


摘要:推進(jìn)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè),加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,迫切需要“雙師型”卓越職教師資為技術(shù)技能人才培養(yǎng)提供支撐。智能制造的技術(shù)變革、職業(yè)教育的內(nèi)涵變化、職教師資學(xué)歷的多層次發(fā)展引發(fā)了職教師資實踐教學(xué)體系的需求變革。重塑職教師資實踐教學(xué)體系要打破學(xué)科限制,從明確實踐教學(xué)體系的總體目標(biāo)和階段性要求、完善實踐課程體系和實踐內(nèi)容、搭建柔性可重構(gòu)的智能制造實踐平臺、緊密對接區(qū)域智能制造產(chǎn)業(yè)深化產(chǎn)教融合四方面進(jìn)行改革實踐。
關(guān)鍵詞:智能制造;職教師資;實踐教學(xué)體系
中圖分類號:G715 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-5727(2024)09-0058-07
一、引言
2024年政府工作報告將“大力推進(jìn)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè),加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力”列為首項任務(wù),并明確提出“實施制造業(yè)技術(shù)改造升級工程,培育壯大先進(jìn)制造業(yè)集群,創(chuàng)建國家新型工業(yè)化示范區(qū),推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型”。新一代人工智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合,形成了新一代智能制造技術(shù),已經(jīng)成為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級、新型工業(yè)化快速發(fā)展的引擎,并為加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系提供重要支撐。
智能制造相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展帶來與之匹配的技術(shù)技能人才需求增長。職業(yè)教育必須盡早預(yù)見技術(shù)變革帶來的巨大挑戰(zhàn),以培養(yǎng)適應(yīng)新技術(shù)時代需求的技術(shù)技能人才[1]。2020年9月,教育部等九部門印發(fā)《職業(yè)教育提質(zhì)培優(yōu)行動計劃(2020—2023年)》,明確提出要主動適應(yīng)科技革命和產(chǎn)業(yè)革命要求,深化職業(yè)教育供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,促進(jìn)職業(yè)教育和產(chǎn)業(yè)人才需求精準(zhǔn)對接。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級影響著專業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,教育部牽頭進(jìn)行了專業(yè)布局。在《職業(yè)教育專業(yè)目錄(2021年)》與智能制造相關(guān)的專業(yè)中,除了傳統(tǒng)的機(jī)械類專業(yè),中等職業(yè)教育院校開設(shè)了增材制造技術(shù)應(yīng)用、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用專業(yè),高等職業(yè)教育專科院校開設(shè)了智能制造裝備技術(shù)、智能控制技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè),高等職業(yè)教育本科院校開設(shè)了智能制造工程技術(shù)專業(yè)。職業(yè)教育院校智能制造相關(guān)專業(yè)的開設(shè)推動了智能制造領(lǐng)域技能人才的培養(yǎng),迫切需要高素養(yǎng)專業(yè)化“雙師型”卓越職教師資作為支撐。
