文/唐忠玲
在“智能制造”背景下,探索工業(yè)機器人應用與維護專業(yè)校企合作訂單班建設的新模式,具有重大意義。本文根據(jù)實際情況提出幾點切實可行的建設措施,主要包括積極創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、大力整合現(xiàn)有課程體系、采取豐富的教學手段、校企合作開展專業(yè)建設、優(yōu)化完善課程考核評價體系、校企開展橫向課題并研發(fā)新產品、建設實習實訓基地和產品研發(fā)中心、培養(yǎng)“一體化”師資隊伍,進而為學生提供更多的實踐機會,提升學生的操作技能,促進技工學校學生的全面發(fā)展。
在我國工業(yè)生產制造領域,工業(yè)機器人占據(jù)主要位置,其無論是內部系統(tǒng)的智能化模塊還是外部系統(tǒng)的自動化模塊,都能在一定程度上提高工業(yè)領域運營效率,進一步推動我國工業(yè)領域轉型。因此,企業(yè)對工業(yè)機器人應用與維護這一細分領域的要求在不斷提高。工業(yè)機器人應用與維護作為當前職業(yè)教育的重點,雖然有部分院校加強了教學實踐環(huán)節(jié),但由于各個方面的限制,大部分技工院校的學生難以滿足行業(yè)高速發(fā)展的需求。因此,在產教融合和校企合作辦學模式的背景下,如何科學地開展工業(yè)機器人應用與維護的專業(yè)課程教學,加強對實訓平臺的構建,確保專業(yè)課程教學活動有效開展,成為廣大技工院校面臨的共同問題。
近年來,我國經濟轉入了高質量發(fā)展階段。實現(xiàn)中國制造到中國智造的轉變,離不開工業(yè)機器人這一國家新興戰(zhàn)略的支持。由于工業(yè)機器人在工業(yè)領域出現(xiàn)的全新裝置,相關的教育仍處于探索階段。因此,培養(yǎng)工業(yè)機器人應用與維護專業(yè)人才,還存在一定問題:首先,學生對日后工作的具體崗位并沒有明確認知,尤其是對行業(yè)背景、工作內容及就業(yè)局勢等,在自我定位上沒有和專業(yè)聯(lián)系在一起,以致缺少專業(yè)認同感,極易出現(xiàn)消極情緒;其次,技工院校在培養(yǎng)學生方面?zhèn)戎赜诶碚摻虒W,實際應用教學方面做得不夠深入,沒有為學生提供更多的實習實訓機會,學生難以鍛煉解決問題的能力和創(chuàng)新能力;再次,許多職業(yè)院校開辦相關專業(yè)的時間較短,師資力量較為薄弱,開辦班級數(shù)量有限;最后,培養(yǎng)一名合格的工業(yè)機器人應用與維護人才需要5年時間,技工院校培養(yǎng)的工業(yè)機器人應用與維護專業(yè)的畢業(yè)生數(shù)量和質量均較為單薄。
其原因主要如下:其一,學校雖然進行了專業(yè)設置,但與產業(yè)需求沒有相對應,專業(yè)課數(shù)量不夠,課程內容和職業(yè)標準難以有效銜接;其二,學校雖然建設了相應的實訓室,但設備比較落后,也沒有進一步完善工業(yè)機器人實訓設備,給專業(yè)實訓基地建設工作帶來一定的負面影響;其三,學校有待打造專業(yè)化師資隊伍,不管是教學服務能力還是科研創(chuàng)新能力都有待提高。
因此,對于用人單位來說,招不到與崗位相匹配的機器人應用與維護專業(yè)的畢業(yè)生,只能退而求其次選擇錄用電氣自動化和機電類等專業(yè)的畢業(yè)生。此類畢業(yè)生在學校里沒有接受相應的專業(yè)教學,要想勝任企業(yè)的實際工作,需要通過再次培訓才能上崗。為把人才供需矛盾這一問題解決好,技工院校工業(yè)機器人應用與維護專業(yè)系部負責人、專業(yè)學科帶頭人都需要與企業(yè)保持溝通交流,建立良好的校企合作模式,從現(xiàn)有的合作機制入手不斷完善,促進產教融合,培養(yǎng)出能與企業(yè)崗位匹配度高的優(yōu)秀人才。
