智能制造背景下中職工業機器人專業書證融通途徑探討

馬 冉,肖興政,廖映華

(1.四川輕化工大學教育與心理科學學院,四川自貢,643000; 2.四川輕化工大學機械工程學院,四川自貢,643000)

一、引言

隨著工業機器人在工業化生產的各個領域廣泛應用,相關企業對工業機器人高質量人才的需求日益激增。但目前大多數中職學校的工業機器人專業的人才培養未能滿足企業的需求。“1+X”證書制度是指學生在獲得學歷證書的同時,取得多類職業技能等級證書,其實施能夠改善裝備制造業及工業機器人行業的技術技能人才緊缺狀況。[1]“1+X”證書制度實施的關鍵是書證融通,如何更好地推進書證融通是中職學校培養優秀人才的關鍵。本文以工業機器人操作與運維和工業機器人應用編程技能證書為例,對工業機器人應用專業的書證融通的實施路徑進行探究,以期為培養專業人才提供有效思路,助力區域產業轉型升級。

二、意義

(一)滿足復合型技能技術人才的培養需求

隨著我國傳統企業開始向智能制造方向轉型升級,企業迫切要求加快培養掌握工業機器人調試、維護和控制的專業人才,迫切要求更多復合型人才進入領域。傳統的一人一崗的人才培養模式無法滿足科技快速發展的需要。書證融通為職業院校個性化培養提供了多樣化的可行路徑,提供了可選擇的職業技能等級證書培訓服務,能夠更有效地讓學校完成智能化時代的培養目標,引領學生更好地適應智能化時代的工作形態和職業崗位的變化,使學校培養出更多高素質技術技能人才。[2]

(二)促進產教深度融合

《關于深化產教融合的若干意見》和《職業學校校企合作促進辦法》的出臺激發了企業參與職業教育的熱情,但形式化參與人才培養的現象仍存在,其根本原因是學校尚未建立有效的企業參與職業教育人才培養全過程的機制。[3]而書證融通能夠有效地解決這一難題。在書證融通過程中,證書評價組織和行業企業以證書標準開發為載體,積極參與“1+X”證書制度試點工作,在社會上掀起了企業積極參與職業教育的熱潮。培訓評價組織和企業主動與院校溝通交流,積極參與制定培養方案,開發課程標準,重構教學內容,發配套教學資源等,全方位實現企業全程融入職業教育人才培養。

(三)賦能職業院校的“三教”改革

書證融通蘊含職業教育“三教”改革的內在融通要求。在教師層面,書證融通要求教師充當培訓師和考評師的角色,強化學生職業能力的培訓和考核。在教材層面,書證融通要求職業院校與企業進行深度合作,共同開發新型活頁式工作手冊式教材。在教法層面,書證融通強調在企業真實工作情境下的項目化教學,強調突出學生的主體地位及學生創新能力的培養。上述三方面為復合型技能技術人才培養創造了良好的制度條件。

三、實施困境

(一)書證融通浮于表面,缺乏系統設計

職業技能等級標準與專業教學標準銜接、證書培訓內容與課程內容銜接、技能鑒定與教學內容考核銜接是書證融通實施的核心內容。然而,部分中職學校的工業機器人應用技術專業在具體實施書證融通時,教學標準與證書標準差異較大。[4]例如,有些學校讓學生考取超出學生能力范圍的證書或與本專業相關度不高的證書。有些非必要證書不僅難度較大,通過率還較低。還有部分學校為了追求證書通過率,以考證為目的,設置單獨的考證課程,通過集中實訓周進行強化訓練。無關證書的考取不僅會浪費學生的時間和金錢,還會影響學生的學業成績和職業發展。這種應試教學模式下的考核方式,也與“1+X”證書制度設計的初衷相悖。

