周淑彥 羅梓杰
一、引言
職業(yè)教育作為連接企業(yè)和教育的橋梁,其發(fā)展必須通過產(chǎn)教融合的方式來實現(xiàn)。國內(nèi)外的實踐充分證明良好的校企合作是職業(yè)教育的根本出路。但從實踐來看,真正實施“校企合作、工學(xué)結(jié)合”還有較大的困難,松散型、淺層次、隨機(jī)性的校企合作仍然隨處可見。[1]
為此,2019年1月,國務(wù)院印發(fā)《國家職業(yè)教育改革實施方案》,提出要促進(jìn)產(chǎn)教融合校企“雙元”育人,推動校企全面加強(qiáng)深度合作;2019年10月,廣東省出臺《廣東省建設(shè)培育產(chǎn)教融合型企業(yè)工作方案》,深化產(chǎn)教融合,旨在建設(shè)培育產(chǎn)教融合企業(yè)。在國家大力推動校企合作的背景下,通過產(chǎn)教融合,培養(yǎng)以工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)為代表的高層次、高技能人才,對破解東莞市智能制造產(chǎn)業(yè)人才緊缺難題尤為關(guān)鍵。
東莞市結(jié)合“完善中職教育與高職教育溝通銜接”的創(chuàng)建要求,先后在多對中、高職院校開展三二分段中高職貫通培養(yǎng)模式試點,其內(nèi)涵為由中、高職院校共同承擔(dān)五年一體化教學(xué)的課程設(shè)計和教學(xué)工作,學(xué)生學(xué)習(xí)年限為五年,“五年一貫制”試點班學(xué)生五年都在中職學(xué)習(xí)。旨在促進(jìn)中高職教育一體化,提高培育效能,加速培養(yǎng)適合經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的高素質(zhì)技能型人才。[2]
2015年起,東莞理工學(xué)校作為東莞市首批開設(shè)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)方向的學(xué)校,在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的實訓(xùn)設(shè)備、師資力量及教學(xué)資源等方面不斷投入。2017年,引入智能制造裝備企業(yè)東莞宏友智能科技有限公司,企業(yè)在學(xué)校里開展生產(chǎn)經(jīng)營活動。2018年,學(xué)校成立ABB應(yīng)用人才實訓(xùn)中心及認(rèn)證考點,完成了“基礎(chǔ)實訓(xùn)——仿真生產(chǎn)線——場景應(yīng)用”實訓(xùn)一體化建設(shè)。由于工業(yè)機(jī)器人技術(shù)具有知識和技術(shù)密集、多學(xué)科綜合交叉、學(xué)習(xí)周期長的特點,針對這些特點,學(xué)校在2018年與東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院合作開辦工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的五年一貫制培養(yǎng)班,以五年作為學(xué)習(xí)周期,培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)人才。且培養(yǎng)班學(xué)生五年均在東莞理工學(xué)校完成中、高職階段學(xué)業(yè)學(xué)習(xí),學(xué)生畢業(yè)后可獲高職文憑。
二、存在問題
工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用專業(yè)作為一個新興專業(yè),涉及電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)與機(jī)械技術(shù)等,技術(shù)附加值高、綜合性強(qiáng)、學(xué)習(xí)周期長,基于專業(yè)的特點和專業(yè)人才的要求,該專業(yè)多集中開設(shè)于高職及應(yīng)用型本科院校。近年來,在中職開設(shè)該專業(yè)的學(xué)校逐漸增加,中職的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用專業(yè)建設(shè)在探索中尚待完善,目前專業(yè)建設(shè)主要存在的困難有專任師資不足、教學(xué)資源缺乏、人才培養(yǎng)模式不成熟、可借鑒的建設(shè)樣例較少。這些因素制約著專業(yè)的發(fā)展,同時,工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的人才培養(yǎng)數(shù)量和質(zhì)量都還不能滿足我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展對高質(zhì)量人才的需求。通過“中國知網(wǎng)”平臺,以“中高職貫通”和“工業(yè)機(jī)器人技術(shù)”為組合關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索,未搜到相關(guān)文獻(xiàn)。由此可知,工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的中高職貫通人才培養(yǎng)的相關(guān)研究不多,基于產(chǎn)教融合背景下的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)中高職貫通人才培養(yǎng)模式的探索更少。