隨著社會的不斷發(fā)展,逐漸增加的工業(yè)機器人人才需求量,使工業(yè)機器人企業(yè)陷入一定的尷尬局面,例如:購置了機器人設備,但無人能正確應用;工業(yè)機器人在使用期間如果發(fā)生故障問題,無人能夠解決;相應的維護人才緊缺,尤其是制造商和售后部門等人才緊缺;開辦工業(yè)機器人應用與維護專業(yè)的技工院校對企業(yè)實際需求還不夠了解,并且技工院校人才培養(yǎng)和企業(yè)用人需求沒有有效連接,甚至發(fā)生脫節(jié)的現(xiàn)象。而開展校企合作訂單班,能夠實現(xiàn)技工學校和企業(yè)的零對接,有利于降低溝通成本,培養(yǎng)出一批批與崗位相匹配的工業(yè)機器人應用與維護專業(yè)畢業(yè)生。
技工院校不同于其他學校,更注重應用技能型人才的培養(yǎng),畢業(yè)生會到企業(yè)從事與工業(yè)機器人操作、維護相關的崗位工作,尤其是操作、維護和裝調以及集成等。但是,往往由于地區(qū)經濟發(fā)展速度緩慢,技工院校開設工業(yè)機器人應用與維護專業(yè)起步較晚,教師素質不夠高,教學設備比較滯后,學校教學水平不高,相關專業(yè)人才的培養(yǎng)受到不利影響。而積極探索校企合作訂單班,引進有實力的企業(yè)助力專業(yè)建設,能夠助推創(chuàng)新型人才的培養(yǎng),提升工業(yè)機器人應用與維護專業(yè)的人才培養(yǎng)水平,進一步推動工業(yè)機器人應用與維護專業(yè)的發(fā)展。
技工院校應和合作企業(yè)保持密切聯(lián)系與溝通交流,在具體溝通交流的過程中與企業(yè)建立良好的合作關系,如通過與知名企業(yè)合作開展訂單班培養(yǎng)人才,根據(jù)不同類型企業(yè)的需求培養(yǎng)對口的技術技能型人才。
為解決企業(yè)的用工需求,技工院校可以充分利用國家的政策,應用新型學徒制模式,組建訂單班,從現(xiàn)有的人才培養(yǎng)模式入手,與合作的企業(yè)簽訂具體的培訓協(xié)議之后,根據(jù)企業(yè)的實際情況制訂人才培養(yǎng)方案、課程規(guī)劃、授課方案。新型學徒制模式旨在利用企業(yè)的場地、設備、技術水平高超的一線工程師、技師和學校教學力量等,將學員(企業(yè)員工)在很短時間內培養(yǎng)成適合企業(yè)實際需求的高素質技能型人才。這些人才往往具備良好的自主學習能力,還具備創(chuàng)新精神,并能透徹理解自己企業(yè)工業(yè)機器人各個方面的知識,尤其是安裝和維護以及調試等方面,最重要的是具備操作技能。[1]
技工院校應根據(jù)校企合作的實際需要,整合并重組現(xiàn)有資源和優(yōu)勢,尤其是專業(yè)核心課程、專業(yè)課程骨干以及專業(yè)基礎課等,按照訂單班的課程標準,重構工業(yè)機器人應用與維護專業(yè)。與機電類其他專業(yè)不同,該專業(yè)的課程比較多,主要有德育課、職業(yè)生涯規(guī)劃、數(shù)學、電工技術、電子線路安裝與調試、機電設備安裝與調試、電力拖動控制線路安裝與維修、工業(yè)機器人的應用與維護等。此外,技工院校還應結合相關知識內容加強對教學資源的開發(fā),促進含有教學視頻、微課、課程內容總體設計、實施教案、理實一體化課件等專業(yè)教學資源庫的形成。