(二)教師動力不足,師資隊伍整體素質有待提高

教師的實踐技能、參與培訓的動力不足會直接影響書證融通的開展。目前,由于中職學校開設工業機器人技術應用專業的時間較短,教師隊伍的平均年齡較小,教齡較短。盡管年輕教師普遍具有較強的接受能力、學習能力和創新能力,但缺乏一線的工作經驗,實踐能力與職業技能等級標準的教學要求存在一定差距。同時,“1+X”證書制度推進速度較快,具體實施時缺少配套的實操演練視頻和統一的題庫等標準化資源,阻礙了教師教學能力的提升。[5]此外,中職學校教師教學任務重,學校未建立健全激勵機制,也導致教師參與書證融通的積極性不高。

(三)實訓資源有限,場地與硬件設備不足

工業機器人是一門實踐性強的職業技能課程,技術技能需要通過實操實訓進行鞏固與提升。實訓課程有效開展的基礎是配備完善的硬件設施系統。目前,由于專業設備價格較為昂貴,部分學校工業機器人的實訓教學基地的設備不齊全,資源比較受限,工業機器人技術應用專業的學生往往與其他工科專業共用實訓設備,缺少專門化設備供學生練習,未能充分滿足職業技能的實踐教學需要。

四、途徑探索

(一)分層次、按步驟構建書證融通課程體系

構建書證融通課程體系,首先,要明確專業的主要崗位,具體分析典型工作任務。其次,需要根據工作任務分析、確定職業素質要求。最后,依據職業技能需求設置具體課程。

1.工作崗位及任務分析

根據工業機器人行業技能人才隊伍現狀,確定中職工業機器人技術應用專業的主要崗位包括工業機器人系統操作員和工業機器人系統運維員。

工業機器人系統操作員對應的證書為工業機器人應用編程,典型工作任務是使用人機交互設備及相關機械工具對工業機器人、工業機器人工作站或系統進行裝配、編程等輔助作業。[6]工業機器人系統運維員對應的證書為工業機器人操作與運維,典型工作任務是使用設備對工業機器人、工業機器人工作站或系統進行狀態監測、故障分析與保養。

2.職業素養要求

根據企業崗位、職業技能等級證書的要求,結合智能制造技術發展現狀確定了工業機器人應用專業學生職業素質要求,其對應關系如圖1所示。

圖1 專業技能模塊分解

3.課程設置

通過歸納專業職業素質要求,工業機器人應用專業人才培養可設置為“3+1”技能,即3個專業技能:工業機器人操作技能、工業機器人裝調技能、工業機器人維護技能,以及1個拓展技能--機器人系統集成技能。將上述技能要求融入以下課程,具體如表1所示。

表1 職業能力與課程對應分析表

(二)根據“1+X”證書職業崗位能力標準,進行課程內容的重構

課程內容的重構要結合企業需求和職業技能等級標準的要求,將職業技能等級標準融入專業課程體系。

在通識教育、學科基礎模塊中,學校需要加強對學生情感與態度的培養,為專業課程的學習打下堅實基礎。專業核心模塊目的是將證書要求的理論和技能融入相應課程。具體來說,其可以分為兩種情況:一是與考核標準中的大部分技能要點與學歷證書相關的課程,采取免修正或強化策略。例如,機械基礎、工業機器人安裝調試與維護等課程。二是已有課程內容未完全覆蓋證書考核內容的課程,給予內容修補策略,在賦能不加負的條件下,保證專業課程和證書課程的雙完整性。例如,極限配合與技術測量、機械基礎等課程。書證融通專業關聯課程分析如表2所示。

表2 書證融通專業關聯課程分析

(三)建立多元考評機制,打通書證考核通道

職業院校需優化評價方式。一方面,構建由校內教師、企業工程師和評價組織聯合評價的機制。另一方面,根據課程屬性設置針對性評價,借助證書考核,實現學生職業素養、專業技能相融并進。在評價過程中,專業基礎課可以采用在線考核方式重點考核職業素養,替代傳統的試卷考核;專業核心課程可以通過“X”證書,換算為主要課程的學分。例如,學生考取了工業機器人操作與運維證書,可申請免修或免考工業機器人安裝調試與維護課程;學生考取了工業機器人應用編程證書,可申請免修或免考工業機器人操作與編程課程。針對其他不能成果轉換的課程,可以靈活通過實訓實習、現場操作等途徑,考核學生的專業能力及崗位適應能力。