三、思路和方法
打通產(chǎn)教融合背景下的中高職貫通人才培養(yǎng)模式的核心通道在于能否明確界定中職、高職兩個不同階段培養(yǎng)目標(biāo)的遞進(jìn)、延展和銜接關(guān)系[3],才可以解決中職、高職相近專業(yè)的口徑不一、銜接效能低等問題。
基于當(dāng)前的政策背景,同時著眼于東莞地區(qū)的實際情況,根據(jù)中高職工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用專業(yè)開辦現(xiàn)狀,從學(xué)校、企業(yè)之間的關(guān)系出發(fā),明確學(xué)校角色、企業(yè)作用,構(gòu)建“培養(yǎng)目標(biāo)、課程、教材、考核評價、實訓(xùn)實習(xí)”五維一體化貫通,通過中職、高職和企業(yè)三方融合貫穿五年人才培養(yǎng)鏈條,發(fā)揮各方資源優(yōu)勢,從崗位需求、教學(xué)目標(biāo)、就業(yè)情況等層面探討實踐路徑,參照行業(yè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共同確定專業(yè)課程標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建中高職貫通人才培養(yǎng)方案。
1.目標(biāo)一體化貫通
工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)由上游核心零部件制造(減速器、伺服電機(jī)和控制器)、中游工業(yè)機(jī)器人本體制造(機(jī)器人機(jī)械傳動系統(tǒng),是機(jī)器人系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu))、下游系統(tǒng)集成及應(yīng)用(為終端客戶提供整套解決方案,負(fù)責(zé)系統(tǒng)開發(fā)和集成,滿足用戶需求)三大部分組成。通過對工業(yè)機(jī)器人相關(guān)企業(yè)進(jìn)行調(diào)研后,明確面向本體制造企業(yè)、系統(tǒng)集成商、終端用戶三類企業(yè),針對六項核心工作崗位進(jìn)行人才培養(yǎng)(見圖1)。
從工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)人才層次分布來看,中職畢業(yè)生主要側(cè)重于操作和裝配,適合從事的崗位有工業(yè)機(jī)器人操作與維護(hù)人員(日常維護(hù))、工業(yè)機(jī)器人裝配工、工業(yè)機(jī)器人銷售服務(wù)人員等。高職畢業(yè)生主要側(cè)重于能完成機(jī)器人自動化改造和升級改造工作,適合從事的崗位有工業(yè)機(jī)器人集成開發(fā)工程師、技術(shù)支持工程師等(見圖2)。
2.課程一體化貫通
建立融入企業(yè)元素的新型中高職一體化人才培養(yǎng)課程體系,在“中職為基礎(chǔ)、高職為提升”的原則下,突出中職重視“實操”、高職強(qiáng)化“理論”,開發(fā)以崗位、職業(yè)能力為核心的“模塊化”課程體系。
(1)課程群制定流程——工學(xué)結(jié)合一體化
課程群的基本特點是知識的關(guān)聯(lián)與交叉,一個專業(yè)的課程體系分為多個課程類別,每個課程類別下又分為橫向、縱向關(guān)聯(lián)的課程群。[4]課程群建設(shè)比單門課程建設(shè)涉及面大,在此基礎(chǔ)上建設(shè)精品課程,又以精品課程促進(jìn)課程群建設(shè),對其他課程的改革起到示范作用,對整體教學(xué)效果起到引領(lǐng)作用。[5]
工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)從課程體系連續(xù)性和完整性出發(fā),按照分層遞進(jìn)的思路,以產(chǎn)業(yè)崗位群的能力要求為標(biāo)準(zhǔn),開發(fā)以崗位需求為核心的“模塊化”課程體系。以工學(xué)結(jié)合一體化為特征的課程群制定流程如圖3所示。
(2)課程內(nèi)容——對接崗位,模塊教學(xué)
通過調(diào)研工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域應(yīng)用人才崗位典型工作任務(wù),分析各崗位需要的能力并轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容。課程模塊對接教學(xué)內(nèi)容,既包括機(jī)械類、電氣類基礎(chǔ)知識,又包括工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)應(yīng)用、典型應(yīng)用和綜合生產(chǎn)線調(diào)試與應(yīng)用等專業(yè)技能。這意味著不管員工處于工業(yè)機(jī)器人安裝、調(diào)試,還是售后維護(hù)等崗位,均需要掌握機(jī)械電子、液氣壓、PLC控制、自控、機(jī)器人運動學(xué)等理論知識和實踐經(jīng)驗,方能勝任崗位的要求。
