培养学生的综合职业能力，有助于提供人才供需匹配度，更好地满足社会和企业需求。因此，开发并实施一体化课程成为提高学生专业技能和职业素养，推动高素质技能人才的培养的核心环节。

1 工学一体化课程开发的理论框架

工学一体化人才培养模式旨在通过将工作过程和学习过程紧密结合，来实现综合职业能力的培养，其目标是培养德才兼备、技艺精湛的技能型劳动者和能工巧匠为目标。[3]其主要任务包括制定工学一体化课程标准、开发工学一体化教学资源、应用工学一体化教学方法、建设工学一体化教学场地、加快工学一体化教师队伍建设等[4]。

1.1 工学一体化课程理念

工学一体化课程的主要任务是根据工作流程和学生自主学习要求，以具体工作任务为学习载体，通过分析典型工作任务、构建课程体系、体现理论教学与实践教学相融合、专业学习与工作实践相融合，能力培养与工作岗位对接相融合的特点，设计安排教学活动的课程。

1.2 工作过程分析

教师深入企业，开展任务实践，与企业工程师共同分析企业实际工作过程，识别和提炼出一体化课程设计的基础——典型的工作任务，确保教学内容能紧贴行业实际需求。

1.3 动态模型构建

基于工作过程分析的结果，构建动态的学习模型。这一模型不仅反映了企业的实际工作流程，还能动态调整教学内容使之与行业发展相适应，确保课程内容始终与企业当前最佳实践保持一致。而动态模型的实施，使学生能够在模拟真实工作环境中学习，增强了学习内容的适用性和实用性。

2 工学一体化课程标准开发的技术路径

2.1 岗位需求分析

工学一体化人才培养模式是为了培养行业企业所需技能人才，因此岗位需求分析是一体化课程开发的首要环节[5]。对工业机器人产业现状和发展进行详细了解，对相关企业技能人才需求和要求的掌握，对行业企业进行详尽调研，能为教学标准开发提供重要的借鉴和依据。针对《工业机器人工作站维护与保养》课程的开发，可以深入企业与系统集成商技术负责人、设备调试员、机器人最终用户的生产管理人员等相关人员进行访谈，对设备调试人员技能要求情况、机器人工作站维护保养工作过程、工作对象、工具和劳动组织方式等进行调研，详尽了解工业机器人维护与保养岗位的具体职责和需求，明确技能人才的培养方向、层次定位及其培养要求，为工业机器人人才培养的专业课程标准设计和制定提供重要的依据和参照。

通过调研与分析发现，《工业机器人工作站维护与保养》课程存在的问题获取企业对工业机器人专业人才培养的具体建议。通过调研发现，目前课程主要存在的问题与教学建议分析如表1所示。

2.2 职业能力确定

根据调研结果，结合岗位需求，明确学生应具备的职业能力，如机械系统的检查与维护、电气系统的检查与维护等，同时应具备安全、环保、成本意识等职业素养，梳理并确认课程的职业能力，具体如图1所示。

2.3 学习任务设计

根据职业能力需求，完善具体的课程目标。为了达成课程目标，需要对课程学习任务进行设计。通过开展课程分析研讨会，对课程的教学条件和校企合作企业的用人需求进行讨论，得出《工业机器人工作站维护与保养》课程应该围绕机床上下料、3C产品视觉装配、机器人焊接等应用领域实施设备维护保养人才培养，因为这些领域对工业机器人的应用非常广泛且日益增长，能够对接广东地区行业企业需求，具有一定的技术代表性。因此课程设计了“工业机器人齿轮轴加工工作站日常维护与保养”“工业机器人印刷电路板装配工作站月度维护与保养”“工业机器人沙发支架焊接工作站年度维护与保养”三个学习任务，从“齿轮轴加工”、“印刷电路板装配”、“沙发支架焊接”不同保养对象来说总体是平行关系，从“日保”“月保”“年保”不同保养周期来说是递进关系。

2.4 课程内容开发

依据学习任务，进行工学转换课程内容分析，开发相应的课程内容，包括理论知识和实践操作，具体分析如表2所示。同时开发配套的工作页、教材、PPT课件、微课视频等教学资源，为学生的自主探究性学习提供丰富的学习资源和材料。

2.5 评价体系构建

建立以能力为导向的包括过程性评价和终结性性评价的课程评价体系，以达导全面、客观地评估学生在一体化课程中的学习成果，确保学生能力的全面发展，从而实现对学生综合职业能力的全面评估。该体系将“教”“学”“评”紧密结合，制定细致的评价量化指标，形成可操作的评价体系样式，确保评价的科学性和有效性。