本文從前置性的職教師資培養(yǎng)切入,探討如何重塑職教師資實踐教學(xué)體系,以應(yīng)對智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展引發(fā)的職業(yè)結(jié)構(gòu)根本性變化。本研究遵循的基本邏輯為:選取以培養(yǎng)職教師資為目標(biāo)的某大學(xué)機(jī)械工藝技術(shù)專業(yè)為個案,調(diào)研其依據(jù)智能制造領(lǐng)域的人才需求而開展的職教師資實踐教學(xué)體系改革,探討智能制造技術(shù)發(fā)展對職教師資實踐教學(xué)體系的需求變化,以期為智能制造產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的職教師資實踐教學(xué)體系建設(shè)提供借鑒和啟迪。
二、智能制造對職教師資實踐教學(xué)體系變革提出的新要求
(一)新時代的技術(shù)變革需要職教師資實踐教學(xué)體系的迭代升級
技術(shù)始終是影響和推動教育發(fā)展的重要力量。職業(yè)教育的“職業(yè)性”特征決定了其必然需要伴隨著技術(shù)系統(tǒng)的演進(jìn)而不斷變化發(fā)展。如圖1所示,技術(shù)變革引發(fā)了生產(chǎn)模式和產(chǎn)業(yè)模式的變革,實踐的技術(shù)特征也從“機(jī)器化、機(jī)械化”向“網(wǎng)絡(luò)化、智能化”演進(jìn)。這個過程中,職業(yè)教育的目的由傳承技藝、生產(chǎn)產(chǎn)品逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槁殬I(yè)發(fā)展、終身學(xué)習(xí),辦學(xué)主體由家庭、行會、學(xué)校逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)校、企業(yè)、社會等多元合作主體,教育模式由工廠實地操作、課堂講授逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實與虛擬有機(jī)融合,進(jìn)而實現(xiàn)終身教育、可持續(xù)發(fā)展[2]。
智能制造作為制造業(yè)和信息技術(shù)融合的產(chǎn)物,制造是主體,數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)是賦能技術(shù)。伴隨而來的智能制造產(chǎn)業(yè)對人才的需求也體現(xiàn)出在專業(yè)知識層面的系統(tǒng)性和交叉性,在崗位技能層面的多元化和復(fù)合化,在核心素養(yǎng)層面的實踐創(chuàng)新和終身學(xué)習(xí)三個特征[3]。提高職業(yè)教育的適應(yīng)性,需要應(yīng)對智能制造對人才提出的新要求:實踐內(nèi)容的載體,不僅僅是以車、銑、刨、磨等為代表的單一機(jī)械設(shè)備,還有集機(jī)械、電子、信息、計算機(jī)等學(xué)科為一體的新興工業(yè)形態(tài);實踐能力不再是簡單的動手操作能力,而是集分析、設(shè)計、制造、檢測、開發(fā)、操作為一體的綜合應(yīng)用能力;實踐場景也不再是單純的實驗實訓(xùn)室,而是能融入智能制造需要的智能化產(chǎn)線、數(shù)字化車間、智能制造工廠的真實場景。
(二)職業(yè)教育的內(nèi)涵變化需要職教師資實踐教學(xué)體系的功能保障
2019年1月,國務(wù)院印發(fā)的《國家職業(yè)教育改革實施方案》把職業(yè)教育確定為一種教育類型,需要對職業(yè)教育內(nèi)涵重新界定。職業(yè)教育不再只是培養(yǎng)簡單技能,適應(yīng)謀生需要的教育,而是承擔(dān)現(xiàn)代社會人才結(jié)構(gòu)中技能人才培養(yǎng)任務(wù)的教育,是具有相當(dāng)專業(yè)水平的教育[4]。從低技能培訓(xùn)轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)性、系統(tǒng)性技能教育是職業(yè)教育內(nèi)涵變化的體現(xiàn)。2022年10月,教育部印發(fā)了《關(guān)于做好職業(yè)教育“雙師型”教師認(rèn)定工作的通知》,給出了職業(yè)教育“雙師型”教師基本標(biāo)準(zhǔn),要求加快推進(jìn)職業(yè)教育“雙師型”教師隊伍高質(zhì)量建設(shè),健全教師標(biāo)準(zhǔn)體系。因此,職教師資實踐教學(xué)體系要能為“雙師型”教師的培養(yǎng)提供“土壤”和基礎(chǔ)支撐。
職教師資實踐教學(xué)體系要具備融合“產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)”的自造血能力。通過企業(yè)和高校的資源共享,圍繞產(chǎn)業(yè)技術(shù)前沿,共同完成教育科研任務(wù),推動師生深入企業(yè),多主體協(xié)同育人,以產(chǎn)促教,以研促創(chuàng),“產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)”為實踐教學(xué)體系提供生機(jī)和活力。職教師資實踐教學(xué)體系要具備為社會性業(yè)務(wù)提供系統(tǒng)性服務(wù)的功能。社會性業(yè)務(wù)包括院校師資能力提升培訓(xùn),企業(yè)與社會再就業(yè)人群的職業(yè)技能訓(xùn)練、鑒定,以及師范與職業(yè)技能競賽的組織與賽前集訓(xùn)等,實踐教育應(yīng)是有效的公共服務(wù)接口,為人才供給側(cè)和需求側(cè)提供對接。
