“1+X”证书制度下高职工业机器人技术专业现代学徒制课程体系构建的探索与实践
2022-05-06卢志芳於红梅熊小艳
卢志芳 於红梅 熊小艳
(湖北开放大学/湖北科技职业学院,湖北 武汉 430074)
在装备制造业飞速发展的新形势下,工业机器人行业企业不断迭代更新,急需大量的复合型技术技能型人才,所以,当务之急是高职工业机器人技术专业建设要与行业企业深度结合发展,通过校企合作的方式,构建能够适应行业发展和企业岗位需求的课程体系,以满足人才的需求。随着职业教育改革的不断深化,“1+X”证书制度和现代学徒制的融合是职业教育为经济发展主动服务的必要途径。
湖北科技职业学院是教育部第三批现代学徒制的试点单位,也是“工业机器人应用编程”职业技能等级证书“1+X”试点单位,试点专业均为工业机器人技术专业。本文以湖北科技职业学院试点专业为例,展开对“工业机器人应用编程”证书标准下的工业机器人技术专业现代学徒制课程体系构建的研究,其经验与成果为高职院校工业机器人技术专业探索“1+X”证书制度与现代学徒制的深度融合、课程体系的构建提供参考和借鉴。
一、“1+X”证书制度下高职工业机器人技术专业现代学徒制课程体系构建的必要性
工业机器人技术是装备制造业朝智能制造方向发展衍生出来的一门新兴技术,具有实践性强、技术发展更新快、技术交叉融合综合性强等特点,人才需求量大。目前,高职工业机器人技术专业的课程体系普遍滞后于新形势下行业企业的发展需要,因此,依照职业教育改革的要求,重构专业课程体系,探索适合促进工业机器人技术专业发展的模式是当前的迫切需求。
(一)工业机器人行业发展的需要
改革开放以来, 特别是随着“中国制造2025”概念的提出,我国装备制造业得到了飞速发展,为适应发展的需求,工业机器人产业的生产制造、自动化集成及下游用户等企业积极调整、迅猛升级,其新技术、新工艺、新设备未及时融入专业课程的教学中,高职院校制定的培养目标、岗位目标未能及时与时俱进,课程的设置不能满足企业具体工作岗位所需的职业能力要求。
工业机器人技术专业设立行业企业专家参与的专业指导委员会,对专业建设有一定的指导意义,但由于不可能参与到人才培养的全过程,无法深入探讨课程内容的安排、组织形式等,校内专业教师仍然是课程开发的主体。产业智能化转型背景下,教师专业能力不足,许多教师是从学校毕业就直接进入职业院校从事教学工作,缺乏实践经验和工程应用综合能力。尽管对教师的企业顶岗实践提出了要求,但锻炼的时间有限,不可能参与到工程项目的全过程[1]。所以,教师不完全了解岗位实际工作过程和企业工作流程,对知识和能力目标无法做到“适度、够用”的精准把握,所开发的课程也无法与岗位实际无缝对接。
(二)行业企业技术发展的需要
工业机器人已成为装备制造业飞速发展不可替代的重要装备和手段,在新形势的挑战下,工业机器人行业企业技术发展中多学科多领域技术交叉融合集成发展的特征日益凸显,工业机器人系统集成技术、智能视觉与现代传感技术、自动化与控制技术、工业网络技术等技术交叉融合蓬勃发展,对复合型技术技能人才的需求日趋紧迫。
但目前大多数学校课程内容的组织以系统化讲授学科知识为主,弱化了各学科各领域之间的渗透和关联性,也忽略了理论和具体工作任务之间的相互联系,而迅猛发展的企业,其生产实际项目实施过程涉及多学科多领域技术交叉融合的综合应用,其复杂程度也要大得多。高职教育的课程受授课环境、实践条件等因素影响,课程内容的选取,教学案例的开发,理实一体化教学的实施与企业生产实际的项目内容和案例以及工作过程存在很大差异,以致学生没有形成良好的综合能力,不具备快速适应岗位的能力。
(三)职业教育改革的需要
