中职学校如何开展工业机器人专业的教育教学——以深圳市开放职业

中职学校如何开展工业机器人专业的教育教学以深圳市开放职业技术学校为例王美思，邱庆荣（深圳开放大学深圳市开放职业技术学校，广东深圳518000）我国在《中华人民共和国教育法》（2021修订版）中明确阐述了职业教育在国民经济和社会发展中的地位与作用，职业教育与普通教育具备同等的重要性和必要性［1］近年来，中职学校快速扩招，迅猛发展，传统的职业教育已经远不能满足社会的需要，工业机器人专业应运而生深圳市开放职业技术学校（以下简称“开放职校”）作为一所拥有36年历史的老牌公立学校，设立专业十余个，容纳师生四千余人成立以来，一直保持初心，积极探索新的教学理念，开创新型教学结构，率先提出了以工业机器人专业为发展对象的“中德双元制创新实验班”（以下简称“双元制”），该教学模式响应国家号召，在粤港澳先行示范区起到了表率作用，为智能制造领域输送了大量人才随着我国在工业革命中的迅速崛起，中国成为全球最大的机器人市场，根据2019年中国电子学会的报道，工业机器人在机器人市场中占比高达66%,并持续增长教育部印发的《制造业人才发展规划指南》的通知，通过对近几年各行业领域的人才数量进行分析，预测到2025年我国在“高档数控机床和机器人领域”的人才需求缺口将高达450万，这是一个机会，也是一个挑战［2］2015年，上海信息技术学校放弃其原有的王牌专业电子信息与技术，转型为工业机器人专业，成为全国首个开展该专业的中职院校2019年，教育部积极响应行业的发展需求，在《中等职业学校专业目录

（2010）》修订时，新增了工业机器人技术应用专业［3］o同年，人力资源和社会保障部也推出了工业机器人系统操作员、工业机器人应用技术等新职业，实现了专业与职业的对接目前，深圳市只有3所公办院校和1所民办院校开设了工业机器人专业

1.深圳市第一职业技术学校深圳市内综合实力最为雄厚的一所中职学校，率先开展了工业机器人专业，也是目前市内本专业开展得最为成熟的一所中职学校

2.深圳市第三职业技术学校在机电工程系设有工业机器人技术应用专业，联合智能设备运行与维护专业，面向工业机器人的厂商和应用企业，培养技能型人才

3.深圳市奋达职业技术学校4所院校中唯一的民办院校，采用“3年中专+3年大专”的连续培养机制，延长了本专业学习的时间，以期培养出更加成熟的应用型人才

4.深圳市开放职业技术学校作为深圳市中职学校的佼佼者，在探索创新领域从不示弱，2019年开设了工业机器人专业，并率先提出了以本专业学生为发展对象的中德“双元制”创新实验班，产学赛“三位一体”，注重学习能力和创新能力的培养，定向输送人才5阶段，工业机器人专业在中职学校的发展还存在以下问题

（1）教学观念比较保守，师资力量单薄，“双师型”教师的数量还不尽如人意；

（2）教学过程中忽视实践课程的重要性，缺乏对学生动手实践能力和创新思维的培养；

（3）教学导向性不足，缺乏明确的培养目标定位；

（4）教学脱离实际，就业形势严峻为突破当下职业教育发展瓶颈，构建可持续发展的“双师型”师资队伍，开放职校主要从以下三个方面入手

1.完善教师队伍响应职业教育“双师型”教师队伍建设的改革建议，大力引进“双师型”教师，组建了一支素质优良的师资队伍，研究生学历及以上的教师所占比例保持在60%以上积极促进校企之间的人才流动，聘用企业工程师为实训指导教师，定期组织教师到企业提升实践技能遵守人才引进策略，吸纳各类工程师,实现人力资源交互共享，为教育教学体系增添了新的活力

2.构建培训制度构建了一套完善的教师培训制度（见图1）,开展线上线下的理论培训，规定教师每年参加的理论培训课程不得少于72个学时同时，与知名企业合作，分学期分批次地安排教师到企业顶岗工作，每个专业教师每2年至少累计实践176个小时，保证教学不落伍、不脱离实际完善的监督机制与考核式的管理政策推进了培训工作高效有序进行，促进了教师团队的进步图1构建可持续发展的“双师型”师资队伍