(三)職教師資學(xué)歷的多層次發(fā)展需要實踐教學(xué)體系的柔性支撐
智能制造視域下,我國工業(yè)面臨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的挑戰(zhàn)。外部技術(shù)的發(fā)展變革要求職教師資不斷提升教育教學(xué)創(chuàng)新能力,及時更新專業(yè)知識、實踐技能以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求。在推進(jìn)職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展中呈現(xiàn)出職教師資學(xué)歷高移,本科、碩士、博士的多層次發(fā)展趨勢,并逐步形成了多種職教師資培養(yǎng)模式,如“中職+本科”模式、“本科+碩士”模式[5]、職業(yè)技術(shù)教育領(lǐng)域教育碩士[6]、“雙師型”博士層次卓越職教師資[7]。職教師資學(xué)歷的高移既反映了職業(yè)教育與產(chǎn)業(yè)對接對工程實踐能力的新要求,也體現(xiàn)了職業(yè)院校高質(zhì)量發(fā)展對高層次師資隊伍建設(shè)的新訴求。
專門培養(yǎng)職業(yè)教育師資的院校或?qū)I(yè)面臨著滿足本科、碩士、博士不同層次培養(yǎng)需求的挑戰(zhàn),以及職教師資的生源前置專業(yè)跨度較大的問題,要求職教師資實踐教學(xué)體系提供足夠的柔性支撐。一是實踐教學(xué)體系的縱向融通,依據(jù)雙師能力螺旋式上升的成長規(guī)律建設(shè)實踐教學(xué)體系,既要保證不同層次人才在專業(yè)知識、師范能力、職業(yè)素養(yǎng)的逐級提升,又要確保實踐內(nèi)容的延續(xù)性和完整性;二是實踐教學(xué)體系的橫向適應(yīng),要建設(shè)能力本位的實踐課程體系,構(gòu)建開放的學(xué)習(xí)空間系統(tǒng)和靈活的學(xué)分制度,保障不同學(xué)科背景和層次的學(xué)生能在實踐教學(xué)體系中進(jìn)行自適應(yīng)的訓(xùn)練成長;三是實踐教學(xué)體系的交叉融匯,要圍繞智能制造關(guān)鍵技術(shù),打破專業(yè)方向的局限,促進(jìn)職業(yè)技術(shù)教育學(xué)與工學(xué)的深度融合,構(gòu)建多學(xué)科相互融合的跨學(xué)科實踐教學(xué)體系。
三、面向智能制造的職教師資實踐教學(xué)體系創(chuàng)新實踐
機(jī)械工藝技術(shù)是X職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)的市級一流專業(yè),根據(jù)新的產(chǎn)業(yè)需求,緊跟制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展趨勢,以“產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)”為主線,充分發(fā)揮“院校、企業(yè)、創(chuàng)新中心”三方的主體作用,在全國職業(yè)教育領(lǐng)域已成為培養(yǎng)“雙師型”職教師資的優(yōu)勢特色專業(yè)。本部分選取該專業(yè)為研究對象,探索其為適應(yīng)智能制造時代職教師資實踐教學(xué)體系需求而進(jìn)行的改革和實踐。
(一)虛實結(jié)合,構(gòu)建多維度協(xié)同的智能制造實踐架構(gòu)
智能制造背景下的人才培養(yǎng),離不開工作場景的真實訓(xùn)練。數(shù)字化技術(shù)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云服務(wù)平臺加持下的智能制造工廠不再局限于傳統(tǒng)的制造維度。該專業(yè)依據(jù)智能制造對職教師資的發(fā)展需求,通過技術(shù)技能、實踐路徑和場域?qū)蛹壢齻€維度的協(xié)同,構(gòu)建了智能制造實踐教學(xué)體系架構(gòu),如圖2所示。
