工业机器人技术专业“岗课赛证”融合的教学实践
2023-06-15曹雪姣沈晓斌
曹雪姣 沈晓斌
摘 要:为探索1+X证书制度实施以来对高等职业院校专业发展的影响,以工业机器人技术专业为例,将1+X证书制度融入专业人才培养方案,探索"岗课赛证"融合教学模式。为此,建立学分溯源机制,构建专业教学与考评融合课程体系,打造3+1创新教学团队,建设虚实结合实训基地,开发1+X模块化资源,构建适应社会发展需求的专业教学体系。
关键词:1+X 证书;工业机器人技术;岗课赛证;教学改革
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:2096-3769(2023)01-038-06
2019年国务院印发的《国家职业教育改革实施方案》中明确提出启动1+X证书制度试点工作[1],随后在出台的相关政策中不断强化通过1+X证书制度促进校企深度合作和技能水平的同步提升,进而提升就业率。2021年提出的“岗课赛证融通”综合育人模式成为该年度全国职业教育大会的一大亮点,拓宽了职业院校培养高技能人才的途径[2]。为适应新时代职业教育改革形势,工业机器人技术专业作为国家战略性新兴产业人才的培育摇篮,在高职院校快速发展中占有重要地位,应把握技能发展特点,综合政策导向修订专业人才培养方案;在课程体系建设和教育教学过程中要融合1+X 证书考核标准和职业技能大赛项目来梳理教学内容,重组课程体系,让课程具备内隐专业精度和深度,外扩延伸技术潮流和创新,既符合学校教育教学,又能适应企业的用人机制;在教学资源建设过程中运用“互联网+”教学平台,紧贴行业产业发展要求,及时更新专业新技术新技能,整合开发适应新形态的共享型教学资源,打造“双师双技”教学团队,建设虚实结合的实训基地,让“校企”“师生”“师徒”多方对话,从而开拓多方合力的教学新思路,消化融合职业教育新政策,让课程更鲜活,从“知识,技能,素养”方面强化学生的综合能力,提高专業就业率。
一、智能时代工业机器人行业人才需求和发展
从我国工业机器人市场销量增长趋势、相关企业的注册量以及投融资金额等数据分析可以看出,工业机器人行业在我国发展迅猛,在技术创新、高端制造和集成应用等方面发挥着不可或缺的作用,这也意味着工业机器人技术方面的人才缺口巨大。其中工业机器人相关技术的操作、调试和维护人员是工业机器人产业发展的急需人才。根据对相关行业人才需求数据的比对分析,其工作内容主要是工业机器人基本操作与编程、设备维护与维修、智能制造数字化系统集成控制、自动化生产设备的安装与调试、智能设备视觉识别与检测、设备的售前与售后服务以及设备的销售等。在招聘市场中,企业不仅关注受聘者的学业成绩,更注重技术技能的实际掌握和实施能力,以及良好的职业素养。这些仅仅从课业成绩中不能完全反映,而X职业技能等级证书恰是对人才核心技能应用情况的补充说明,这种跟随市场技术更新的技能证书能体现出学生的技能实战能力。
1+X证书制度实施以来,各相关企业、行业较为认可其实施效果,有一些大型企业和集成厂商参与到1+X证书制度的推广和实施过程当中,其中X证书技能考核的供应商都是全国技能大赛的设备供应商和国内知名企业,这也间接推动了“岗课赛证”综合育人模式的实施,对于企业来讲,X职业技能等级证书是职业院校学生学历证书的升级。因此,工业机器人专业发展和人才培养,需要切实根据企业对工业机器人专业人才的知识结构、技术技能、职业综合素质的要求而变,重构人才培养方案,将企业所需岗位、竞赛所需技能、X证书的考核标准等融入日常教学中,创新教学策略,探究适应“1+X”证书制度和“岗课赛证”要求的综合育人模式。
二、工业机器人技术专业人才培养方案与1+X证书制度的融合
将X职业技能证书标准和原有的教学标准有机融合,在专业知识、能力和素质培养过程中,实施书证融通。在证书选择过程中要综合考虑工业机器人行业的发展情况、专业培养总体方向、学校现有师资队伍和实训教学条件。通过调研分析,现有对接工业机器人技术专业的X职业技能证书主要有四种,其中工业机器人应用编程职业技能等级证书标准与原有课程契合度较高,应用编程的师资专业程度较高,并且校内已经具有一定规模的工业机器人实训基地。
