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技工院校工业机器人应用与维护专业一体化教学模式的构建研究
【摘要】为了满足工业机器人产业复合型应用型人才需求,技工院校现有的教学模式需要改革。本文从课程体系开发、师资队伍建设、实训平台、数字化平台、校企合作平台、竞赛平台等方面提出了具体的构建意见,对技工院校工业机器人应用与维护专业的一体化教学模式构建有着现实指导意义。
【关键词】一体化教学模式;竞赛;工业机器人
一、引言
中国已经建立了全球规模最大、覆盖最广的制造业体系,高端装备产业已经上升到国家战略高度。其中典型代表产业的工业机器人更是发展迅速,但随之出现的问题是大量的工业机器人应用与维护的技能人才缺口很大。技工院校肩负着为国家各行各业输送高技术技能的复合型应用人才的重要使命。而如何构建和改善一体化教学模式,如何高效率、高质量的培养工业机器人应用与维护专业人才,来满足工业机器人产业快速发展要求,已是一个亟需解决的重大问题。
二、现有教学模式的问题
1、课程体系仍不完善,缺乏针对性
课程体系虽然包括了大部分本专业必需的课程,但缺乏针对性和专业特色。比如电气自动化专业和工业机器人专业的课程体系并无本质区别,体现不出专业特色。大多数的课程教材均选用的是人社局出版的统一、通用教材,学生所学与当地企业所需仍有不小的差距。大多数教材理论知识偏多、偏难,与技工院校学生不擅长理论研究的特点相矛盾。各教材之间也相互独立,没有系统性的联系,与工业机器人专业的高度集成性特点相矛盾。由于缺乏充足的企业专家的支撑,技工院校课程建设和企业需要存在巨大的差距[1]。
2、教学现状
教学方法单一,以“机械制图”为例,实践性较强,但大多数教师采用的教学方法以“填鸭式”的讲授法为主[2]。而在纯理论课程的教学上,这种情况更甚。教师讲,学生听,没有体现以学生为中心,教学效果非常不好。有些课程的内容又多又抽象,学生很难保持较高的学习积极性,课后即使花费大量的时间和精力,也很难独立完成作业。专业实训项目局限于单一课程范围内,缺乏整体性和系统性[3],各科实训环节缺少与工业机器人系统中典型产品技术应用的结合,学生很难将所学的单科课程与工业机器人应用与维护专业系统的联系、融合起来,这也阻碍了一体化教学模式的构建。
3、校企合作单一,合作程度不够深入
校企合作的现状是以学校为主、企业为辅,企业没有真正参与到教学和教材编写中[4]。目前虽然采用订单班,新型学徒制,顶岗实习,技师研修等方式进行校企合作,但整体效果并不理想。主要体现在现有的培养模式和企业用人需求存在一定的脱节,学生在学校完成学业要求的情况下,无法较好的实现从学校到企业的过渡与衔接。企业需要大量的时间和财力去对学生进行岗前培训,而有些企业分身乏术,会安排学生去做简单的流水线操作工。学校培养的人才不能满足企业对人才即插即用的要求,企业留人困难,学生就业满意度低。久而久之,会产生恶行循环,不利于校企合作的良性发展。
三、一体化教学模式的构建途径
1、课程体系的开发
工业机器人专业的课程体系集成度、系统性要求非常高,这就要求学校在课程体系开发时,不能采用通用的课程体系,而应根据国家发展趋势、企业发展需求、学生个性化发展需求等多方面因素,邀请优秀毕业学生代表、企业骨干专家共同商议课程体系的建设,努力建设具有工业机器人专业特色的课程体系。其次,校本教材的开发也尤为重要,通用教材显然已无法满足技工院校一体化教学模式的要求,教师需要通过深入企业一线,综合行业最新需求、标准、趋势、用人痛点等多方位因素,遵循一体化教学原则,以国家职业资格标准、行业标准、竞赛标准为考核标准,努力开发能够培养学生综合素质的校本教材。校本教材的认定也需经过校企双方的共同验证,并在教学过程中不断优化和改进。
除此之外,通过对标技能大赛来促进一体化教学模式的构建,可行且有效。世赛项目先进的理念、严格规范的技术标准、严谨的比赛规则、规范的工作流程,代表着当今世界职业技能领域发展的先进水平和技术趋势。以世赛项目机器人系统集成为例,以相互合作的两人为一组,从赛事任务书开始,每天完成不同的比赛任务,需要两名选手从电气、机械设计到安装,从机器人离线编程到实际操作,从PLC软件编程到通讯,从相关文件编写到演讲展示,完美展示了一体化教学的最终效果。笔者通过世赛项目,将课程内容与世赛每个模块之间对现有的工业机器人课程体系进行部分重构,结果如下:
2、师资队伍的建设