實踐教學(xué)體系中建構(gòu)了產(chǎn)教融合的教學(xué)模式,充分利用第二課堂的技能訓(xùn)練、實驗、實訓(xùn)、實習(xí)等實踐課程和第三課堂的競賽、學(xué)生社團(tuán)培訓(xùn)等課外實踐,開展師范能力培養(yǎng),融入了智能制造的理念和技術(shù)。改革后的實踐教學(xué)體系具有三個特點。一是實踐技能涵蓋的內(nèi)容更為寬廣。不再局限于車床、銑床等傳統(tǒng)機(jī)械加工設(shè)備的訓(xùn)練,結(jié)合智能制造的發(fā)展需求,把智能制造生產(chǎn)體系中的生產(chǎn)工藝、工業(yè)機(jī)器人、高檔數(shù)控機(jī)床、智能產(chǎn)線、數(shù)字孿生技術(shù)等智能制造產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)技能訓(xùn)練納入實踐教學(xué)體系,從而保證體系既涵蓋了傳統(tǒng)機(jī)械制造的深度,又輻射了智能制造的廣度。二是實踐場景更為多樣化和復(fù)雜化。實踐教學(xué)體系不再限于傳統(tǒng)的實驗室、實訓(xùn)中心環(huán)境,而是通過虛實結(jié)合、產(chǎn)教融合的方式逐漸延伸到企業(yè)真實場景和復(fù)雜情境中。為應(yīng)對工作崗位復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境和工藝流程,實踐場景涉及物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等多學(xué)科融合的技術(shù)。三是實踐路徑更注重多元和協(xié)作。以“雙師型”教師培養(yǎng)為核心,通過教師的指導(dǎo)訓(xùn)練、比賽的激勵、學(xué)生社團(tuán)的協(xié)作、企業(yè)和職業(yè)院校的實踐實戰(zhàn)等多元途徑重塑自身的專業(yè)知識結(jié)構(gòu),將智能制造領(lǐng)域的科技轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的教學(xué)資源,開展教學(xué)改革研究。
(二)平臺支撐,開發(fā)專業(yè)特色智能制造實踐課程
依據(jù)智能制造產(chǎn)品生命周期,以“兩中心,兩基地”的“產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)”實踐平臺為支撐,開發(fā)了認(rèn)知與設(shè)計、制造與裝調(diào)、控制與檢測、產(chǎn)線搭建與管理、研發(fā)與實戰(zhàn)五個模塊的智能制造實踐課程,如圖3所示。課程內(nèi)容遵循教育規(guī)律和技術(shù)技能人才成長規(guī)律,以技術(shù)深度逐層遞進(jìn)的邏輯培養(yǎng)科研實踐能力。初級階段(大一、大二、大三),通過設(shè)計、制造裝備的基礎(chǔ)技能訓(xùn)練及對平臺軟硬件設(shè)備的認(rèn)知和操作,建立學(xué)生對智能制造應(yīng)用場景、關(guān)鍵技術(shù)及未來發(fā)展的整體認(rèn)知;中級階段(大四、大五),側(cè)重智造單元和智造產(chǎn)線的布局搭建,引入企業(yè)和科研中的真實案例,需求導(dǎo)向設(shè)計教學(xué)項目和內(nèi)容,旨在提升學(xué)生工程意識和建立跨學(xué)科的系統(tǒng)觀;高級階段(碩博),面向智能制造車間真實場景,對接當(dāng)前智能制造產(chǎn)業(yè)鏈上的需求,讓學(xué)生參與實戰(zhàn)研發(fā),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和協(xié)作能力。
“五模塊、三階段”的實踐課程為融合智能制造方向?qū)I(yè)能力、職業(yè)能力、師范能力的養(yǎng)成提供了實踐土壤,其創(chuàng)新之處體現(xiàn)在以下幾個方面。
1.實踐課程具有高度的柔性和可擴(kuò)展性
通過職業(yè)能力調(diào)研得到崗位能力需求,再根據(jù)能力需求重構(gòu)課程體系。兼顧本科不同年級、碩博不同階段、非機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)的差異性,模塊化、階段性的課程,保證了學(xué)生可以根據(jù)個人能力水平和成長需求展開學(xué)習(xí)。專業(yè)特色項目貫穿始終,既包含了保障學(xué)生職業(yè)通用技能提升的固定項目(如大力神杯的設(shè)計制作、銑床的拆裝實踐、減速器下箱體的數(shù)字孿生與產(chǎn)線搭建等),又不斷引入企業(yè)的現(xiàn)實案例,以真實的需求導(dǎo)向動態(tài)更新教學(xué)項目和內(nèi)容,將新技術(shù)、新工藝、新標(biāo)準(zhǔn)融入實踐教學(xué),實現(xiàn)課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和崗位規(guī)范對接。