3.倡导终身学习教务部门每学期至少组织一次大型公开课，促进新老教师的交流学习和自我反思；平日里倡导“推门听课”，激活课堂的“原生态”；定期邀请工业机器人领域专家开展主题讲座，以及运用互联网课堂获取世界各地的优质资源等通过“传、帮、带”的形式，营造教师的学习氛围，激发其内驱力完善合理的专业课程体系是保证后续教育工作稳定开展的前提，开放职校针对本专业的特点，面向全体中职学生，建立了一套课程体系一年级主修公共基础课和几门简单的专业课，引导学生入门，激发其学习兴趣和探索精神；二年级主修专业实训课，提高其实践能力；三年级参加企业实习，体会专业课程的融合应用和相关岗位的具体工作内容，为走向社会做铺垫，如图2所示该体系不仅帮助了学生从初中的文化课平滑地过渡到中职的专业课，而且能使其循序渐进地掌握各门课程，在理论与实践的交叉学习中熟练应用图2教学体系开放职校的教师推陈出新，积极探寻与时俱进的导师制教学理念，形成了新的教学观针对不同层次的学生，采用不同的指导形式；着眼于学习能力、创业能力的培养，不再局限于某一个知识点或某种技能

1.以发展的眼光引导学生“独立行走”在这个技术发展日新月异的时代，必须时刻保持危机意识，提升个人竞争力

（1）提高学生的自我学习能力不仅在这个知识经济时代具备极强的竞争力，还可以为终身学习做铺垫，成为后续学习和工作中可持续发展的保障

（2）增强学生的应变性培养学生发现、整合、归纳、预测信息的能力，增强其应变性，随时适应社会的动态变革

（3）重视个人品质的培养包括人际沟通、团结协作、组织领导、解决问题等能力

2.培养学生的批判性思维，“孵化”学生的新点子教师应当注重培养学生的批判性思维和创新思维国家一直在鼓励大众创业，万众创新［4］中职学生作为具备良好应用实践能力的年轻人，如果给以适当的引导，将成为创新创业的主力军开放职校在校园内设立了“创业角”，聘请了专业的顾问老师，邀请往届创业的学生回校交流，营造出一种良好的氛围有想法的学生在顾问老师的指导下完善思路，撰写创业方案，提交给评审团评估；评审团综合各项因素给出评估分数和建议，专业教师带领学生尝试可行性较强的创业方案此外，学校正在打造“创业基地”和“孵化中心”，期望学生能够在巨大的就业压力下开辟新的突破口教育部明确规定，实践课程学时应至少占专业总学时的50%,积极推行认知实习、跟岗实习、顶岗实习等多种实习方式面对新型课程结构，开放职校从以下几个方面灵活性、个性化地开展实践教学［5］

1.校内实践课程

（1）加大投资力度，完善实训设备一年级的实践课程主要设置在校内，以实训室为主采用小组合作、自主探究、项目导向等教学方式，有意识地提高学生的动手能力、解决问题能力相对简单、安全系数较高的操作内容，会先让学生自主探索，依据教材独立完成学习任务，再由教师纠正不规范操作,强调注意事项；而对于难度或者危险系数较高的任务，必须先由教师讲解原理，演示操作过程，强调安全事项后，学生才能练习

（2）引入虚拟软件重视虚拟仿真在现实应用的不可或缺性借助现代媒体设备，重视教学方法的多元化和变通性,鼓励学生自主操作，激发其学习兴趣和探索精神

（3）组织技能比赛结合教学内容，组织校内技能比赛，参加省级、国家级的职业学校技能大赛鉴于学生的个体差异性，教师应当有的放矢进行差异化教学，根据学生特点分层次教学比如根据不同的难度等级分为自动驾驶小车、双足跳舞机器人、四足机器狗等，让全体学生都参与其中，有效激发学生的创造力和上进心

