劉遠桃
摘要:立足“楚怡杯”職業技能大賽平臺,開展高職院校工業機器人專業教學改革,有利于提高學生的學習質量。為了提高工業機器人專業教學質量,文章以“楚怡杯”職業技能大賽為平臺,分析“楚怡杯”職業技能大賽的概況,以及高職院校工業機器人專業特點,并結合高職院校工業機器人專業建設實際情況剖析專業教學問題,最終提出“以賽促教”的教學機制、校園賽事與地區賽事相結合的實踐教學法、校企協同育人模式、創新專業教學評價機制等,以期促進工業機器人專業教學模式改革。
關鍵詞:高職院校;職業技能競賽;“楚怡杯”;工業機器人專業
一、“楚怡杯”職業技能大賽的概況
“楚怡杯”湖南省職業院校技能競賽是湖南省職業院校舉足輕重的賽事,由湖南省教育廳、省人力資源和社會保障廳牽頭,聯合有關單位共同主辦的湖南省職業院校重大賽事。該賽事以賽促教、以賽促學、以賽促建、以賽促改、德技并修、工學結合,大力弘揚工匠精神以及“勞動光榮、技能寶貴、創造偉大”的時代風尚,推動形成了“人人皆可成才,人人盡展其才”的良好局面,推動全社會了解并支持參與職業教育。根據湖南省教育廳《關于舉辦2023年“楚怡懷”湖南省職業院校教師職業能力競賽教學能力比賽的通知》有關安排,湖南省共有1 171個作品報名參加省級決賽,省級決賽包括網絡評審和現場決賽兩個階段。大賽分為中職組和高職組,其中高職組工業機器人專業相關競賽隸屬于裝備制造大類,主要包括機器人系統集成、工業機器人技術應用和機器視覺系統應用三個賽項。
二、高職院校工業機器人專業特點
高職院校工業機器人專業的顯著特點就是專業知識、技能復合性強。從工業機器人產業鏈來看,工業機器人專業崗位有現場編程、機器人安裝調試與維護、生產線安裝改進與維修、工作站開發、工作站方案工程師、銷售、生產線運營與管理等。工業機器人專業核心知識包括指令應用、機電技術、工藝設計、夾具開發、通信、仿真、機器人原理、成本核算、營銷、生產線運行管理與維護等。結合工業機器人產業鏈和專業核心知識兩個方面可以看出,工業機器人專業是一門跨學科的專業,覆蓋面廣,專業復合性強,涉及機械、電氣、計算機、通信等相關知識。
三、高職院校工業機器人專業教學現狀
(一)教學內容與企業生產實踐聯系不足
工業機器人專業相關課程受教學實訓設備和教材的影響,教學內容相對固化,實訓周期短。在開展課程教學改革時,教師應加入新的信息化手段,采用項目化教學方式,對教學架構進行創新,達到整合教學資源的目的。以就業為導向的教學改革缺乏實踐生產案例,與企業生產實踐聯系不足,高職畢業生實踐操作技能水平不高,專業能力無法與企業需求相匹配。
除了教學實訓設備和教材的影響,大部分高職專業課教師沒有企業工作經歷。高職院校雖然每年組織專業課教師參加國培省培,但這兩類培訓以講座為主,實操性不足,沒有具體的企業生產案例作為輔助,教師技能水平提升速度慢。
(二)學生學習能力、學習環境影響因素復雜
高職院校的生源主要是單招考生、高考落榜生和中職考生,單招考生和中職考生基礎比較差,很多知識水平還停留在初中,學習高職課程比較吃力,學習效果普遍較差,給教學工作帶來一定難度。高職專業設置招生人數有限,且專業開設類目和區域產業結構有關,在一定程度上可供選擇范圍小,學生專業選擇適配度低。高職工業機器人專業教學對設備和場地依賴性大,但高職院校經費短缺,無法大量采購設備,建設場地,學生缺少實踐操作條件,與企業生產實踐脫節。
四、“楚怡杯”職業技能大賽背景下工業機器人專業教學改革路徑
(一)職業技能大賽與專業課程教學結合,構建以“以賽促教”的教學機制
“楚怡杯”職業技能大賽背景下,高職院校工業機器人專業教學改革的著手點就是依據職業技能大賽的要求、考核事項,優化工業機器人專業課程目標、內容,確保課程教學目標與內容的實效性、精準性。
第一步,教師集中學習與評價“楚怡杯”職業技能大賽中“工業機器人”賽項的相關性質、考核重點、賽項育人優勢。
第二步,教師理清“楚怡杯”職業技能大賽中“工業機器人”賽項內容,以此優化現有的工業機器人專業課程內容,重點完善工業機器人在線編程、工業機器人離線編程、工業機器人工作站集成、工業機器人視覺技術、可編程控制器等核心課程目標和內容。在這些課程中加入對學生專業技能、技能創新、設計思維、合作能力的培養等新目標,讓課程目標緊跟“楚怡杯”工業機器人技術應用賽項的考核重點,實現專業賽事與課程目標的統一。
第三步,教師采取“以賽促教”“案例教學法”的模式。在日常課堂教學中,除了講解好課程的核心知識點外,教師應重點引入“楚怡杯”工業機器人技術應用賽項的案例,給學生分享一些典型、優秀的“工業機器人”設計作品,通過講解作品,讓學生深層次學習技能知識。
(二)以“楚怡杯”為基點建設專業競賽,實現校園賽事與地區賽事相結合