2.顯性的職業(yè)技能訓(xùn)練和隱性的師范能力培養(yǎng)有機(jī)融合
職教師資培養(yǎng)中,師范能力主要指能夠應(yīng)用職業(yè)教育教學(xué)理念與現(xiàn)代化的教學(xué)手段,根據(jù)學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律進(jìn)行教學(xué)設(shè)計、實施、管理和評價,進(jìn)行班級組織與建設(shè)的能力。專業(yè)課程中有專門培養(yǎng)通用師范能力的模塊。而在專業(yè)特色的智能制造實踐課程中,專業(yè)師范能力培養(yǎng)隱性地貫穿在教學(xué)實踐的各環(huán)節(jié)中,比如帶領(lǐng)學(xué)生設(shè)計實驗指導(dǎo)書、開發(fā)虛擬仿真案例項目、講解企業(yè)項目并設(shè)計教案等。在整個實踐課程的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生不再單純是技能的學(xué)習(xí)者,還是教學(xué)資源的開發(fā)者。“兩中心、兩基地”的“產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)”實踐平臺成為了學(xué)生深度參與“三教”改革、師范能力綜合運(yùn)用的實戰(zhàn)平臺。
3.提供“開放式”學(xué)習(xí)模式+“云端”泛在化的教學(xué)資源
為了最大化提升實踐課程的共享和輻射范圍,進(jìn)行教學(xué)信息化建設(shè),以智能制造關(guān)鍵技術(shù)為核心,開發(fā)對應(yīng)的“云端”學(xué)習(xí)資源,比如:虛擬仿真訓(xùn)練、機(jī)電一體化訓(xùn)練、創(chuàng)新中心實踐(研究生必修)等課程的“云端”學(xué)習(xí)資源,并以活頁教材、PPT、視頻動畫形式呈現(xiàn),實現(xiàn)學(xué)習(xí)資源泛在化。提供了 “開放式”課程學(xué)習(xí)模式,學(xué)生可以通過掃描二維碼加入“云端”課程開展“云實踐”,創(chuàng)建“想學(xué)即可學(xué)”的開放式實踐教學(xué)環(huán)境。教師亦由知識的傳授者變成學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計者、學(xué)習(xí)過程的指導(dǎo)者和學(xué)習(xí)效果的評價者。
(三)產(chǎn)教融合,組建多元協(xié)同育人師資團(tuán)隊
機(jī)械工藝技術(shù)專業(yè)專任教師具有機(jī)械制造、機(jī)械電子、計算機(jī)類等多學(xué)科的專業(yè)背景,滿足了智能制造實踐跨專業(yè)、多學(xué)科的課程需求。要求教師具備與企業(yè)的深度合作能力,能運(yùn)用專業(yè)知識技能和現(xiàn)代職業(yè)教育的理論與方法開展教學(xué)研究,將企業(yè)項目、科研成果轉(zhuǎn)換為優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源和工程案例,拓寬學(xué)科視野,提升實踐內(nèi)容的前瞻性。
同時,緊跟產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢和行業(yè)人才需求,建立了由“行業(yè)專家+企業(yè)工程師+項目經(jīng)理+優(yōu)秀學(xué)生”構(gòu)成的多元化教師團(tuán)隊。一是聘請智能制造領(lǐng)域的專家擔(dān)任客座教授,聯(lián)合指導(dǎo)學(xué)生,引導(dǎo)科教產(chǎn)教深度融合,推動平臺建設(shè)、研究內(nèi)容與科技前沿、產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等同向同行。二是引入合作企業(yè)的機(jī)械設(shè)計、數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)及應(yīng)用、控制技術(shù)、數(shù)字孿生技術(shù)等方面的工程師、項目經(jīng)理作為企業(yè)導(dǎo)師,專任教師則以企業(yè)特派員或兼職技術(shù)人員參與企業(yè)技術(shù)研發(fā),達(dá)到產(chǎn)教雙向融合、科教產(chǎn)教深度耦合。三是充分發(fā)揮學(xué)校職業(yè)教育優(yōu)勢特色,培養(yǎng)優(yōu)秀的本科生、研究生作為助理教師參與平臺實驗教學(xué),培養(yǎng)跨學(xué)科溝通交流能力、發(fā)揮師范優(yōu)勢。
四、重塑職教師資實踐教學(xué)體系的策略