“1+X”证书制度是新时代职教改革背景下国务院2019年颁布的《国家职业教育改革实施方案》中的一项重要制度。教育部2014年提出,现代学徒制是一项旨在深化产教融合、校企合作,进一步完善校企合作育人机制、创新技术技能人才培养模式。2019年教育部办公厅印发的《关于全面推进现代学徒制工作的通知》中明确表示:开展现代学徒制的专业领域将率先实施“学历证书+若干职业技能等级证书”制度的试行。通过“1+X”证书制度与现代学徒制融合发展,推进产教融合、校企融合,实现职业教育与行业企业需求的精准契合,从而培养创新型、发展型、复合型技术技能人才,以满足行业企业对人才的需求。[2]
打破传统的课程体系,根据对接岗位的需求,从根本上构建“1+X”证书制度下工业机器人技术专业现代学徒制的课程体系,实现课程内容与国家职业标准对接,教学过程与合作企业岗位的工作过程相统一,毕业证书与职业技能等级证书对接,职业教育与终身学习相结合[3]。课程体系的重构是“1+X”证书制度下专业现代学徒制人才培养模式成功实施的根本保障,是适应国家职业教学改革方向的要求。
二、 “1+X”证书制度下高职工业机器人技术专业现代学徒制课程体系的构建原则
“1+X”证书制度与现代学徒制融合,构建工业机器人技术专业课程体系的目的在于解决装备制造业智能制造转型升级背景下,工业机器人行业企业发展人才需求的问题,同时又要注重学生自身的发展和需求,其构建原则有如下几个方面。
(一)课程体系与行业发展需求相适应
工业机器人等相关行业积极变革适应挑战,行业变革给专业教育体系带来新的要求,必然要求专业课程体系相应改革。
在“1+X”证书制度下,构建工业机器人技术专业现代学徒制的课程体系,必须顺应工业机器人相关行业发展的趋势,满足工业机器人相关行业发展的需求,应根据工业机器人相关行业变革方向所需要的理论知识体系和职业技能知识体系来设置,以满足工业机器人技术相关行业发展对人才的需求。[4]
(二)课程体系与企业岗位需求相匹配
现代学徒制的基本特征是学校、企业双主体育人,以岗位培养为主导,岗位培训和学校教学交替进行;学生具有学生学徒双重身份,以岗位成才为目标,工作和学习交替进行。学徒既要掌握理论知识,又要掌握企业的岗位技能。“1+X”证书制度是产教融合、校企合作的精准契合,体现了行业企业对复合型技术技能人才能力的要求。因此,构建“1+X”证书制度下工业机器人技术专业现代学徒制课程体系应以企业岗位需求为出发点,应能满足企业岗位的用人需求,符合企业的岗位技能需要。[5]
(三)课程体系与工作过程相统一
企业岗位的需求是构建现代学徒制课程体系的基本出发点,但学徒职业技能水平的提高却是在企业具体工作岗位完成具体工作任务的过程中得到的。如果岗位需求是现代学徒制课程体系的载体,那么具体的工作过程则是课程体系实现的关键,因此,要围绕工业机器人相关行业企业的具体工作过程, 合理组织、有效组合工业机器人技术专业的各门课程,体现课程学习过程与具体工作过程相统一,使课程体系既符合人才学习成长规律,又满足工作岗位要求。[6]
(四)课程体系与学生自身发展需求相一致
满足学生自我发展和可持续发展需求,是“1+X”证书制度与现代学徒制人才培养有机融合发展的新诉求。“1+X”证书制度旨在通过书证融通、育训结合来实现 “一专多能”的复合型技术技能人才的培养,打破了现代学徒制培养单一企业所需人才的局限性,上升到培养行业所需人才的层面。职业技能等级证书及标准反映了行业企业的新技术、新规范、新工艺,证书的先进性,提高了学生融入行业企业的适应性,更加重视学生的可持续发展。[7]