将专业人才培养的标准与企业用人标准融合,通过学分银行成果转换,将学习成果储存,可提高企业选人用人的精准度。在教学过程中,将职业技能证书的实训环节数据和理论与实操的考核环节数据进行采集存储。通过X职业技能证书获得学分,累积学分可免修对应不超过两门的专业课程。在1+X工业机器人应用编程证书考核制度和学分积累制度的共同落实驱动下,将工业机器人技术专业的人才培养方案进行解构与重构,人才培养方案重构框架如图1所示。在课程标准中融入职业技能考证标准,将课程根据考证需求拆解为模块化教学体系,以模块为基础加深对X技能等级证书专业知识的讲解和实践能力的培养,组建X职业能力考评师资队伍,整合并开发X证书教学资源,将证书考评机制引入教学评价中,通过与X职业技能证书的供应商合作,引进企业工程师授课,改进教学策略,在教学过程中,于大二上学期结束进行1+X工业机器人应用编程中级证书的考核工作并累计学分,增强学生的职业技能和素养,满足企业岗位需求。
三、务实课程根基,强化综合技能,通过“岗课赛证”完善课程体系
在专业课程体系建设过程中,紧密跟随时代发展步伐,以国家职业教育方针政策为引领,融合多元技能发展特点,将企业岗位需求、职业技能证书考核标准、职业技能大赛要求和工匠精神培育细化分解融合到课程的整体架构中,通过对课程的改革升级,使学生能够接触到相关产业的新技术新工艺,拓宽专业知识,精进技术技能,提高专业素养,以便更好地融入工作岗位。
通过对“岗课赛证”综合育人模式的分析,以及对1+X职业技能等级证书制度的实践,保留原有基础课程,撤换技能升级课程,横向拓展相关技能,纵向加深专项技能,通过外扩归收方式,练就综合技能。将整体课程按照平台模块化划分,通过“公共素养平台课程+专业基础平台课程+专业核心平台课程+综合拓展平台课程”四平台+教成考评中心,实现专业教学和考评一体化的体系建设。
1.综合岗位需求,调整课程内容,达到“课、岗”融合
在人才培养过程中,需要立足岗位,挖掘本专业对应的生产知识技能,以此为培养目标,制定课程方案,全面培养学生在该领域独立胜任工作的能力。从近几年全国机器人行业用工需求来看,对于机器人自动化工程方案设计人员、工业机器人操作人员、智能视觉及检测技术人员、相关设备安装与调试人员、智能制造生产与管控人员,以及相关设备销售和管理人员等岗位的需求增多。将课程内容与工作岗位内容对接,将企业的真实工作项目转化为课堂教学内容,以学生的技能培养为核心,引入企业文化,从知识到能力、素养,通过企业项目验收式考核来衡量学业,由课堂到实训,再到顶岗实习单位,多方位培养学生的综合能力。通过“课、岗”融合,能够将课程内容有效地融入企业用工需求,使得教学更具针对性和实践性。在“课、岗”融合过程中,我们需要随时关注新场景、新经济和新职业变化,更新教学内容,提高教学质量,对学生因材施教,增强毕业生的适应性,培养多样化人才。在数字经济快速发展已经改变社会生产和生活模式的形势下,应立足专业课程升级,打造数字课堂未来新空间,以智慧职教云课堂等为依托,将企业优秀的工程师引入云课堂。
2.打造分层递进式课程体系,完善考评标准,实现“课、证”融通
将证书考核设备所涉及的工作内容拆解后融入到课程项目教学中,将证书考核标准与课程考核标准结合,综合评价学生课业成绩,以此来将企业的新技术、新工艺和新要求等融入课程教学过程,提高职业院校学生对行业企业发展的适应能力。通过对专业教学的综合分析,选择工业机器人应用编程证书重塑课程。1+X 证书工业机器人应用编程初级考核的是工业机器人基本操作编程与应用维护技能,其直接对接现有工业机器人操作与维护和典型工作站安装与调试课程。中级证书需要学生掌握综合技术技能,不仅需要初级证书的技能基础,还需要培养工业机器人离线编程软件操作能力、传感器与检测调控能力、可编程控制综合应用能力、人机交互界面编程控制能力以及自动化工程装配、调试能力等。高级证书的内容偏重于集成、开发和生产线改造能力,难度较大,这部分适合加入拓展课程。通过对证书标准的分析,调整了专业核心课程及授课内容,以多元化的课程评判标准来考核,增加了新业态发展的拓展课程。将工业机器人操作与维护课程改为工单式教学模式+任务考评标准,将工业机器人离线编程及仿真课程改为创新驱动项目+任务考评标准,在这两门课程的理实一体化授课过程中,将工业机器人应用编程中级考证知识融入项目实施,以任务为驱动实战职业技能,使课程与职业等级证书的考核方式相融通。如果学生通过了工业机器人应用编程技能等级中级证书考核,可以抵充两门课程的成绩和学分,单门课程转换成绩为 70 分,转化单门课程学分满分为3分。