面對新形勢、新變化、新需求,實踐教學(xué)體系作為“雙師型”職業(yè)教育師資“雙師”能力培養(yǎng)的重要支撐,立足于職業(yè)技術(shù)師范類高校,從明確培養(yǎng)目標(biāo)、完善課程體系和實踐內(nèi)容、搭建平臺支撐、對接區(qū)域智能制造產(chǎn)業(yè)四個方面提出對策建議。
(一)前提:明確實踐教學(xué)體系的建設(shè)目標(biāo)
實踐教學(xué)體系的目標(biāo)是一切實踐教學(xué)活動的出發(fā)點和落腳點,發(fā)揮著導(dǎo)向和驅(qū)動的作用。智能制造視域下職教師資實踐教學(xué)體系要以基于學(xué)科知識的專業(yè)能力訓(xùn)練,基于職業(yè)知識的職業(yè)技能培養(yǎng),基于教育學(xué)的教育教學(xué)能力養(yǎng)成,以及數(shù)智化的思維和智慧的教育觀建立為目標(biāo),保障“專業(yè)性、職業(yè)性、師范性、學(xué)術(shù)性”的有機(jī)融合;通過實踐夯實基礎(chǔ)技能、熟悉智能制造領(lǐng)域的技術(shù)內(nèi)容,把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢和行業(yè)人才需求,具備對智能制造相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域開展教育教學(xué)活動的能力;在“大工程觀”視角下突破學(xué)科知識和技能范圍的限制,結(jié)合專業(yè)特質(zhì)設(shè)置合理的實踐教學(xué)目標(biāo)。調(diào)研的機(jī)械工藝技術(shù)專業(yè)立足本專業(yè)的特點,將總體實踐目標(biāo)設(shè)定為:具有良好的社會責(zé)任感和職業(yè)道德,擁有較強(qiáng)的實踐能力和創(chuàng)新精神,具備較強(qiáng)的數(shù)字化設(shè)計與制造、智造裝備操作運(yùn)維能力和一定的智能產(chǎn)線搭建能力,能夠在中等職業(yè)學(xué)校從事智能制造領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)教育教學(xué)和管理工作的高素質(zhì)“一體化雙師型”職業(yè)教育師資。
(二)核心:完善實踐課程體系和實踐內(nèi)容
實踐課程作為實踐教學(xué)目標(biāo)實現(xiàn)的載體,也是實踐教學(xué)體系改革的核心內(nèi)容。智能制造是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,多學(xué)科、多專業(yè)融合的特點決定了其涉及的技術(shù)內(nèi)容非常豐富,完善實踐課程體系和實踐內(nèi)容應(yīng)從以下方面開展。
一是以系統(tǒng)的專業(yè)知識為基礎(chǔ),構(gòu)建涵蓋智能制造全知識領(lǐng)域的實踐課程體系。以產(chǎn)品的智能制造全生命周期為主線,智能制造各知識領(lǐng)域及知識單元為支撐,分層次構(gòu)建核心實踐課程和模塊;建立“智能制造+X專業(yè)”的動態(tài)實踐教學(xué)體系,提供多領(lǐng)域、多專業(yè)的智能制造選修課程模塊。根據(jù)計算機(jī)、自動化、機(jī)械等相關(guān)學(xué)科的培養(yǎng)需求,選擇對應(yīng)實踐模塊嵌入以智能制造的整體認(rèn)知作為底座的框架中,補(bǔ)充跨學(xué)科知識,實現(xiàn)課程深度與廣度的平衡,使學(xué)生既能用全局的視野和系統(tǒng)的觀念看待智能制造的具體問題,又能掌握專業(yè)的核心知識和技能。
二是以職業(yè)能力為導(dǎo)向,構(gòu)建映射真實工作場景的綜合實踐訓(xùn)練項目。職教師資的職業(yè)能力不能只依靠系統(tǒng)的專業(yè)知識和模塊化的單向訓(xùn)練來習(xí)得,只有面向真實智能制造場景的實際工作內(nèi)容才能進(jìn)行培養(yǎng)。一方面,要基于企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)、工作內(nèi)容、崗位職能等還原企業(yè)現(xiàn)場或虛實協(xié)同模擬企業(yè)場景,建立實習(xí)實訓(xùn)基地。另一方面,在實踐環(huán)境中,通過工作過程系統(tǒng)分析和崗位能力深入研究挖掘深層次的職業(yè)能力。聚集企業(yè)要素資源,基于前沿生產(chǎn)技術(shù)、新工藝和企業(yè)項目構(gòu)建綜合實踐項目,按真實的項目流程,將產(chǎn)品研發(fā)、科技服務(wù)、項目教學(xué)融為一體,迭代更新實踐內(nèi)容,將智能制造下工作崗位所需的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、崗位規(guī)范和職業(yè)能力組合遷移到實踐教學(xué)中。
