胡俊立
摘要:在工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)實施1+X證書制度,促進了高職院校工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)的建設(shè),提高了工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量,為工業(yè)機器人行業(yè)的發(fā)展提供了人才保障。本文通過對接工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)1+X證書制度,梳理與分析了現(xiàn)階段人才培養(yǎng)方案,針對1+X制度對工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)人才的目標和定位,提出從課程、教材和教法3個方面對工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)進行改革。高職院校應該不斷探索新的人才培養(yǎng)模式,深化教學改革,以滿足工業(yè)機器人行業(yè)對人才的需求。
關(guān)鍵詞:1+X證書制度 工業(yè)機器人技術(shù) 教學改革 職業(yè)教育
1+X證書是“學歷證書”與“若干職業(yè)技能等級證書”的銜接與融通。在工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)實施1+X證書制度,一方面可以提升學生的核心競爭力,提高專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量;另一方面可以促進工業(yè)機器人行業(yè)的發(fā)展,加速我國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。
1 1+X證書制度下工業(yè)機器人專業(yè)人才培養(yǎng)中的問題
1.1 考試標準與對應課程標準不匹配
在1+X證書制度試點前,高職院校的工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)的課程體系是以國家專業(yè)教學標準為依據(jù),結(jié)合師資、實訓設(shè)備情況進行設(shè)置的。而在實施1+X證書制度之后,職業(yè)技能證書的考核標準、考試內(nèi)容、評價方式與企業(yè)需要深度耦合,原有的課程標準下教學與職業(yè)技能考級是分離的,不能滿足1+X證書制度的要求[1]。按照目前的課程標準,高職院校所進行的學歷教育,即“1”最終取得的學歷證書與“X”取得的職業(yè)技能證書是脫節(jié)的。所以,在實施1+X制度的過程中,要以國家教學標準為依據(jù),在課程體系的設(shè)置上體現(xiàn)職業(yè)技能考核的標準,將學歷教育與職業(yè)技能考級統(tǒng)一起來,只有這樣,才能真正落實1+X制度。
1.2 教師專業(yè)能力有待提升
工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)是一門涉及機械、電子、控制等學科的交叉學科,這種學科之間的交叉性要求專業(yè)教師有扎實的工業(yè)機器人知識背景、復合的知識體系和較高的實踐技能,這是作為工業(yè)機器人專業(yè)教師的前提條件。職業(yè)院校專業(yè)教師的主要來源為國內(nèi)重點大學培養(yǎng)的碩士研究生,通過對國內(nèi)職業(yè)院校的調(diào)研發(fā)現(xiàn),工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)教師普遍是從機電、電氣、電子等專業(yè)轉(zhuǎn)崗而來,造成這種現(xiàn)象的主要原因在于我國對工業(yè)機器人專業(yè)高級人才的培養(yǎng)是滯后的。通過查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn),我國第一個機器人工程專業(yè)于2015年才于東南大學成立,此后國內(nèi)各大院校才開始設(shè)計機器人工程專業(yè),也就是最早的具有機器人工程專業(yè)背景的高級人才于2019年才進入社會。