需開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程群包括傳感器應(yīng)用、機(jī)械制圖、電工電子實訓(xùn)、液壓與氣動傳動技術(shù)等課程。中職階段開設(shè)的專業(yè)核心課程群有機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試、單片機(jī)原理與應(yīng)用、機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)器人軟件應(yīng)用、機(jī)器人組裝與調(diào)試、機(jī)器人工作站組建與維護(hù)等課程。而高職階段開設(shè)的專業(yè)核心課程群包括工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)三維建模、先進(jìn)組態(tài)技術(shù)、PLC控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試、機(jī)器視覺應(yīng)用技術(shù)等課程。形成以就業(yè)為導(dǎo)向,以能力為本位,以項目課程為主體,職業(yè)實踐為主線的課程體系。
(3)教學(xué)模式——“理-虛-實”三位一體
在“理虛實一體化”教學(xué)架構(gòu)中,“理”是指基于典型的工作過程和行動導(dǎo)向開發(fā)的新形態(tài)教材和線上慕課資源,開展翻轉(zhuǎn)課堂等多形式的理論教學(xué)?!疤摗敝傅氖歉鶕?jù)專業(yè)理論運用虛擬仿真實訓(xùn)軟件及VR沉浸式軟件等數(shù)字化資源,開展以虛擬仿真、沉浸體驗教學(xué)為主的虛擬教學(xué)?!皩崱笔侵搁_展與專業(yè)理論對應(yīng)的實體模型、專業(yè)技能動手實操為主的實踐教學(xué)。[6]
在具體實施教學(xué)過程中,由于傳統(tǒng)的機(jī)器人示教編程方式安裝調(diào)試時間長、效率低,在軌跡安全、可達(dá)性、節(jié)拍需求方面缺乏充足驗證。為保證教學(xué)高效順利開展、提高學(xué)習(xí)效果,通過校企簽訂協(xié)議,讓企業(yè)進(jìn)駐學(xué)校,采用“知識學(xué)習(xí)+虛擬訓(xùn)練+實操訓(xùn)練”三位一體相互驗證的教學(xué)模式,其中實操訓(xùn)練使用企業(yè)提供的實際生產(chǎn)設(shè)備。
3.教材一體化貫通
在教材開發(fā)方面,運用激勵機(jī)制讓企業(yè)師傅進(jìn)課堂,中、高職教師下車間,三方合作開發(fā)專業(yè)核心教材,充實教學(xué)資源,解決實訓(xùn)設(shè)備更新迭代快、師資力量薄弱、教材資源缺乏等實際問題。專業(yè)教師通過實踐總結(jié)出一種便捷有效且符合實際教學(xué)的撰寫教材的方法,即通過走訪同品牌工業(yè)機(jī)器人企業(yè)用戶,借鑒企業(yè)用戶在使用工業(yè)機(jī)器人方面豐富的實踐經(jīng)驗,同時將教師參加各類工業(yè)機(jī)器人技術(shù)培訓(xùn)資料融合匯編成校本教材,短時間內(nèi)既可提高授課教師綜合素質(zhì),同時形成具有地區(qū)或?qū)W校特色、符合教學(xué)使用的校本教材。
在此基礎(chǔ)上,學(xué)校依托教育部與華航唯實、ABB、新時達(dá)工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域職業(yè)教育合作項目,在開展工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用人才培養(yǎng)中心建設(shè)工作中,與北京華航唯實機(jī)器人科技有限公司,共同編寫《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》等六門核心課程教材,共同開發(fā)了基于崗位內(nèi)容的項目教材課件及慕課資源,并邀請高職院校教師擔(dān)任顧問,對教材內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān),在解決中職學(xué)校教材資源缺乏問題的同時,務(wù)求實現(xiàn)中高職教材內(nèi)容不重復(fù)、深度遞進(jìn)的有效銜接。
4.考核評價體系一體化貫通
以過程化考核代替?zhèn)鹘y(tǒng)考核,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。建立健全考核體系,重點考核學(xué)生完成職業(yè)能力訓(xùn)練項目、實現(xiàn)課程目標(biāo)的狀況和程度,以及學(xué)習(xí)過程中的綜合表現(xiàn)。以職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為導(dǎo)向,建立以培養(yǎng)職業(yè)能力為目標(biāo)的評價機(jī)制,實現(xiàn)校方成績評價、企業(yè)職業(yè)能力評價的結(jié)合。
以工作站組建與維護(hù)這門課為例,該課程綜合了機(jī)械電子、電機(jī)拖動和傳感器技術(shù)等多學(xué)科的知識點,是一門綜合性較強(qiáng)的課程。采用自我評價、小組評價、教師評價、在校企業(yè)評價四位一體的過程化考核方式,能較好地檢查學(xué)生是否掌握理論知識及實操技能,較為全面地反映學(xué)生學(xué)習(xí)情況和訓(xùn)練效果,在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的同時,使教師更加注重培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)與能力。