2.校外的实践课程校外的实践课程主要设置在“双元制”工厂和企业，如表1所示表1实践课程设二年级上学期，安排学生到工厂参加两周的金工实习，初步了解钳工的基本操作，将工厂的主要工序转化为一个综合性的学习任务，比如制作一把小铁锤二年级下学期，组织学生到企业学习一个月的工业机器人实操，以任务为导向，通过成果和过程的双重考核给学生打分，并登记在期末成绩单三年级时，组织学生到“双元制”企业实习，通过认知实习、跟岗实习、顶岗实习三个阶段的阶梯式培养,学生逐步具备综合上岗的技能实习阶段，学生必须参与实际劳动，最终开具累计工作时长不少于六个月的实习证明，连同企业评价表作为三年级实习成绩的依据实习期间，学生定期返校汇报进展，在教师的组织下交流经验和教训遵循本专业“重理论，更重实践”的学科特点，采用考试和考查两种考核形式,形成性评价与总结性评价相结合，注重操作技能与实践能力的检验教学评价时遵循多元并举、校企一体化的评价原则，制订详细的评价标准，包括形成性评价、总结性评价、企业评价等，如表2所示表2考核机制和评价体系工业机器人技术支持、安装调试、运行维护等岗位的需求量大，符合中职学生的认知水平和操作能力，是该专业学生求职时的主要目标为了提高学生的就业率,也避免企业再次对员工进行岗前培训，“产教联合培养”模式悄然兴起［6］不管是德国“双元制”，还是美国“合作制”，我们可以在借鉴国外成功案例的基础上，根据国情适当调整，开创独具中国特色的新模式［7］开放职校在考察了深圳市十余家企事业单位后，经过相关部门的逐项考察、慎重挑选，于2019年9月与龙岗区职训中心、深圳爱华国际教育科技集团签订了合作协议，联合德国手工业协会共同创建了以工业机器人专业为发展对象的“中德双元制创新实验班”开班以来，以极具吸引力的中德联合培养模式，每年都吸引了数以百计的学生争相报考，目前已累计招生200余人在德国特酷电子、库卡、博世、舍弗勒、西门子等制造领域龙头企业的加持下，秉持着“以技能为核心，以就业为导向”的宗旨，勇于摸索具有中国特色的“双元制”教学模式，走在了职业院校的发展前列开放职校在“双元制”教学中，开创了工业机器人专业新的人才培养模式一一校企合作、接轨国际、产学赛“三位一体”以校内的专业教学为基础，以德国的企业实训为载体，双教学主体、双培养模式和双评价体系，定向培养学生，对接国际化轨道；产学赛“三位一体”，相互融合，相互促进，全方位、多途径为智能制造领域输送了高技能人才，有效缓解了中职学生就业难和机器人专业技能人才短缺的矛盾“双元制”教学模式是以资源共建共享为突破口，培养国际化学生，定向输送人才不仅增强了职业教育的吸引力，打造了国际合作品牌，更是为学生和企业搭建了一个良好的就业用人平台，服务于社会据统计，我国目前拥有

1.3万所中职院校和教育机构，在校生多达两千万充分发挥中职学校的作用，为制造业一线工作培养大批高素质劳动者和高技能人才，是解决技能人才缺口的主要途径之一遵循《广东省职业教育“扩容、提质、强服务”三年行动计划（2019—2021年）》等文件的指导方向，中职学校工业机器人专业在未来发展将会呈现以下几个主要趋势国家应当颁布相应政策，鼓励符合条件的中职学校开展该专业，对已经开展的学校设置激励政策，鼓励其扩大招生规模，做大做强；建立“先行示范中职院校”，先发展带动后发展，争取2030年该专业达到80%的普及率毕业生的就业率和薪资水平是衡量一所中职学校的重要指标，专业的扩招必须符合学校现状，在保证学生质量的前提下进行；同时，采取“严出”的考核理念，明确考核机制，教学评价多元化，提高毕业生的质量在国家的大力支持下，积极申请项目资金，建设更加完善的实训基地，依据学生特点和个人兴趣爱好，层次化、模块化教学开创多领域合作的新模式，推动资源共享，中职学生“走出去”，服务于社会需求；鼓励合作办学模式，职业院校之间的学生可以申请交换学习，打造粤港澳职业教育“大学区”交流平台现阶段是我国产业升级转型的关键时期，针对人工智能行业的发展需要和技术的变革走向，中职学校要关注时事动态，与时俱进，随时调整教学理念和教学模式,结合地区生产的需要，培养高技能人才，推动地区产业经济发展，服务于社会。