目前,幾乎所有的職業(yè)院校工業(yè)機器人專業(yè)教師都是轉(zhuǎn)崗而來,不具備機器人知識背景,多數(shù)是在教學實踐中不斷學習、鞏固工業(yè)機器人相關(guān)的知識、技能。這種情況就導致了工業(yè)機器人專業(yè)教師在專業(yè)能力上的欠缺。在1+X證書制度下,企業(yè)處于核心地位,職業(yè)技能證書的標準和考核均由企業(yè)制定和實施,教學內(nèi)容、課程體系都與以往不同,要求教師具有過硬的業(yè)務水平和實踐技能。另外,通過實際調(diào)研發(fā)現(xiàn),大多數(shù)職業(yè)院校的專業(yè)教師僅僅具有某一方面的知識,如機械、電氣、電子等,這種單一的知識體系無法滿足工業(yè)機器人專業(yè)的教學要求,也無法培養(yǎng)出復合型的技術(shù)人才。
1.3 課程資源缺乏
1+X證書制度下,工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)教學標準即為職業(yè)技能等級證書考試標準,教學內(nèi)容即為職業(yè)技能等級證書的考試內(nèi)容,這就導致以前的教學資源不適用于當前的教學。以筆者所在的學校為例,在實施1+X證書制度之前,在核心課程上主要開設(shè)了《工業(yè)機器人技術(shù)基礎(chǔ)》《工業(yè)機器人控制技術(shù)》《電氣控制與PLC編程》等課程,所對應的理論和實訓項目以解決單一的問題為出發(fā)點進行設(shè)置,大部分學生可以解決單一的簡單問題,達到了教學要求,只有少部分優(yōu)秀學生可以完成復雜動作流程的編程和調(diào)試。這些教學資源在知識點的組織上是獨立的、分散的,也只是培養(yǎng)學生某一項職業(yè)技能。但是,職業(yè)技能等級證書的目的在于培養(yǎng)學生復合的職業(yè)技能,原來的教學資源與職業(yè)技能證書的要求也是分離的,必須補充相應的課程資源。以工業(yè)機器人應用編程職業(yè)技能證書為例,該證書考核內(nèi)容要求學生具有對具體的工作站程序的編寫和調(diào)試的能力,具有對工作站系統(tǒng)集成的能力。對工作站系統(tǒng)的集成,要求學生具有工業(yè)機器人、PLC、組態(tài)等方面的綜合理論知識,而以往的課程中的理論是孤立的、分散的。實施職業(yè)技能等級證書制度的目的在于培養(yǎng)的學生要符合企業(yè)的需求,不僅僅是在理論知識上,更重要的是在實踐技能上。所以,在實施職業(yè)技能等級證書的過程中,必須在滿足職業(yè)技能證書考核的要求基礎(chǔ)上,開發(fā)適用的課程資源,如職業(yè)技能證書教材、實訓項目、實訓設(shè)備等。
1.4 企業(yè)參與度不夠
在實施1+X證書制度之前,企業(yè)已經(jīng)參與到高職院校人才培養(yǎng)的過程中,并且在人才培養(yǎng)方面取得了一些效果,如建立產(chǎn)教融合實訓基地、企業(yè)合作辦學等,但是在這個過程中往往以高職院校為主導,企業(yè)處于被動合作地位。1+X證書制度中的X,即職業(yè)技能等級證書,其考核內(nèi)容、評價標準、實施方案均由企業(yè)制定,目的也在于培養(yǎng)符合企業(yè)需求的人才[2]。在實施1+X制度的過程中,企業(yè)應該發(fā)揮在技術(shù)、資金、設(shè)備方面的優(yōu)勢,利用高職院校在政策和場地上的優(yōu)勢,提高學生考取職業(yè)技能證書的比例,才能真正發(fā)揮職業(yè)技能證書的作用。企業(yè)應該深度參與1+X制度的建設(shè)工作,成為職業(yè)院校實施1+X制度的主導者。
2 課程改革
1+X證書制度即為學歷證書+職業(yè)技能證書,其中學歷證書是學生可持續(xù)法發(fā)展的基礎(chǔ),是讓學生獲取必要的理論知識和基本技能的保證。職業(yè)技能證書強化了學生的職業(yè)技能和相關(guān)知識、職業(yè)素養(yǎng),補充了學歷證書中所沒有的當今行業(yè)企業(yè)中的新技術(shù)、新技能,拓展了學生的職業(yè)能力[3]。從職業(yè)院校育人角度看,職業(yè)技能證書給職業(yè)院校育人帶來了新的活力,導致原有的課程已經(jīng)不適用于職業(yè)技能證書的能力要求,因此,必須對現(xiàn)有課程進行適當?shù)男薷?、補充。
2.1 建立書證融通課程體系