在考核项目的设计方面，首先应合理分配过程性考核和终结性考核在总考核中所占的比重，如过程性与终结性考核分别占70%、30%。在过程性考核中，合理分配3个学习任务的考核比例，其中，工业机器人齿轮轴加工工作站日常维护与保养，占比20%；工业机器人电路板装配工作站月度维护与保养，占比20%；工业机器人沙发支架焊接工作站年度维护与保养，占比30%。其次，以课程学习目标为依据确定考核要点，依据考核要点设计学习任务考核项目，分为技能考核类、学习成果考核类和通用能力观察类考核项目，通过细化评分细则，分别从专业能力、通用能力、职业素养、思政素养等维度对学生学习情况进行考核[5]。在终结性考核时选择企业真实工作任务，结合课程终结性考核要点，围绕课程目标设计的学习任务进行考核。本课程三个学习任务的学习深度和难度为递进关系，根据最后一个学习任务年度维护与保养综合设计考核任务。

通过采用学生自评、学生互评、教师评价、组件互评等主体多元化的评价方式保证评价结果的公平和客观性；通过课前学习诊断、课堂提问、小组汇报、项目总结、课堂表现等不同考核方法，全面评估学生的学习成果；通过借助畅课等课程平台使得评价实施更加方便，也更具可行性。

3 课程标准框架构建

3.1 框架设计原则

课程标准框架，旨在提高课程教学质量，培养高素质技能人才，适应社会发展需要的。将代表性工作任务及典型工作任务通过实践专家访谈会提取出来，将具有教学价值及可实施性好的典型工作任务转化为一体化课程，成为课程设计和实施的基础。根据典型工作任务的描述，确定课程的框架和内容，包括学习任务、职业能力要求等，课程框架设计应遵循科学性、先进性、实用性等原则[6]。

科学性要求技能人才的培养能更好满足企业用人需求和技能人才自身的职业发展需要，充分尊重人才成长、职业能力发展的规律，导向就业，充分体现职业特征；先进性是要紧跟科技进步与经济社会的发展，反映新技术、新材料、新工艺、新设备的发展趋势和新的劳动生产组织方式，为学生个性发展和全面发展打下坚实基础；实用性应体现在教学目标的针对性和教学内容的导向性上，课程内容需结合国家和行业职业标准，紧密贴合职业岗位的实际需求。

3.2 框架结构

一体化课程的构建以职业活动为导向，以校企合作为基础，以综合职业能力培养为核心，其框架结构包括：确定典型工作任务，以此为载体设计课程体系和内容；对工作内容进行分析，梳理工作对象、工作要求、工作方法、劳动组最方式以及工具、材料、设备与资料；确定课程目标和学习内容；在教学设计和安排教学活动中，要结合学生自主学习的要求，体现工作过程的先后顺序；确保课程内容的科学性、梯次性、可操作性和规范性，以满足学生职业生涯发展的需要。‌

3.3 实施策略

一体化课程旨在培养学生的综合职业能力，需要由与之相匹配的策略促进课程的实施，本课程采用行动导向教学法，通过创设具体任务情境，引导学生自主探究和协作学习，完成任务的同时实现知识的深度学习和实践应用。注重“教”“学”“评”三位一体，针对学生的综合情况，设计符合学生实际的教学活动，提前布置任务，引导学生积极探索；在课堂上提供实践操作机会，让学生感受到理论与实际的联系，通过各种活动抓住学生的注意力，让学生更多的参与课堂；在教学过程中及时反馈，巩固学习成果，并通过综合性的评价方式，确保学生全面发展。

4 结论

《工业机器人工作站维护与保养》一体化课程的开发与实施，通过科学的技术路径和课程标准框架构建，开发形成了与企业岗位需求高度吻合的课程标准和学习任务设计，提升了课程的职业适应性。确保了课程内容与产业需求的一致性，优化的课程设计和有效的课程实施策略，极大提升了学生的综合职业能力，为智能制造行业输送了大量合格的技术人才。未来需要继续深化校企合作，加强课程更新，提高师资队伍水平，以适应快速发展的工业机器人技术及应用趋势。

参考文献：

[1]180万台报告：2023年中国新安装工业机器人数量超全球半数[J].智能建筑与智慧城市，2024，（10）：4.

[2]三井.“机器人+”助力建筑业数字化转型提速[J].中国建设信息化，2023，（04）：5.

[3]人社部职业能力司解读《推进技工院校工学一体化技能人才培养模式实施方案》[J].广东职业技术教育与研究，2022，（02）：1-3.

[4]推进技工院校工学一体化工作电视电话会议暨首届技工教育和职业培训教学指导委员会成立大会召开[J].中国培训，2022，（04）：13.DOI：10.14149/j.cnki.ct.2022.04.036.

[5]卢盈.论工学一体化人才培养模式路径研究[J].职业，2024，（18）：47-49.

[6]李楚楚，唐敬文.技师学院“工学一体化”人才培养路径研究[J].时代汽车，2024，（06）：50-52.

[7]宋波.技工院校工学一体化课程思政实施策略[J].中国培训，2023，（06）：38-41.DOI：10.14149/j.cnki.ct.2023.06.014.