因此,将职业技能等级标准与专业教学标准相结合,职业技能等级证书与课程开发相融合来构建课程体系,并且构建的课程体系应随着产业行业技术的迭代更新发展,“1+X”证书类别的变化,标准的升级以及现代学徒制合作企业及岗位的调整,同步更新优化[7]。学生根据个人兴趣,结合专业特长、能力基础、职业规划,可以自由选择不同类别、不同层次的证书课程。为学生提供更多自主选择的机会,以满足学生自身职业发展的需要。
三、“1+X”证书制度下高职工业机器人技术专业现代学徒制课程体系的构建
课程体系的构建是一项复杂而又系统的工程,以产教融合、校企深度合作为基础,从岗位的确定出发,包括职业能力的分析、课程体系的开发、课程体系组织与实施模式的探索、人才质量评价体系的重建等过程。下面以湖北科技职业学院工业机器人技术专业为例,研究“工业机器人应用编程”证书制度下现代学徒制课程体系的构建过程和实践步骤。
(一)校企共同搭建育人平台
学校与合作企业需共同搭建校企“双主体”育人平台,成立从现代学徒制培养顶层设计,多方实施、教学管理到质量监控的三级现代学徒制工作管理机构。湖北科技职业学院成立了现代学徒制试点工作建设指导委员会,在委员会下设立现代学徒制试点工作领导小组、工业机器人技术专业现代学徒制试点项目小组、现代学徒制试点监督小组。现代学徒制试点工作领导小组负责校企合作、招生、指导、组织协调、推进试点的建设工作。工业机器人技术专业现代学徒制试点项目小组,明确学校和企业在人才培养工作中的主体责任,负责项目建设的实施工作。现代学徒制试点质量监督小组,负责试点工作的质量监督,以保障人才培养质量。
现代学徒制试点项目小组由职业教育专家、专业教师与合作企业专家组成,要全程参与课程建设、协调人才培养的实施工作。企业专家要参与专业岗位调研、职业能力分析、课程开发,协调聘请企业师傅进行现场课程教学的实施与评价。试点课程体系构建流程如图1所示。
图1 现代学徒制试点专业课程体系构建流程
(二)精准对接岗位
专业岗位是人才培养的方向,专业建设的后续开展是由专业岗位调研决定的。湖北科技职业学院选择的合作企业为工业机器人下游大型龙头用户企业,智能化转型升级需求的代表——富士康(武汉)科技工业园,调研确定对接的岗位为DT(I)组装、成型、冲压、涂装工业机器人生产线的设备维护和维修岗位。根据岗位工作内容具体细分为富士康工业机器人操作与编程、工业机器人应用系统调试、维护、保养4个典型工作任务。以企业生产流程为主线,以岗位的工作过程为基础,以完成典型工作任务为目标,学校专任教师和企业专家一起分析,得到完成典型工作任务所需的职业能力要求,如表1所示。
表1 典型工作任务与职业能力分析表
(三)校企联合开发以工作任务为载体的课程体系
在对以上职业能力进行全面分析的基础上,遵循认知规律,考虑学生的可持续发展,将“工业机器人应用编程”证书标准与“工业机器人技术”专业标准相融合,确立专业课程体系,如图2所示。DT(I)组装、成型、冲压、涂装工业机器人生产线的设备维护和维修岗位核心职业技能模块分为安装调试职业技能模块、操作编程职业技能模块、系统集成职业技能模块、运行维护职业技能模块,4个子模块从基本技能到专业核心技能,最后到综合应用,层层递进,培养工业机器人生产线设备维保岗位的核心能力。
图2 “工业机器人应用编程”证书标准下的工业机器人技术专业现代学徒制专业课程体系
课程教学的内容以岗位职业能力为目标,以岗位工作过程的实际任务为载体,依据企业岗位工作的需求,参照“工业机器人应用编程”证书加以确定。课程内容要突出学生职业能力的培养,使教学内容与工作内容一致,注重全面培养学徒的知识、素养和能力。同时,学徒在成长的过程中,也是书证融通的培养过程,学徒从能完成编程、调试典型工作任务成长到能完成维护、保养典型工作任务的过程,也是 “工业机器人应用编程”职业技能从初级晋级到中级的过程。学徒可以根据自身发展需求,选择是否获取职业技能等级证书。
(四)课程体系的组织与实施