在“智能制造”視域下,為了更好地培養(yǎng)工業(yè)機器人應用與維護專業(yè)訂單班的學生,技工院校可加強對混合式理實一體化教學方法的應用。混合式理實一體化教學是一種新型的教學方式,它通過對各種教學方法的整合,實現(xiàn)傳統(tǒng)課堂講解和信息化教學的結合,不僅強調鍛煉學生的動手能力,還注重培養(yǎng)學生其他方面的能力。教師在日常教學中應注重理論與實踐的結合,讓學生在學習理論知識的同時強化實踐操作。混合式理實一體化教學具有得天獨厚的優(yōu)勢,一方面借助各種教學方式,優(yōu)化考核評價體系,確保教學質量;另一方面能夠促進學生自主學習,提高人才培養(yǎng)質量。[2]
在混合式理實一體化教學期間,技工院校設置網絡課程,既新穎又合理,同時能夠調動學生積極性。該教學方式先把教學內容分成各個教學項目,再進一步分成多個教學任務,并結合具體需要把各個任務設置為相應模塊。在課前,教師可以借助生動的微課來概述教學內容,讓學生在觀看的同時進行學習。教師還可應用各種形式為學生講解課堂內容,如為學生制作課件,不僅能為學生的課前預習提供便利,而且有利于學生的課后復習。在資料查閱區(qū)里,無論是機器人的二維圖片還是三維模型,都能夠合理展現(xiàn),以解決學生在課堂上對某些型號工業(yè)機器人的疑問。[3]與此同時,在注重機器人維修的基礎之上,教師可以為學生引出相應的案例,組織學生進行學習;在綜合試題庫中,教師可以列出相應的材料,尤其是練習試題、測試考卷等,全面開發(fā)題庫資源,借助題庫資源鍛煉學生的自主學習能力。
在具體教學期間,為了更好地應用混合式理實一體化教學模式,教師應在實際操作層面加強對教學四階梯模式的應用。對此,筆者將進行詳細加以闡述:首先,教師在網絡課程中,除了引導學生要學習實訓任務書以外,還應學習指導書,再根據(jù)任務書中的具體內容加強對實操方法的學習;其次,教師在虛擬仿真室內應注重機器人仿真操作,并充分利用虛擬仿真軟件進行模擬訓練;再次,在實訓課堂內,教師應通過微課視頻來再現(xiàn)真實工作情景,進而在具體實踐過程中加強實操訓練;最后,教師可借助真實工作機器人做好教學工作,逐步完成混合式理實一體化教學過程。[4]
在和企業(yè)建立良好合作關系之后,技工院校應該及時判斷市場需求,根據(jù)預判結果來加強專業(yè)建設。工業(yè)機器人應用與維護專業(yè)是復合專業(yè),工業(yè)機器人已經滲透到各個行業(yè)中,并得到廣泛應用,尤其是汽車、電子電信以及機械設備等行業(yè)。隨著工業(yè)物聯(lián)網的不斷發(fā)展,工業(yè)機器人在應用層面的更新速度迅猛。同時,不管是技術崗位還是工作職責,在某種意義上都發(fā)生了一定改變,崗位對員工也有了新的需求。從崗位來看,上游機器人制造廠商需要依靠設計人員和調試人員,中游服務商離不開二次開發(fā)設計人員,具體應用廠商需要維護人員。然而,相應的工業(yè)機器人職工工種的鑒定標準仍不夠成熟,需要進一步完善和升級。
在工業(yè)機器人應用與維護專業(yè)的建設過程中,技工院校應與企業(yè)保持良好的聯(lián)系和溝通,從而建立良好的合作關系,并通過走訪調研和招聘專家顧問等形式來吸收企業(yè)的成功經驗。同時,無論是制定專業(yè)畢業(yè)生服務對象和目標崗位,還是開發(fā)課程體系和教學標準,技工院校均需要合理選定教學所用的教材,而且應注重教學輔助產品的設計,為該專業(yè)能更好地服務于周邊經濟區(qū)機器人行業(yè)提供重要保障。