三是以職教師資的核心素養(yǎng)為標(biāo)準(zhǔn),開展全貫穿式實踐性培訓(xùn)。智能制造時代,職教師資更需要具備突出人本質(zhì)屬性、不能被機(jī)器所替代的核心素養(yǎng),包括提升個人的思辨能力、創(chuàng)造力和社會適應(yīng)能力的人文素養(yǎng),應(yīng)對技術(shù)迭代、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的終身學(xué)習(xí)素養(yǎng),運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)、信息技術(shù)進(jìn)行課程開發(fā)和教學(xué)改革的數(shù)字素養(yǎng),具有跨學(xué)科的視野和思維的實踐創(chuàng)新素養(yǎng)及專業(yè)素養(yǎng)。實踐性訓(xùn)練貫穿人才培養(yǎng)始終,不僅要關(guān)注專業(yè)技能的精深和崗位能力的復(fù)合,還要以職業(yè)核心素養(yǎng)的養(yǎng)成為標(biāo)準(zhǔn),全面梳理實踐課程中不同學(xué)科知識間的關(guān)聯(lián),實現(xiàn)知識逐步鞏固,專業(yè)素養(yǎng)的提升;實踐課程有機(jī)融入思政教育、勞動教育、數(shù)智教育等非技術(shù)內(nèi)容,通過教育頂崗實習(xí)、現(xiàn)場工程師學(xué)徒等途徑,鍛煉學(xué)生的職業(yè)能力和師范能力;發(fā)揮課外實踐作用,以技能競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐、學(xué)生社團(tuán)活動等調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,滲透職業(yè)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
(三)支撐:搭建柔性可重構(gòu)的智能制造實踐平臺
以客戶為中心的大批量定制生產(chǎn)模式是智能制造的特征之一,需要模塊化和可重組的柔性制造系統(tǒng)滿足產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)線配置迅速調(diào)整的需求。搭建柔性可重構(gòu)的智能制造實踐平臺既可以匹配智能制造的生產(chǎn)實際,又可以滿足跨學(xué)科多任務(wù)的實踐訓(xùn)練要求。硬件上,平臺可以由立體倉庫、關(guān)節(jié)機(jī)器人、機(jī)加工設(shè)備、檢測裝置、控制設(shè)備等智能制造單元組成,分能支持單個制造裝備的訓(xùn)練,合能開展智造單元到智能產(chǎn)線的學(xué)習(xí)研究;軟件上,要具備智能信息管理與執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度管理,智能加工產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)測與信號分析系統(tǒng)進(jìn)行檢測,數(shù)字孿生仿真平臺系統(tǒng)進(jìn)行虛實結(jié)合的多工藝產(chǎn)線規(guī)劃、工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動控制編程、數(shù)控系統(tǒng)仿真編程、PLC 仿真驗證等功能。硬件上,平臺應(yīng)支持多種零件的混流生產(chǎn)、檢測和裝配工序,能夠復(fù)現(xiàn)離散型生產(chǎn)中的智能制造過程,具有以產(chǎn)品為中心的可重構(gòu)性,既可以支持本科到研究生不同層次的實踐任務(wù)需求,也可為學(xué)生設(shè)置個性化的實踐創(chuàng)新項目,通過學(xué)生的自主設(shè)計、主動探究培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)新意識。
(四)保障:緊密對接區(qū)域智能制造產(chǎn)業(yè)