書證融通是指專業(yè)課程的設(shè)置與職業(yè)技能的要求相互融合,專業(yè)人才培養(yǎng)要符合職業(yè)崗位需求[4]。職業(yè)技能證書標準的制定過程以企業(yè)需求為中心,經(jīng)過企業(yè)專家和一線技術(shù)人員根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)流程開發(fā)出來,以滿足行業(yè)企業(yè)崗位要求為目的。在開發(fā)課程的過程中,要以國家教學標準為基礎(chǔ),結(jié)合工業(yè)機器人應用編程職業(yè)技能證書標準和企業(yè)頂崗實習標準,對現(xiàn)有的工業(yè)機器人專業(yè)人才培養(yǎng)方案進行修正。在建立書證融通的課程體系過程中,在課程內(nèi)容上圍繞職業(yè)技能證書考核內(nèi)容設(shè)置相應的項目化實訓內(nèi)容,以鍛煉學生的實踐技能為主。
2.2 專業(yè)核心課程的開設(shè)
實施1+X證書的目的在于培養(yǎng)復合型技能人才,而培養(yǎng)復合型技能人才的關(guān)鍵在于核心課程的設(shè)置[5]。核心課程的開設(shè)應立足于學校的師資、實訓條件及職業(yè)技能證書的實際要求,并且綜合考慮對學生實踐技能的拔高等因素,將學生未來的崗位理論基礎(chǔ)和基本技能融入教學活動中,將核心課程的作用落到實處。在核心課程的教學過程中,應該面向全體學生,以培養(yǎng)學生的實踐技能為教學目的。
3 教法改革
3.1 創(chuàng)新教學方法
實施工業(yè)機器人1+X技能證書試點工作,其根本目的在于對接企業(yè)需求,提高學生職業(yè)技能[6]。職業(yè)技能證書體現(xiàn)了當今企業(yè)用到的新技術(shù)、新理念,在實踐技能上對學生有更高的要求,因此,對于專業(yè)教學方法就要有所創(chuàng)新。
首先,在教學的組織形式上實行小班化教學。工業(yè)機器人應用編程職業(yè)技能證書對學生考核的核心是實操技能,對學生來說,實操技能的熟練程度是能否獲取相應職業(yè)技能證書的前提。學生獲得實操技能的主要方式為實訓課程,根據(jù)學生的實際情況,必須對學生進行長期、重復的工業(yè)機器人實操訓練,才有可能讓他們達到職業(yè)技能證書所要求的水平。為了提高實訓效果,在實際的實訓教學過程中采用分組實訓的方式,每組約為5~6人,在一個有效課時中,每位實訓指導教師最多6組學生,限制班級人數(shù)在30人左右。通過這種小班化實訓教學,可以有效提高設(shè)備的利用率,提高實訓效率。另外,指導教師可以對學生進行有效的指導,保證實訓課程的教學效果。在實訓課堂的管理中,教師要加強崗位責任感,嚴格要求學生,耐心引導學生。
其次,在教學模式上,實施以學生為中心的項目化教學模式。工業(yè)機器人應用編程職業(yè)技能證書能力要求與企業(yè)需求高度耦合,要求學生在校學習期間就對將來的工作崗位情境、生產(chǎn)過程有所熟悉。而傳統(tǒng)的以課堂為中心的教學模式中,教學過程以教師為中心,學生處于被動接受位置,這種教學模式顯然不利于學生職業(yè)技能的習得。所以,在1+X制度下,教學過程必須以學生為中心展開,引導學生發(fā)現(xiàn)問題,培養(yǎng)學生獨立分析并解決問題的能力。對于專業(yè)核心課程,特別是關(guān)系到學生將來考取職業(yè)資格證的課程,應突出對學生實踐能力的培養(yǎng),教學內(nèi)容上實施項目化,并且直接對標職業(yè)技能證書標準和企業(yè)車間生產(chǎn)實際。
最后,學校應該拓展、加強與行業(yè)優(yōu)秀企業(yè)的合作。對于工業(yè)機器人職業(yè)技能證書實施單位,如江蘇匯博、北京華航唯實、沈陽新松,通過這類企業(yè)可以了解到職業(yè)技能證書考核方面最新的變化情況,不斷更新教學資源;還可以利用這些企業(yè)在設(shè)備、資金上的優(yōu)勢與之開展校企合作項目,如建立面向社會的職業(yè)技能培訓中心。對于已與學校建立了合作關(guān)系的企業(yè),要繼續(xù)鞏固與這些企業(yè)的合作關(guān)系,使之成為穩(wěn)定的就業(yè)、實訓基地。
3.2 改革評價機制
