王婷 張瑞華 陳淑俠



摘?要:及時將新技術納入教學內容,是高職教育改革的新時期發展要求。本文依托現代學徒制項目,以高職專業核心課程改革為載體,引入諧波減速器新技術進課程,校企深度合作、雙元育人,共同修訂人才培養方案、優化課程內容結構、組成校企混編團隊、開發多樣教學資源、構建學習評價體系,實施持續改進的PBL教學模式,培養復合創新型技術技能人才,助力產業升級發展。
關鍵詞:課程改革;新技術;校企融合;三教改革
高職教育目前已明確為類型教育,承載著“培養出高素質復合型技術技能人才,服務于科技創新發展”的使命?!秶衣殬I教育改革實施方案》(“職教20條”)明確指出“校企共同研究制定人才培養方案,及時將新技術、新工藝、新規范”納入教學標準和教學內容。本文為我校機械制造與自動化專業的校企創新課程建設的探索與實踐。
一、課程建設背景
工業機器人的三大核心部件包括控制系統、動力裝置及傳動機構。本地機器人特色小鎮的機器人制造企業需要一批能從事機器人核心部件研發與制造的復合創新型技術技能人才,因此小鎮某著名企業與我校合作實施現代學徒制,全程共同參與制訂了人才培養方案,開發了一系列企業定制專業核心課程,本課程“機器人減速器的設計與加工”是其中一門。該課程是在原有課程項目四中納入了“諧波減速器改進與實現”內容,屬于領域內剛突破的新技術。及時將該新技術納入課程中,校企共同培養,助力國產工業機器人產業的發展。
二、教學設計與分析
本課程以培養出復合創新型技術技能人才為目標,引進企業全國技術能手為產業教授,與校內專業教師共組“雙師”教學團隊,共同開發工單式活頁教材,共同研發教學教具,共同開發教學資源。依托現代學徒制項目,構建“雙貫通三進階”的課程結構,采用持續改進的PBL教學模式,基于“一課多師”的模塊化分工協作教學,引導學生主動參與、自主協作、探索創新。[1]
(一)構建“雙貫通三進階”的課程結構
本課程是校企合作開發的企業定制課程,根據人才培養方案、工業機器人制造企業相關崗位需求、課程標準及行業標準,將原來設計、工藝、加工等相對獨立的課程體系中相關內容進行設計重構,將本課程分為四個教學項目,構建了具有“雙貫通三進階”的特色的課程結構(如圖1)。四個項目實現了從設計到加工的貫通,從根本上解決了設計與加工及理論與實踐的脫節問題,實現知識與技能的貫通,達到設計與加工、知識與技能從孤島式到鏈條式雙貫通的目的。在設計項目中,理論知識由淺入深實現知識進階;加工方法從易到難,實現了技能進階;崗位能力從單一到復合創新,實現了崗位能力進階,從而達到三進階。
(二)教學內容設計
本文聚焦創新型高階項目——項目四“諧波減速的改進與實現”,項目實施過程中引導學生對諧波減速器的機械結構進行探索創新,最終設計并制造出創新改進的諧波減速器,旨在培養其創新思維能力與設計實現能力。依據企業真實工作過程,將其分為四個教學任務(如圖1):原理明晰與三維建?!毕莘治雠c結構改進——工藝仿真與精密加工——整體裝配與綜合評價。從現有諧波減速器存在的問題出發,引導學生分析問題解決問題,進行結構創新設計并加工成形。
(三)學情分析與目標設定
授課對象為高職機械制造與自動化專業二年級現代學徒制“雛英計劃”班學生,開課學期為第四學期。在本項目任務開始前,學生已掌握齒輪減速器設計與加工的基礎知識,能從設計到加工得到齒輪減速器成品,但對諧波減速器不了解,不善于對常見機構進行改進創新,工匠精神的培養有待進一步提升。
從培養懂設計、精工藝、擅制造、會創新的從事機器人制造行業的復合創新型技術技能人才培養目標出發,基于行業標準及課程標準,綜合企業崗位需求、1+X證書要求及本專業的核心素養,結合學情分析確立了本項目的教學目標及教學重難點(如圖2),并將各個教學目標量化為成果產出,達到知行合一、學以致用的目的。
三、教學實施情況
(一)持續改進的PBL教學模式
采用了PBL(問題導向)的教學模式,在教學流程設計中引入PDCA方法強調持續改進,將整個教學過程對接生產過程分為“原理明晰與三維建?!毕莘治雠c結構改進—工藝仿真與精密加工—整體裝配與綜合評價”四個任務。[2]P:從諧波減速器原理出發,引導學生找出現有諧波減速器的主要缺點(如應力集中)。D:包括設計、仿真、加工、裝配、出圖五步驟。C:企業對各小組諧波減速器進行質檢并出具質檢報告,合格后安裝至機器人關節上,由企業專家團隊進行性能測試并與原始產品進行對比。A:如有問題產業教授直接反饋給小組,“雙師”團隊繼續與小組同學進行探討修改,再次提交成品進行測試,循環直至產品符合要求;如無問題或者達到要求,課后繼續深入思考改進空間,達到持續改進的目的(如圖3)。