工業(yè)機器人應用與維護專業(yè)校企合作訂單班的培養(yǎng)主要關注兩個方面:一是促進學生全面發(fā)展,二是增強學生自身素質。要想實現(xiàn)這些目標,技工院校首先要做的就是推動課程考核評價體系改革。但就當前的情況來看,技工院校面臨的最主要問題是:如何設置考核指標,從而真實反映學生學習情況和學習水平。所以,技工院校有必要加強考核評價體系的構建力度,并應用教師對學生的評價、企業(yè)對學生的評價、學生互評等方式進行評價。另外,在網課教學中,首先,教師應布置相應的作業(yè),并要求學生在規(guī)定時間內完成,并利用合理的方式對其完成情況加以考核;其次,針對“測一測”欄目測試題,教師可在后臺進行批閱,進而在具體批閱的過程中了解學生的學習情況;最后,教師還應加大監(jiān)測力度,并利用后臺顯示在線時長等數(shù)據(jù)來全面監(jiān)測學生的學習情況,并做好相應評估??己嗽u價包括網課學習、課堂表現(xiàn)、實際操作以及期末得分等多個方面。在分配成績權重的過程中,教師需要充分考量各種因素,尤其是學生學習情況和參與網絡課程的學習態(tài)度等。
技工院校與機器人企業(yè)開展橫向課題,可以充分發(fā)揮師資和研發(fā)等方面的優(yōu)勢,促進技術創(chuàng)新。橫向課題的選定主要有以下幾種思路:一種是技工院校開發(fā)工業(yè)機器人技術,尤其是企業(yè)工業(yè)機器人視覺技術的開發(fā),并將其作為主要突破口,促進企業(yè)的技術革新;另一種是進一步改造和升級現(xiàn)有工業(yè)機器人生產線,并從現(xiàn)有產品和工藝流程入手,根據(jù)企業(yè)客戶的實際需要尋找創(chuàng)新點。通過這種形式的合作,企業(yè)可以降低研發(fā)成本,避免由于缺少研發(fā)人員帶來的困境。所以,技工院校應合理組建教師研發(fā)隊伍,進而在一定技術積累下能夠更好地滿足企業(yè)的實際需求。在課題研發(fā)過程中,企業(yè)提供所需設備以及技術支持,有利于提升技工院校專業(yè)課程的建設水平。
在與機器人企業(yè)有效溝通的基礎上,技工院??梢肫髽I(yè)現(xiàn)有的設備和技術,并從現(xiàn)有的工業(yè)機器人實訓基地入手,結合企業(yè)典型案例不斷改進,進一步推動課程體系建設,不斷提高學生的實踐能力,使其滿足企業(yè)生產需要。與此同時,技工院校還應注重對橫向課題的研發(fā),使教師在注重企業(yè)產品研發(fā)工作的基礎上,協(xié)助企業(yè)完成橫向課題。當創(chuàng)新平臺處于良好的運行狀態(tài)時,企業(yè)可結合實際情況,并根據(jù)行業(yè)動態(tài),向技工院校提供先進的設備,進一步推動教學改革,助力技術研發(fā)。
實現(xiàn)技能型人才培養(yǎng)的目標,離不開高素質教師隊伍的保障。培養(yǎng)一支能夠熟練掌握工業(yè)機器人設備操作與裝調維護知識,并具備實踐操作能力的教師隊伍,是廣大技工學校的當務之急。途徑之一是,以企業(yè)為主要依托,加強校企長效合作機制的構建,并引入有效的方式,確保教師的教學質量;途徑之二是,從現(xiàn)有的專職教師“一體化”結構入手,將校企合作平臺作為主要依托,制訂并落實人才培養(yǎng)計劃;途徑之三是,注重對任務驅動方式的有效應用,增強教師自身素質,提升教師教學水平,培養(yǎng)教師的綜合能力,確保教學質量。
綜上所述,在“智能制造”背景下,為了更好地培養(yǎng)工業(yè)機器人應用與維護專業(yè)人才,技工院校應與企業(yè)保持緊密聯(lián)系,在溝通交流過程中建立良好的合作關系,力求在校企合作模式下,構建工業(yè)機器人應用與維護專業(yè)模式,實現(xiàn)教育鏈和產業(yè)鏈的有效銜接,從而更好地培養(yǎng)人才,進一步推動工業(yè)機器人應用與維護專業(yè)的發(fā)展。