(四)推進X證書相關教學資源建設,提升融通成效

1.加大支撐書證融通的師資隊伍建設力度

為持續推進書證融通,中職工業機器人技術應用專業需要加強師資隊伍建設。教師需具備正確的思想觀念,支持“1+X”證書的推進工作,掌握該制度下課堂教學和考核評價等方面的新要求,主動參與培訓,不斷提升證書培訓能力。始終學習前沿知識,熟知工業機器人相關證書的標準,了解工業機器人在智能制造業中的應用以及發展前景。學校通過聘請學術成就高或企業實踐經驗豐富的人才擔任兼職教師,實現專兼職教師的混合搭配。另外,學校還應加快健全多元考核評價標準和激勵制度,將X證書培訓的工作量納入職業院校教師考核,統籌考慮,從根本上調動教師參與書證融通工作的積極性。最重要的是,職業學校、企業和政府應共同參與教師考核過程,保證師資隊伍的成長和成熟。

2.推進教材開發

教學改革改的是課程,改到實處的是教材。首先,學校應吸納多主體,開發新模式。例如,可由行業企業代表、優秀試點院校骨干教師和教材開發專家共同組成教材編寫委員會,在教材中融合領域發展前沿知識、實踐技能需求和吸收效果好的理論知識。其次,在編寫教材時,應注重企業典型工作任務和職業能力的強化,可融入具體案例,明晰任務和職業的具體要求。最后,引入新型活頁式或工作手冊式教材,做到及時更新教材的素材庫,始終保持教材內容的前沿性。

3.推進小組合作和理實一體化教學

在課堂組織上,教師可將學生分為小組,以小組為單位完成任務,讓小組成員在不同的工作任務中分別輪流負責報告撰寫、機器人編程和軟硬件編程等內容。這樣的教學方式需要小組中的每一名成員都充分了解每一個環節的任務內容,能夠有效提高學生的崗位技能操作本領。例如,在機器人課程實訓教學中,為了提高學生的動手能力,避免理論與實踐脫節的現象,在實施教學時,課堂可以模擬企業實景,教師可以采用理實一體化教學方法。首先,教師從教學一體機、移動終端設備等工業機器人實訓室設備入手,現場演示設備的操作方式和使用場景,加大直觀教學的力度,在實踐操作中引入相應的理論知識。其次,教師布置任務,讓學生分組完成任務訓練,鍛煉操作能力。最后,隨著學生理論知識的深入學習,教師可以循序漸進地加大訓練難度,在實訓結束之后,確保學生能夠完成實踐操作和編程調試任務等。

(五)實訓體系融通

中職學校學歷證書的實訓體系以課程為標準劃分,分為專業基礎課程實訓和專業核心課程實訓兩部分。專業基礎課程實訓包括電工和鉗工等基礎技能。專業核心課程實訓包括工業機器人現場編程實訓和可編程控制器實訓等進階性技能。為更貼合“X”證書培訓考核,實訓室需要打破原有課程的邊界,以貼近生產實際的綜合實訓方式進行。[7]例如,工業機器人集成應用證書培訓考核實訓室要包含倉儲單元、工業機器人執行單元和工具單元等。

實現學歷證書的實訓體系和“X”證書的實訓體系間的有效融通,需要銜接設備和實訓內容。在設備方面,中職學校需要利用現有設備完成基礎實訓,再利用“X”證書實訓平臺進行綜合實訓,盡量避免現有設備和證書考核設備重復或證書考核設備淘汰現有教學設備等浪費現象。[8]在實訓內容方面,學歷證書實訓要與“X”證書實訓內容保持一致性和連貫性,避免實訓模塊內容重復或斷層。

五、結語

在智能制造背景下,書證融通能夠滿足復合型技能技術人才的培養需求,促進產教融合,賦能職業院校“三教”改革。但書證融通仍有諸多實踐問題需要探討,例如,加強學分銀行建設和建立健全進入院校內證書質量保障機制等課題仍需要進一步的實踐研究。本文探討了工業機器人專業書證融通,能夠更加完善培養學生的相關技能,能夠為企業輸送更多優質人才,為工業機器人教學進一步發展帶來新思路。