3.深化技术技能,营造“工匠”课堂,达到“课、赛”融合
职业技能大赛能够更好地促进职业院校对技术技能型人才的全方位培养,激发学生学习兴趣,同时使学生能够更好地了解企业的新技术和对职工技能素养的要求。随着工业4.0的全球化发展和数字化转型升级,每年以新主题引领的技能大赛能够充分体现技术革新、知识拓展现状,将此融合到课程体系中,把新技术、新工艺和新要求融入教学内容,使得专业知识与技能与企业技术革新同步。
同步开展以创新为抓手,教、练、训结合的第二课堂和工匠教室。学院的机器人社团是以工业机器人技术专业为核心的社团组织,组织架构和社团活动渗透着各项专业技能要求,社团成员积极参加技能竞赛和创新创业项目以及职业技能证书的考证。机器人社团的管理和指导工作对接专业教学课堂内容,开发创新平台与机器人社团协同的人才培养模式,推进机器人技术技能应用的职业竞赛活动和学生创新创业项目,培养卓越工匠[3]。社团的指导教师和学生经常在各类技能竞赛中学习摸索,获得30余人次的奖项。在工业机器人应用编程职业等级证书考证和培训过程中,社团成员协助考评组教师完成设备的维护和维修工作,成员的技能证书通过率达到了100%。
4.择优企业,通力合作,推动技能提升,提升就业质量
高职院校与优质企业合作开展现代学徒制和订单班人才培养,由企业工程师做导师与校内教师协同进行课程讲授,通过实地参观、网络直播和场景录像等方式,将行业岗位工作场景引入教学环境,以企业项目开展实训课程,匹配岗位需求。通过校企合作培养技能人才,完善顶岗实习制度。大二下学期学生通过了工业机器人应用编程的中级考核,在已经具备一定职业能力的基础上,大三到企业实习,以企业工程师为导师,参与生产加工工作,能够较快融入企业环境,也能够将专业知识应用到实際生产中,将X职业等级证书的技能充分发挥出来。在专业培养中,以获取职业能力等级证书为引导,激励学生参加技能竞赛,全方位培养复合型技能人才。有过职业竞赛背景的毕业生较受企业欢迎,而X职业能力等级证书的考证标准正是参考的职业竞赛标准,考核X职业能力等级证书等同于经过一次职业技能竞赛。所以X职业能力等级证书考核能锻炼学生的职业技能和职业素养,这是企业的关注点,也是企业愿意聘用的原因。通过顶岗实习制度,考查毕业生对企业的适应能力和技能需求,摸索调整专业X职业技能等级证书的考核种类和方法。
在授课过程中,不仅要将专业核心课程对接到X职业等级证书上,还要结合企业实际生产需求和用人需求来打造精品课程。将企业的生产场景贯通到课程中,以实际的应用场景为项目进行每门课程的讲授和实践。将课程的讲授、证书的获得和企业的用人需求融合来培养工业机器人技术专业人才。
四、建设“双师双技”教学兼考评一体的师资团队
工业机器人技术专业通过引进人才、成立团队和专项培训等,打造一支“双师双技”的创新教学师资团队,为1+X书证融通提供师资保障。按证书技术类别成立工业机器人编程操作技术、PLC控制技术、综合装配联调技术三个创新教学团队和一个X证书考核组,形成3+1教学队伍。以专业带头人为引领,三个创新团队分别由一名骨干教师和两名青年教师组成,考核组由专业带头人任考核组长,三名骨干教师兼任考务人员,青年教师担任巡考人员和后勤人员。三个创新梯队,以骨干教师为队长,专攻技能,在保证职业等级证书教学内容和技能传授的基础上,创新教学内容。通过梯队化管理构建培育和考核体系,针对 X 证书开展课程资源建设,把职业等级证书标准融入课程、实训,将考核标准吸收转化到课堂教学和考核成绩管理中。针对实训类课程和实战课程进行活页教材开发。专业教师进入工业机器人行业锻炼,进入X职业技能证书的供应商企业实践,参加X职业技能证书教师专项培训,从而创新模块化教学方式,提高模块化教学的实施能力。在教学和考务穿插进行过程中,教师需要重新自我定位、明确任务,不仅要完成教书育人职责,还要担任考核师的角色,拓展个人技能。通过考务工作,创新教学方法,改变教学实施过程,融入职业技能等级证书的考核标准。