在具體課堂實施中將課前、課中、課后三個階段按PBL模式整合為:發現問題(P)、明確問題(P)、分析問題(D)、協助探究(D)、解決問題(D)、復盤評價(C)及持續改進(A)七個教學環節。通過持續改進的PDCA教學流程設計,學生能夠積極主動地發現問題,協助探究解決辦法到解決問題,并持續反思改進,在獲取專業知識的同時,培養其創新思維能力。教學過程中及時的復盤反饋,多維度促進教與學雙方面的螺旋進階。
(二)“一課多師”的常態協作實現校企循環共育
在課堂教學設計上,將教學任務分為理論模塊及理實一體化模塊,根據具體的模塊任務由專業教師和產業教授常態化協作指導,實現“一課多師”的模塊式教學。專業教師理論知識深厚,產業教授實踐經驗豐富,通過校企合作下的“一課多師”的模塊化教學方式能夠將理論知識與實踐經驗融合在課堂上,更好地提高學生的綜合能力及綜合素質,打破傳統校企合作的分工壁壘,實現校企循環共育。
(三)校企共同開發多樣化的教學資源
教學團隊與企業專家團隊常態化協作,共同開發活頁式教材,共同制作教具,共同建設網絡資源,共同打造一體化實訓車間。在教學實施中,通過共建的各種資源構建虛實結合的浸潤式課堂:課前,引導學生在學習平臺上通過微課動畫等線上資源進行課前預習,做預習測試,及時反饋給教師,教師調整教學內容與教學方法;課中,通過自制模型教具,幫助學生輕松理解教學難點,使用三維建模軟件進行機構設計及模擬裝配,利用數控加工仿真軟件進行仿真加工,幫助學生縮短設計加工周期,將有限的課堂時間充分利用起來。實操過程中的實時投屏軟件解決了傳統教學中學生扎堆觀看,教師無法實時監看指導各小組操作細節的問題。同時,讓學生在真實的企業課堂中將虛擬設計轉變為實物產品,實現知行合一,增強了學生的職業自豪感,提高了學生的職業崗位能力。課后,學生通過線上學習平臺提交作品及設計報告書,能與產業教授實時線上溝通交流,夯實所學。通過校企共建的多種教學資源,讓學生能多維度吸收知識,提高學習效率,高效突破教學重難點。[3]
(四)“全過程、多元化”的學習評價體系
在教學中以各種成果來量化學生的學習效果,多維度進行“全過程、多元化”的學習評價。從課前、課中、課后評價到項目任務的全過程分階段評價;從學生自評到生生互評;從專業教師評價到產業教授評價;從中間成果評價到最終產品評價。評價系統關注到了學生的每一個任務環節,涉及師、生、企多方面的評價主體,體現了自上而下的“全過程”評價過程。通過評價教師能及時掌握學生的學習狀態,因材施教,學生能自我進行評估,及時補短,有效促進教學目標的達成。
四、特色與反思
(一)從孤島到鏈條的貫通進階式教學理念
從人才培養方案出發,進行頂層設計,設置一系列貫通進階課程,通過其中的綜合性貫通項目,將原來孤立的知識串聯起來,實現“雙貫通三進階”,旨在培養學生成為懂設計、精工藝、擅制造、會創新的復合創新型技術技能人才?!爸C波減速器的改進與實現”項目為本課程的高階貫通項目,在知識、技能及崗位能力上與前期項目相互呼應且要求有所進階,引導學生觸類旁通、知識遷移、創新提高。在項目實施過程中堅持成果產出為導向,注重創新思維能力和知識遷移能力。通過環環相扣的模塊任務實現設計與加工的貫通,解決了傳統教學中設計與加工脫節、理論與實踐脫節的難題。
(二)繼續豐富線上教學資源,制作高質量的教學微課視頻
線上資源庫還需繼續豐富改進,將行業內的“最新營養”補充進資源庫,教師團隊還需繼續研發高質量的教學微課視頻。
(三)小組分組方式需要改進
在教學實施的過程中,小組間出現個別同學“偷懶”的情況,經反思后發現分組過程沒有考慮到學生的“興趣”,需要在下次教學中進行改進。
結語
響應國家職業教育改革要求,實施創新課程建設與實踐。校企深度融合下的創新型培養模式實現了專業設置與產業需求、教學過程與生產過程、課程內容與工作任務的“三對接”;通過“雙貫通三進階”的課程內容設計,學生的崗位遷移能力、創新能力明顯增強;訂單班學生的培養質量受到了企業一致好評,畢業可直接進入企業,實現了校企生三方共贏。
參考文獻:
[1]秦華偉,陳光.“雙高計劃”實施背景下“三教”改革[J].中國職業技術教育,2019,33:35-38.
[2]李海東.PDCA管理循環在高職院校頂崗實習管理中的探索與研究[J].襄陽職業技術學院學報,2019,18(1):23-26.
[3]王婷,萬志敏,董應超.信息化技術在高職數控設備故障診斷與維修課程中的實踐——以“數控機床進給軸爬行故障檢修”為例[J].襄陽職業技術學院學報,2021,20(2):65-67.
項目支持:省級——江蘇省高等教育教改研究立項課題:高職院校雙語教學示范課程建設的研究與實踐——以《機械制圖》為例(編號:2019JSJG456);市廳級——江蘇省現代教育技術研究課題:基于“能力本位、1+X融合”的新型實踐類在線開放課程開發——以“汽車綜合實訓”為例(編號:2019-R-77399);省級——江蘇高校“青藍工程”資助項目(編號:QL20202513)
作者簡介:王婷(1987—?),女,漢族,四川內江人,博士,講師,研究方向:結構動力學、機電設備控制。