未來產(chǎn)業(yè)需要的是復合型技能人才,培養(yǎng)復合型技能人才就是要求學生將來有一定的理論基礎(chǔ)和高超的實踐技能,并且以實踐技能為主。傳統(tǒng)的以考試為主的評價方式主要考核學生對某一類知識點、某一種操作技能的考核,重在對結(jié)果的考核。在1+X制度下,學生職業(yè)能力的養(yǎng)成過程中注重對知識、技能的綜合應用,傳統(tǒng)的評價方式不再適用[7]。所以,如何組織考核,確保課堂教學效果,這也是1+X證書制度下面臨的新問題。根據(jù)筆者所在學校實施工業(yè)機器人應用編程職業(yè)技能證書近1年多的實踐來看,可以通過以下3個方面解決此問題。
其一,使用過程考核代替結(jié)果考核。具體實施過程中,以項目化教學內(nèi)容為載體,實訓項目的設(shè)置以滿足工業(yè)機器人應用編程職業(yè)技能證書初、中、高級的技能要求為出發(fā)點。在實訓教學過程中首先由教師提出本次實訓的任務,在教師的指導下,由學生制訂和實施本次實訓計劃。在學生實施實訓計劃的過程中,教師要及時對實訓計劃的完成情況進行督促和修改。每次項目化實訓項目完成后,教師要及時對本次項目實訓進行考核,考核的內(nèi)容要以本項目的實操技能為中心,驗證本次項目實訓是否達到了教學目的。同時,教師還要做好對學生長期的學習效果的跟蹤記錄工作,具體來說就是要記錄學生每個實訓項目的考核成績,并以此作為評價學生學習效果的最終依據(jù)。通過過程考核的評價方式,可以客觀和全面地評價學生對本課程相關(guān)知識點、實踐技能的掌握情況,學生的學習積極性明顯提高。提高了實訓課堂效率。
其二,以證代考。對專業(yè)核心課程來說,如果學生能夠考取相應等級的職業(yè)資格證書,那么相應的課程可以免考。針對工業(yè)機器人應用編程職業(yè)技能證書對學生職業(yè)能力的要求,對工業(yè)機器人專業(yè)的核心課程進行了相應的修改和補充,基本上做到了與該技能證書的融通。在此基礎(chǔ)上,這些課程的考試與職業(yè)技能證書的考證同步,職業(yè)技能證書的考取可以作為這些核心課程成績的依據(jù)。例如,如果學生能取得機器人應用編程職業(yè)技能等級初級的證書,與之相關(guān)的專業(yè)核心課程《工業(yè)機器人現(xiàn)場編程》可以免考;如果學生能取得中級證書,除了可以免考初級證書對應的《工業(yè)機器人現(xiàn)場編程》課程,還可以免考《工業(yè)機器人系統(tǒng)集成》《工業(yè)機器人典型工作站應用》;如果學生能取得高級證書,那么與之相關(guān)的所有核心課程都可以免考。
其三,實施技能考核或?qū)嵨锟己?。除通識課程外,工業(yè)機器人專業(yè)的大部分專業(yè)課程都采用項目化教學模式,學生在完成項目之后呈現(xiàn)出的應該是一件完整的作品。相應的考核方式就不再局限于試卷或?qū)嵱柨荚?,而采取讓學生利用所學知識或?qū)嵱柤寄苤谱鞒鲆患嵨镒髌坊驅(qū)崿F(xiàn)與企業(yè)工作流程相關(guān)的操作。例如,對于《電子產(chǎn)品設(shè)計》,讓學生設(shè)計流水燈、數(shù)字鐘等實物;對于《工業(yè)機器人典型工作站應用》,讓學生基于學校實訓設(shè)備設(shè)計出一套搬運、碼垛程序。這種考核方式考核的重點是學生的實際動手能力,考核的內(nèi)容與工作流程緊密聯(lián)系,學生易于接受,實際效果要優(yōu)于傳統(tǒng)考核方式。
3.3 以賽促學,以賽促教,注重培優(yōu)
在高職院校推廣并實施職業(yè)技能證書的目的在于培養(yǎng)學生滿足當前企業(yè)所需的實踐技能的能力,讓學生提早和企業(yè)所需對接,各種層次的技能大賽正好搭建了這樣一個平臺。技能大賽中賽項設(shè)置的依據(jù)為企業(yè)對相關(guān)學科實踐技能的能力要求,并根據(jù)企業(yè)的要求不斷發(fā)生變化,賽項考核的重點是學生對實踐技能的掌握情況。從教學角度來說,技能大賽也是反映學校教學水平的一面鏡子,通過研究賽項內(nèi)容可以檢驗所開設(shè)的課程是否滿足企業(yè)的需要,從而不斷完善課程標準。對學生來說,技能大賽也是切磋職業(yè)技能、展示自我的舞臺,通過參加大賽可以培養(yǎng)學生的競爭意識,正確認識自我。如果學生能獲得相應的比賽名次,也會為未來的就業(yè)增加優(yōu)勢。