在過程化考核中,可以借助過程化考核任務(wù)書來強(qiáng)化對學(xué)生操作能力的系統(tǒng)訓(xùn)練,過程化考核任務(wù)書的開發(fā)是以校內(nèi)工廠企業(yè)生產(chǎn)的工作任務(wù)為基礎(chǔ),結(jié)合現(xiàn)有實訓(xùn)設(shè)備并綜合機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)知識和技能,由企業(yè)師傅融入工業(yè)機(jī)器人程序編寫、故障排查、定期保養(yǎng)等知識點匯編而成,較好地將企業(yè)所需的技能點與校內(nèi)課程結(jié)合起來。
5.實訓(xùn)實習(xí)一體化貫通
中職學(xué)校培養(yǎng)能夠適應(yīng)行業(yè)發(fā)展需要的初、中級專業(yè)人才,高職院校側(cè)重與各先進(jìn)企業(yè)合作,提供更多高層次工業(yè)機(jī)器人研發(fā)平臺,提高科研與服務(wù)水平;學(xué)校一方面與高職合作辦學(xué),實行貫通培養(yǎng)人才,并把辦學(xué)點定在本校;另一方面,引企入校。通過把高職、企業(yè)匯集于一起,有效打破中、高職與企業(yè)的合作壁壘,實現(xiàn)資源共享,解決學(xué)校教學(xué)與企業(yè)實際生產(chǎn)問題,讓中高職貫通人才培養(yǎng)方案更對接崗位實際。
(1)建設(shè)“工學(xué)結(jié)合”一體化教學(xué)模式的基礎(chǔ)實訓(xùn)場所
工業(yè)機(jī)器人的實訓(xùn)中心布局參考“工學(xué)結(jié)合”一體化教學(xué)模式改進(jìn)而成,圍繞工業(yè)機(jī)器人基本操作、工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用工藝和工業(yè)機(jī)器人智能生產(chǎn)線安裝調(diào)試等三類核心內(nèi)容按層次進(jìn)行配置,分別對應(yīng)仿真教學(xué)區(qū)、基礎(chǔ)實訓(xùn)區(qū)、應(yīng)用實訓(xùn)區(qū)及工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用人才培養(yǎng)中心,既提供虛擬仿真實訓(xùn)平臺,又能提供模擬生產(chǎn)環(huán)境。
(2)引企進(jìn)校,建構(gòu)“基礎(chǔ)實訓(xùn)—仿真產(chǎn)線—場景應(yīng)用”一體化實訓(xùn)體系
針對機(jī)器人技術(shù)更新迭代速度快,產(chǎn)教脫節(jié)難題,學(xué)校借助校企合作,引入東莞宏友智能科技有限公司,建立工業(yè)機(jī)器人制造車間等四個場景應(yīng)用車間,實現(xiàn)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)與不同實際應(yīng)用方向的有效鏈接。校企雙方參照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修訂人才培養(yǎng)方案,制訂考核評價方案以及學(xué)生實訓(xùn)管理制度等,學(xué)生以項目形式到校中廠的不同生產(chǎn)部門,按周期進(jìn)行輪崗,多項目同時運作,有效地解決學(xué)校實訓(xùn)崗位少的難題。
(3)“過程化”實訓(xùn)設(shè)備的購置
對多數(shù)學(xué)校而言,實訓(xùn)設(shè)備數(shù)量往往無法滿足教學(xué)全部需求。為提高設(shè)備的使用效率,購置的實訓(xùn)設(shè)施應(yīng)具備代表性及綜合性,在經(jīng)費允許的情況下盡可能購置對應(yīng)的實訓(xùn)教學(xué)設(shè)施,同一套設(shè)備須盡可能完成任務(wù)訓(xùn)練書上的多項實訓(xùn)項目。
以學(xué)校采購的華航公司開發(fā)的教學(xué)平臺為例,該平臺以ABB IRB120機(jī)器人為核心裝置,桌面工作臺上有四種應(yīng)用工具,可實現(xiàn)搬運碼垛模擬、異形芯片識別裝配、涂膠、自動鎖螺絲及成品檢測等常用工藝。該設(shè)備的開發(fā)源于工業(yè)現(xiàn)場,整體難度適中,涉及范圍廣,符合工業(yè)現(xiàn)場的使用規(guī)范,可模擬出多個工位的加工工藝過程,為學(xué)生實操提供了一個較好的設(shè)備基礎(chǔ),具備一定的先進(jìn)性和可擴(kuò)展性,為后期高職學(xué)生訓(xùn)練做了很好的鋪墊。
四、結(jié)論
通過五維一體化貫通,中職、高職、企業(yè)三方共建工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用人才培養(yǎng)體系,進(jìn)一步深化專業(yè)“三元聯(lián)動”人才培養(yǎng)模式改革,構(gòu)建以就業(yè)為導(dǎo)向、能力為本位、項目課程為主體、職業(yè)實踐為主線的新課程體系。有效解決工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)中高職貫通培養(yǎng)實踐教學(xué)過程與企業(yè)生產(chǎn)過程對接問題,摸索出一條協(xié)同育人、共同發(fā)展的新路子,打造了具有示范效應(yīng)、可推廣的基于產(chǎn)教融合的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)中高職貫通培養(yǎng)模式,以培養(yǎng)契合東莞城市定位和緊缺人才需求的高素質(zhì)技能型人才。
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