五、开发1+X模块化资源,实施可追溯学分积累的制度
1.打造精品在线开放课程,“三助双受”推动校企云端互赢
整合专业资源库,校企合作开发适应职业发展的精品在线课程,探索云端共享的网络拓扑终端。综合考虑适应“岗课赛证”综合育人模式和1+X 证书制度的教学资源,要符合证书职业技能等级标准,适于企业实际工作场景操作,能够培养大国工匠精神。利用校企合作方式构建立体化、数字化教学资源体系,通过智慧职教云平台建立资源库,将课程内容与职业能力培训、职业评价体系有机融合,探索适应企业人才需求、社会人才认可、职工继续深造以及能力提升的资源分享平台。网络课程和资源库实时记录学习者的技能变革过程,为企业寻求优质人才、学校分析学习者动态以及学习者个人学习架构认知与调整提供了可探索的平台。通过网络资源平台共享云端课程,能够帮助教师更好地传授知识并完善相关课题研究,能够帮助学生更好地掌握技能,帮助社会学习者拓宽职业本领,让学生感受企业真实的工作场景。以智慧职教平台、蓝墨云班课平台、得实平台和清华在线平台等为依托,建立核心专业课程和1+X实训课程,将大的教学任务拆分成小任务,适用于视频录制、微课制作和翻转课堂建设,整合多种信息化教学资源。
一个云平台课程配备一名在校专任教师和一名企业工程师,以“双导师”形式开展云课程的讲解和任务实施。以在校教师为主,企业导师负责生产实际情况的全程讲解和复杂项目的技术支持。在云平台使用过程中,企业工程师可以远程实战教学,与学校专业教师互动,以理实一体化、虚实结合的形式进行教学。学生可以在线学习,也可以通过微课、视频等资源自学。在云平台学习的学生都拥有自己的个人账户可以存储学习成果,保证学生学习情况全过程记录,构建可信的学习系统,实现学习数据的全程溯源,确保学习者身份和学习成果等信息真实有效[4]。各专业课程教师和校企合作签约导师在学期末结课时导出学生在平台系统学习过程的信息和学分认定结果,留档储存。
2.助推新形态教材开发,多场景搭建数字化课堂
专业教学资源以企业工作场景为核心,由简及难编排项目,囊括等级证书考核内容、技能大赛赛项内容,适于实际教学和操作。因此,学校与工业机器人应用编程设备供应商企业合作,开发信息化教学资源,通过分解工作场景和工作任务,将专业核心课程所需书籍编写成工单式教材,并结合1+X中级工的证书考核内容编写或工作手册式实训指导书,以工作案例式、项目式、企业情境式为依托,编写教材,建设配套专业核心课程视频、微课资源、题库、教学课件等,利用校企合作方式构建立体化、数字化教学资源体系。将企业工程项目作为教学内容并进行拆分学习,让学生认清自身需要提升的技能。
从企业的工作场景中分化出较为容易理解和实施的项目,通过项目引入、分析、实施和评价来规划教材章节知识和技能,并加入深度拓展项目和课后习题,既保证了教学的全场景化,又融合了企业工作实况。在每个大项目中融入大国工匠精神的思政元素,既培养文化知识和技术技能,又能提升学生的职业素养。在任务实施过程中,以学生分组讨论探究的方式进行,不断完成障碍赛推进知识学习和技能获取,类似于企业现场状况,在不断解决问题中推进工作的全面开展,以此增强学生的自主探索精神和团队协作沟通能力。教材编写的核心始终围绕着职业活动和工作流程,突出各项专业技能的重点和难点。
六、建设虚实结合的实训基地,保证考评中心正常运转
利用大数据平台推进信息化教学,打造虚实结合的实训考核场地。教学要遵循“以学生为中心”的理念,用信息化手段展现丰富多彩的线上课堂。工业机器人仿真软件和可编程控制器的编程和仿真软件能够提供给学生虚拟生产场景,模拟工业现场。以完善X证书实训教学环境和考核考务环境为基础创新教学方法,关注虚拟仿真等新型实训系统,方便增加工位数,同时将1+X实训考核基地充分利用到实练场地,有效衔接综合实训和专项培训,将虚拟仿真平台和实训操作基地充分结合,形成工单任务、成果考核综合评价的教学模式。