课程体系的组织始终以岗位需求为中心,合理组织、有效组合专业的各门课程及内容,体现课程学习过程与工作过程的统一。在学徒培养的过程中,湖北科技职业学院试点班采取的是校企结合、学做结合,多段式、能力递进的人才培养模式。
课程体系的实施,学徒的能力培养分为3个阶段。第一阶段:基础职业能力的培养。第一学期,新生对专业的认识几乎为零,有必要让学生对专业有具体的认识,进行为期1周的企业生产认知,了解富士康企业文化及生产流程。学生在校学习人文社会科学、基础自然科学和专业基础知识,接受基础的技能训练。富士康企业人员来校开展企业文化、企业生产认知讲座。第二学期,学习专业基础知识,进行基础技能训练,如电工技能实训等。富士康派技术人员每月来校开展1次关于职业道德养成、团队精神培养、企业管理模式、如何成为一名优秀员工等主题的讲座。暑假,学生以学徒身份到富士康进行2个月的跟岗实践,在师傅的带领下体验企业的生产过程,进行简单的操作,学习工业机器人维保的基本操作。第二阶段:专业职业能力的培养。第三学期,学生在校学习专业核心课程,进行专项技能实训,如自动化生产线实训、PLC实训、工业机器人编程与操作实训等。在学校和富士康交替学习校企课程,将企业的工艺流程、实际操作应用作为教学内容,使学生掌握课程内容的实际应用。学生到富士康参加企业开展的关于富士康工业机器人技术岗位的知识技能教学活动。第四学期,学生到富士康进行生产实习,一名企业师傅负责指导1~2名学徒,在实际工作环境中学习岗位课程,训练职业技能,提高专业意识,感受企业文化。校内导师在企业为学生开展讲座,并且深入企业全程参与实践教学过程。第三阶段:岗位职业能力的培养。第五学期,学生在校学习核心专业课程和专业拓展课程,在学校和富士康学习校企课程,自主选择参加工业机器人应用编程职业技能等级证书的考核。富士康派技术管理人员每月到校开展1次工业机器人应用及职业规划讲座。寒假,学生到富士康进行为期2周的贴岗实践。第六学期,学生在校学习专业拓展课程,在富士康进行校企课程工业机器人技术综合实训的锻炼,之后在富士康进行针对岗位综合技能的顶岗实习(岗位能力综合训练)。
实践教学应统筹学校和企业双方资源,协同育人,充分考虑学校和企业各自的资源优势。校企共同构建企业生产认知实习、基础技能训练、单项技能训练、专项技能训练、跟岗实践、生产实习、贴岗实践、岗位能力综合训练组成的实践教育体系。将认知实习、跟岗实践、生产实习、贴岗实践、顶岗实习等生产性的实训项目安排在企业进行,由企业导师利用企业现有的培训资源实施教学,学校导师负责学生的管理。安排基础技能实训、单项技能训练、专项技能训练等基础性的实训项目在学校进行,由学校导师与企业师傅共同指导。
所有专业课程结合设备开展实训项目,在理实一体化的实训室或者富士康生产线的岗位上进行。根据课程实施的场所和指导老师的不同,分为校企课程、企业实践课程、企业岗位课程以及企业进校的教学活动或者学生赴企业参加的教学活动等类型。
校企课程是校企共同开发实训项目,学校和企业交替开展教学活动;企业实践课程由企业安排教学活动、组织和完成。校企课程和企业实践课程都是为岗位课程打基础,围绕岗位课程的内容,设置和实施项目。企业岗位课程运用岗位所需的知识和技能完成实际岗位的典型工作任务,在实际岗位的锤炼中,开展有目的的实战操作,成长为富士康DT(I)组装、成型、冲压、涂装工业机器人生产线设备维护和维修岗位的工程师。
(五)建立融合职业素养的人才培养质量评价体系
学校和企业导师同时作为评价主体,并引入小组评价,实施过程性考核。除实操技能外,将职业素养纳入考核范围,突出职业素养与岗位技能并重的考核要求。校企课程采用企业导师加学校导师结合的评价方式。企业实践课程生产实习等的成绩由企业导师评定,每周考核一次,取平均值作为最终成绩,主要考核学生的操作技能、工作态度、安全操作意识等。专业核心课程均采用过程性考核,建立注重职业素养的过程化考核评价体系。