本专业的一体化教学模式的构建,对教师的要求非常高。技工院校的教师大多年青,专业理论知识和专业实践能力往往不能兼备,即双师型教师较少。应拓展教师队伍的综合素质提升渠道,加大力度让教师深入一线企业,参加规模性的技能培训,是快速提升教师综合素质的重要途径之一。冲刺各种技能竞赛,以赛促教、以赛促学。实施过程要注重过程监管,防止师资队伍建设的形式化,建立健全双师型教师的认定标准,提升双师型教师的比例,并通过合理的分级制度对双师型教师进行激励。重点培养教师根据本专业要求,进行有效的以学生为中心的一体化教学方式选择,能大大改善目前的课堂教学现状。如合理选择线上线下混合式教学,模块式、分层次、项目式、体验式、探究式、团队式、理实一体化教学[5]等多元化教学方式,充分体现学生的主体地位,以学生行动为导向,培养高素质、高技能、高集成性的复合型人才。
3、一体化实训平台的建设
实训平台是教师一体化教学、学生综合素质提升的硬件设施。一是实训平台要满足师生日常学习的需求,从政府支持、企业支持、自筹三方面保证必要的建设经费,以保证充足的实训设备;二是实训设备要能体现企业发展趋势,邀请多方企业专家共同制定实训平台建设方案;三是注重实训平台软硬件相匹配,相互促进;四是鼓励教师研究集成度高、模块化、功能丰富的工业机器人应用一体化教学创新平台[6],以适应不断变化的产业结构和技术创新,并实现课、证、赛融合。五是注重实训设备和省赛、国赛、世赛的匹配程度,实训标准尽可能的对标世赛项目标准。
4、数字化平台的建设
在信息化高速发展的背景下,一体化教学模式的构建离不开数字化平台的建设。对学生日常学习过程的数据分析、毕业学生工作状态的数据分析、优秀课堂资源的数据整理。全校的数字资源需全校师生共同搭建,成果由全校师生共享。
5、校企合作的建设
通过学校、政府、企业、社会四方的共同努力,来完善和深化校企合作。分析本土制造业产业结构,企业单位用人需求,建立符合本土产业发展要求的校企合作联盟。要充分借鉴德国的校企合作模式。与优秀企业共同建立工业机器人学院或机器人工厂等双主体办学模式,企业派高技术人才与学校教师交流企业真实需求、行业最新标准、最新发展方向,共同制定人才培养方案,共同制定实训教材,共同制定教学标准,共享校企深度融合成果,从而建立校企合作良性循环的生态环境。校企合作中,大多数学生的实习处于被动,基本上企业和导师的安排占主导地位,应充分发挥学生的主体地位。以校企学徒工厂为例,要进行企业实际生产项目,由企业导师和学校教师共同指导,以学生为主体,将不同特长的学生进行科学的分组,学生实训活动从了解企业需求、制定计划、采购、设计到制造、销售、服务等整个产品周期全方位覆盖,在整个真实的企业生产项目中要求一组学生分工明确、通力合作。校企对学生的评价方式也注重多元化,要以行动为导向,既注重成果性评价、过程性评价,也注重日常性评价。这种方式能提高学生综合素质,也是学生成为高技能高素质的复合型人才的有效途径。
6、竞赛平台的建设
充分重视“以赛促教”、“以赛促学”的竞赛平台的建设,重视基础性的竞赛,如校赛、企赛、市赛;努力争取省赛、行赛等大型比赛成果;全力冲刺国赛为主的国家层次比赛;以世界技能大赛为引领,以世界技能组织标准规范(WSSS)为技能备赛和培训的指导标准。努力建设全校师生竞赛氛围,教师通过竞赛完善自身素质、提高实践水平、提升教学质量,学生通过竞赛,激发自身学习兴趣、自信心,提高自身技能水平、职业素养,学生可以切身实地的领悟高技能、高集成的工业机器人专业魅力,体现自身价值。
以上六方面构建途径相互制约,又相互促进,需要协调统一发展,齐头并进。
四、结束语
工业机器人产业的高技能、高素质、高集成特点,要求技工院校必须构建一体化教学模式,才能为国家输送大量的复合型集成性高技术技能人才。结合目前技工院校的教学模式现状,从六个方面提出了一体化模式构建途径,对技工院校如何培养工业机器人应用与维护专业的高素质高技能人才有一定指导意义。
参考文献:
[1]韩振才.技工院校一体化教学改革中存在的问题及对策探索[J].职业,2021(09):36-38.
[2]张少华.“机械制图”一体化教学的探究与创新[J].科技创新与品牌,2021(10):72-75.
[3]尚小晶.“一体化”教学模式下建筑电气与智能化专业校内实训基地建设[J].对外经贸,2021(08):132-134.
[4]潘春梅.基于校企合作一体化教学的研究与实践——以许昌职业技术学院为例[J].河南教育(高等教育),2021(09):38-39.
[5]李东安.理实一体化教学在中职工业机器人技术专业课程中的应用研究[J].中国设备工程,2021(18):229-230.
[6]张凤丽,周旺发,邓三鹏,权利红,阎兵.工业机器人应用一体化教学创新平台的研究[J].机器人技术与应用,2021(04):45-48.
基金项目:本文为2020年度台州技师学院校级课题“技师院校工业机器人应用与维护专业一体化教学模式的构建研究”(编号2020TJXZ05)研究成果。


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