1+X實训基地不仅是学生学习、实训的场所,也是证书考核基地。实训基地应具备全景、近景和特写的监控系统,学生的学习场景、课堂教学状态、实训和培训情况以及证书考核过程都能全程监控,学习信息和考务信息全部如实记录,实现学习过程的可追溯性。学生的职业技能学习和操作全程可查,保证了证书获取过程的真实性。
参考文献:
[1]国务院.关于印发国家职业教育改革实施方案的通知:国发[2019]4号[EB/OL].(2019-02-13).http://www.gov.cn/zhengce/content/2019-02/13/content_5365341.htm.
[2]李秀英,梁艳,王艳娥,朱文秀.1+X证书制度下建筑工程技术专业课证融通的对策探究[J].冶金管理,2021(23):167-168+175.
[3]吕原君,陈琼,卢民.以“一耦合、二融合、三结合”构建工业机器人技术专业人才培养体系的探索[J].机械职业学报, 2020(01):33-38.
[4]茅徐斌. 1+X 证书制度理念下职业教育学分银行建设的价值、困境与策略[J].职业技术教育, 2020,41(36):27-31.
Teaching Reform of "Positions, Courses, Competitions and Certificates" Integration of Industrial Robot Technology
——From the perspective of 1+X Certificate System
CAO Xue-jiao, SHEN Xiao-bin
(Tianjin Polytechnic College, Tianjin 300400, China)
Abstract: To explore the impact of the 1+x certificate system on the professional development of higher vocational college since its implementation, taking the industrial robot technology major as an example, the 1+x certificate system is integrated into the program curriculum to explore the integrated teaching mode of "positions, courses, competitions and certificates". To this end, Tianjin Polytechnic College developed a set of professional teaching system that meets the needs of social development, by establishing a credit traceability mechanism, a curriculum that integrated professional teaching and evaluation, a 3+1 innovative teaching team, a practical and virtual training base, and a 1+x modular resource library.
Key words: 1+X Certificate; Industrial Robot Technology; Positions, Courses, Competitions and Certificates; Teaching Reform
收稿日期:2022-06-18
作者簡介:曹雪姣(1988),女,天津静海人,讲师,硕士,研究方向为工业机器人技术、职业教育等;沈晓斌(1983),女,天津市人,副教授 ,硕士,研究方向为机械设计及理论、工业机器人技术、职业教育等。
此文为天津市高等职业技术教育研究会2021年度科研课题“基于1+X证书的职业教育课程开发与应用研究——以工业机器人技术专业为例”(课题批准号:2021-3182,主持人:曹雪姣)的研究成果。