在“楚怡杯”職業技能大賽背景下,高職院校工業機器人專業要以“楚怡杯”職業技能大賽為基點,創建校園賽事平臺,將校園技能賽事平臺與“楚怡杯”職業技能大賽結合起來,打通各個賽事之間的通道,通過賽學結合的形式,幫助學生學習工業機器人專業知識、技能。
第一步,高職院校應以“楚怡杯”為中軸線,按照“楚怡杯”中“工業機器人”賽項的要求、內容,自主創設特有的“工業機器人”專業競賽項目,同時完善競賽場地的基礎設施,給學生準備工業機器人設計所需的材料、機械設備、工程圖紙等。
第二步,結合“楚怡杯”工業機器人技術應用賽項流程,教師采用學分制等獎勵機制提高學生的內驅力,采用小組模式營造學習氛圍,重復對項目內容進行講解教學和實練,使學生體會從難到易的過程,以實際感悟認知到自身能力素養的提高。
第三步,教師定期組織工業機器人專業學生參與校園級的“工業機器人創新設計”競賽。高職院校應以班級為例,分為男子組、女子組,學生合作圍繞“工業機器人”競賽主題,自主尋找資料、材料,設計工程圖紙,在校園里的競賽場地開展比賽。這一過程中,學生的自主探索能力、技能實踐能力、技能創新能力、合作意識、工業設計技能等得到有效訓練。
(三)以“楚怡杯”為媒介聯系當地企業,建立校企協同育人體系
職業技能大賽能反映工業機器人行業對技能人才最新的職業素養要求和能力要求,工業機器人專業教師應以“楚怡杯”為媒介,積極與地方企業聯系,通過校企合作的方式,為學生提供第二個學習場所。首先,高職院校與當地企業合作,共建實訓基地。從大一下學期開始,高職院校每學期組織學生至少前往合作企業參觀、學習、崗位訓練一次,每次至少兩周。其次,學校與企業合作,模擬“楚怡杯”的相關賽項要求,定期開展工業機器人設計與實踐活動,讓活動流程緊貼“楚怡杯”的“工業機器人”賽項。最后,實訓環節以知識點為切入點搭建簡單實訓項目,突出教學重點,在具體實踐環節注重對學生技能創新、工業機器人生產與操作流程、專業技能、合作能力等核心素養的考查,將高職專業知識點糅合起來,逐步深入,將賽項任務分割成不同的項目,形成嵌套式知識體系,提高學生的專業能力。
(四)聯系“楚怡杯”專業賽項考評機制,創新專業教學評價機制
在“楚怡杯”職業技能大賽背景下,高職院校應根據相關賽項的考評機制,對工業機器人專業教學評價機制進行完善。在“楚怡杯”的“工業機器人”賽項中,競賽選手除了關心競賽成績,還要關心和第一名的差距,這在一定程度上能夠幫助學生了解自身的技能水平與行業頂尖選手的差距,找出不足。基于此,教師應積極采用差距評價模式,及時調整教學進度,以達到教學最優效果。
首先,高職院校教學組織評價體系應以兩個方面為主:一是讓學生認識到自身水平,二是教師了解學生知識架構的薄弱環節。其次,學生應作為技能評價主體,設計學生評價模式應成為創新重點。教師應以多任務內容的教學項目開發出嵌套式的差距評價模式,促使學生在重復的練習中不斷根據考評機制給自己打分,找出自身不足,然后開展有針對性地改進練習,使各方面的知識形成呼應。最后,專業教學評價指標進行分解,主要設置為學生綜合能力評價(100%)=理論知識(20%)+職業技能(20%)+職業素養(20%)+技能創新(20%)+競賽能力(20%)。
五、“楚怡杯”職業技能大賽背景下工業機器人專業教學改革效果
(一)顯著提高了學生的綜合能力
以職業技能大賽為導向的專業教學模式,能激發學生對專業知識學習的興趣,增強自己的專業技能,為畢業、就業做準備。通過職業技能大賽這個平臺,學生可以快速了解本行業的未來發展趨勢和企業需求,找出自己的不足,達到以賽促學的地步。
(二)有效培養了學生的職業素養
此次教學改革結合“楚怡杯”工業機器人技術應用賽項流程,教師可以采用學分制等獎勵機制提高學生的內驅力,采用小組模式培養學生合作能力,將教學總任務作為一個項目進行講解,重復對項目內容進行講解教學和實練,加深學生對項目的理解。
在“楚怡杯”職業技能大賽背景下,工業機器人專業改革不只是理論教學和實踐操作的改革,而是以學生認知規律為前提,整個技能知識架構體系的交叉改革。高職工業機器人專業教學改革以教學內容改革為前提,不在多而在精,不在授人以魚而在授之以漁。教師應注重完善教學評價機制、差距評價模式,使學生對自身進行精準評價,了解自身技能水平,節約教學評價時間,同時單一的多內容項目重復練習會加深學生的知識記憶和領悟,培養學生的工匠精神。
整體而言,高職院校以“楚怡杯”職業技能大賽賽項為基準,調整教學目標,注重學生認知規律,將專業知識點糅合起來,逐步深入,將賽項任務分割成不同的項目,形成嵌套式知識體系,有利于學生專業能力的提高。
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基金項目:2022年校級課題“基于‘崗課賽證制度的工業機器人專業教學模式探索與研究”,項目編號:JG202208。
(作者單位:邵陽職業技術學院)