現(xiàn)代職業(yè)教育是服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要支撐,職教師資實踐教學(xué)需要結(jié)合當(dāng)?shù)刂悄苤圃飚a(chǎn)業(yè)特點和人才需求,挖掘本地資源開展實踐教學(xué)和科學(xué)研究。建議以校企合作共建創(chuàng)新中心、實踐基地、學(xué)習(xí)工廠、產(chǎn)業(yè)學(xué)院等作為新型產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的載體,根據(jù)高校人才培養(yǎng)的內(nèi)在邏輯和企業(yè)用人需求,形成校企雙方協(xié)同合作的實踐培養(yǎng)體系。一是校企共同制定實踐培養(yǎng)方案,對接產(chǎn)業(yè)鏈就業(yè)崗位群的人才要求,以確保學(xué)生在校期間獲得與實際崗位需求相匹配的知識和能力,保證職教師資上崗有足夠的儲備。二是引入企業(yè)實踐案例對接企業(yè)的新技術(shù)新規(guī)范,開發(fā)工學(xué)結(jié)合的實踐案例資源庫、教材。將實踐案例融入教學(xué)中,通過小組討論、案例分析、模擬實驗、項目實踐等,引導(dǎo)學(xué)生分析和解決實際問題。三是共同培養(yǎng)具備產(chǎn)教融合能力,及時把握產(chǎn)業(yè)需求的師資隊伍。一方面,通過“送出去”,派遣教師進(jìn)入智能制造企業(yè)進(jìn)行實踐,著力提升教師運(yùn)用新技術(shù)和根據(jù)新技術(shù)進(jìn)行課程開發(fā)、教學(xué)改革的能力。另一方面,采取兼職外聘、柔性引進(jìn)的“外引”戰(zhàn)略,聘請智能制造企業(yè)人員擔(dān)任校內(nèi)導(dǎo)師。這些導(dǎo)師可以是高級工程師、技術(shù)經(jīng)理或企業(yè)的技術(shù)專家,他們具有豐富的實踐經(jīng)驗和專業(yè)知識,能夠為學(xué)生提供實際工作中的指導(dǎo)和培訓(xùn)。
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(責(zé)任編輯:任學(xué)甍)
Reform and Reshape of Practical Teaching System of Vocational Education Teachers from the Perspective of Intelligent Manufacturing
LIU Peng-xin, ZHAO Wei, WANG Peng, HU Gao-feng
(Tianjin University of Technology and Education, Tianjin 300222, China)
Abstract: To promote the construction of a modern industrial system and accelerate the development of new quality productive forces, there is an urgent need for "dual-qualified" outstanding vocational education teachers to provide support for the cultivation of technical skilled talents. The technical changes of intelligent manufacturing, changes in the connotation of vocational education, and the multi-level development of education background of vocational teachers have caused the demand change in the practical teaching system of vocational education teachers. To reshape the practical teaching system of vocational education teachers, we should break the subject restrictions, and carry out reform practice from four aspects: clarifying the overall objectives and phased requirements of the practical teaching system,improving the practical course system and practice content, building a flexible and reconfigurable intelligent manufacturing practice platform and closely connecting to the regional intelligent manufacturing industry to deepen the integration between industry and education.
Key words: intelligent manufacturing; vocational education teachers; practical teaching system