四、“1+X”证书制度下高职工业机器人技术专业现代学徒制课程体系实施的效果
“1+X”证书制度下工业机器人技术专业现代学徒制课程体系的重构,提高了教学质量,其落脚点都是人才培养质量的提升,能够满足工业机器人行业企业岗位的需求以及学生自身的职业发展需求,并能给高职同行提供经验借鉴,在社会经济发展的需求下,为工业机器人技术专业的发展添砖加瓦。
(一)学徒培养质量
教学的实施沉浸在企业的工作环境里,企业师傅在工作过程中传授岗位技能的同时,一丝不苟的工作态度潜移默化地培养了学徒爱岗敬业的职业精神。学徒在企业文化和师徒文化的交融渗透下,职业能力和职业素养得到了全面的提升。学徒在企业的学习过程中,得到师傅们的一致好评,学徒们很能吃苦,学习工作劲头十足,很快就融入生产实际中。实习实践评价中,学徒优秀率在27%以上。
学生回顾和总结自己在企业的工作经历和所学的专业知识,表示在工业机器人生产线设备维护和维修的岗位上,有师傅专人指导,在实习期间与公司在职员工同工同酬,虽然工作繁忙,但是感觉非常充实快乐,收获满满。由于学徒在企业受到熏陶后,体会到学习专业知识和技能的重要性,激发了学习热情,学习变得目标明确,学习更有劲头。校内导师表示,学徒回到校内课程学习中,知识掌握和熟练运用能力、实践创新能力、解决工程问题的能力总体增强,学习态度、安全操作规范等评价普遍较高。在“工业机器人应用编程”职业技能等级证书初级考核中,试点班的学徒通过率为100%。
(二)学徒就业质量
在工业机器人技术专业现代学徒制试点班毕业生的就业跟踪调查回访中,了解到毕业生就业率100%,就业稳定性较好,没有换工作单位的学生占76.67%。就业岗位一般是工业机器人操作、调试、运维或者自动化类设备维保岗,不少学生还是技术储干,就业对口率明显增高,达到63.33%。经过实际岗位磨炼、掌握一技之长的学徒们不管是留在原实习单位还是另找工作,都备受企业欢迎,在企业工作岗位中适应性较好,用人单位对毕业生满意度达到100%。
试点班的毕业生就业相关度、就业稳定性、适应性以及用人单位满意度和总体评价与同专业的非现代学徒制试点班的学生相比,明显更高。
(三)学校适用性
湖北科技职业学院在试点工作实施过程中,收获了丰富的经验,形成了一系列的成果。2020年,湖北科技职业学院顺利通过了教育部第三批现代学徒制试点的验收,其成果和经验得到了广泛的认同,具有推广辐射效应。基于“1+X”证书制度的工业机器人技术专业现代学徒制课程体系构建的研究与实践,也为高职院校工业机器人技术专业在现代学徒制和职业技能等级证书深度融合发展的进一步探索提供了基础。
五、结语
湖北科技职业学院将“1+X”证书制度与现代学徒制进行深度融合,结合“工业机器人技术”专业标准、“工业机器人应用编程”证书标准和企业工作岗位的新技术、新工艺、新设备所需的职业能力要求,构建了“工业机器人应用编程”证书标准下的工业机器人技术专业现代学徒制课程体系。实践表明,课程体系的重构使学徒的培养质量和就业质量明显提高,其成果和经验也得到同行的认同和推广。
构建适应发展需求的课程体系是职业教育改革最重要的工作,“1+X”证书制度下高职工业机器人技术专业现代学徒制课程体系的构建符合复合型技术技能人才培养目标,满足企业对学生的职业能力和职业素养的要求,同时满足学生的自身发展需求,提高了教学质量,增强了学生快速融入企业岗位的适应性。课程体系构建的探索过程与实践经验及成果为高职工业机器人技术专业职业技能等级证书与现代学徒制深度融合人才培养的进一步探索打下了坚实的基础。