筆者自2019年開始組織學生參加工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)各個層次的技能大賽,從參賽結(jié)果來看(三等獎2次、優(yōu)秀獎1次),要想讓學生獲得較高的名次,必須對學生進行有針對性的訓練。具體來說,就是要在教學過程中融入技能大賽對學生能力的要求,賽項內(nèi)容作為教學內(nèi)容。在教學組織上,打破傳統(tǒng)的教學順序,以項目式教學模式為載體,將分散的知識點、實踐技能融合在每一次項目式教學過程中,培養(yǎng)學生綜合應用知識點、實踐技能的能力。例如,在2019年河南省賽工業(yè)機器人系統(tǒng)集成賽項中,要求學生完成機器人搬運程序、視覺檢測、PLC編程和組態(tài)界面的設(shè)計,這些項目中每一項都為獨立的一門課程,在傳統(tǒng)的實訓教學中學生可以完成單一的實訓內(nèi)容,但是綜合在一起對學生來說難度就比較大。所以,這樣在設(shè)計實訓項目時要求將這4門課程中的相關(guān)知識點整合到一個實訓項目中,對學生進行綜合的訓練。
職業(yè)技能大賽以促進復合型技能人才的培養(yǎng)為主要目的,這一點和當前高職院校人才培養(yǎng)的目標是一致的[8]。作為高職院校來說,技能大賽應該面向全體學生,通過鼓勵學生參加技能大賽,調(diào)動學生的學習積極性,提高全體學生的實踐技能,并在此基礎(chǔ)上選拔學有余力的學生參加職業(yè)技能大賽。通過建立技能大賽資源共享平臺,將近5年來所有關(guān)于省賽、國賽和世界技能大賽相關(guān)的資料于全校范圍內(nèi)共享,既方便全體學生了解、學習技能大賽相關(guān)知識,提高了資源利用率,又向全體師生宣傳了工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè),擴大了專業(yè)影響力。通過在校內(nèi)舉辦面向機電類專業(yè)的技能大賽,并設(shè)置相應的獎勵,可以選拔優(yōu)秀的學生參加技能大賽,也可以激發(fā)學生的學習興趣。
4 教材改革
1+X證書制度的實施是以行業(yè)企業(yè)需求為出發(fā)點,當前高端裝備制造產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級促進了工業(yè)機器人技術(shù)的快速發(fā)展,工業(yè)機器人領(lǐng)域出現(xiàn)了新技術(shù)、新規(guī)范[9]。從對高職院校工業(yè)機器人專業(yè)教材的調(diào)研情況來看,工業(yè)機器人領(lǐng)域的新技術(shù)、規(guī)范并沒有更新到教材中,教材內(nèi)容滯后于行業(yè)的發(fā)展。另外,職業(yè)技能證書考核的重點是學生綜合運用職業(yè)技能的能力,而大部分教材僅涉及單一的知識點、技能,綜合實訓內(nèi)容較少,不符合職業(yè)技能證書考核的需求,所以對教材的改革勢在必行。
在實施工業(yè)機器人應用編程職業(yè)技能證書的背景之下,教材的開發(fā)應該以國家專業(yè)教學標準為依據(jù),對標工業(yè)機器人應用編程職業(yè)技能證書要求,將行業(yè)最新的技術(shù)、規(guī)范融入教材內(nèi)容[10]。加大與行業(yè)優(yōu)秀企業(yè)如ABB、西門子、江蘇匯博、北京華航唯實的合作力度,將教材內(nèi)容與技術(shù)發(fā)展同步,將教學標準與企業(yè)標準同步,促進教材的更新。在教學內(nèi)容的組織上,設(shè)立與企業(yè)生產(chǎn)流程同步的項目化教學內(nèi)容,實現(xiàn)完整企業(yè)生產(chǎn)流程的項目開發(fā)。
5結(jié)語
1+X證書制度是國家為了提升我國職業(yè)教育人才培養(yǎng)質(zhì)量,為我國新時代經(jīng)濟轉(zhuǎn)型提供良好的人才、智力支持而提出的重大制度,為我國職業(yè)教育的發(fā)展指明了方向。本文給出了適合高職院校實際情況的工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)改革的措施,即課程、教材和教法的改革,并對這3項改革措施進行了詳細的分析和說明。通過持續(xù)推進工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)課程、教材和教法的改革工作,可以不斷提高高職院校工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量,為我國經(jīng)濟發(fā)展培養(yǎng)更多高素質(zhì)復合型技能人才。
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