智能制造背景下中职工业机器人专业书证融通途径探讨

马 冉,肖兴政,廖映华

(1.四川轻化工大学教育与心理科学学院,四川自贡,643000; 2.四川轻化工大学机械工程学院,四川自贡,643000)

一、引言

随着工业机器人在工业化生产的各个领域广泛应用,相关企业对工业机器人高质量人才的需求日益激增。但目前大多数中职学校的工业机器人专业的人才培养未能满足企业的需求。“1+X”证书制度是指学生在获得学历证书的同时,取得多类职业技能等级证书,其实施能够改善装备制造业及工业机器人行业的技术技能人才紧缺状况。[1]“1+X”证书制度实施的关键是书证融通,如何更好地推进书证融通是中职学校培养优秀人才的关键。本文以工业机器人操作与运维和工业机器人应用编程技能证书为例,对工业机器人应用专业的书证融通的实施路径进行探究,以期为培养专业人才提供有效思路,助力区域产业转型升级。

二、意义

(一)满足复合型技能技术人才的培养需求

随着我国传统企业开始向智能制造方向转型升级,企业迫切要求加快培养掌握工业机器人调试、维护和控制的专业人才,迫切要求更多复合型人才进入领域。传统的一人一岗的人才培养模式无法满足科技快速发展的需要。书证融通为职业院校个性化培养提供了多样化的可行路径,提供了可选择的职业技能等级证书培训服务,能够更有效地让学校完成智能化时代的培养目标,引领学生更好地适应智能化时代的工作形态和职业岗位的变化,使学校培养出更多高素质技术技能人才。[2]

(二)促进产教深度融合

《关于深化产教融合的若干意见》和《职业学校校企合作促进办法》的出台激发了企业参与职业教育的热情,但形式化参与人才培养的现象仍存在,其根本原因是学校尚未建立有效的企业参与职业教育人才培养全过程的机制。[3]而书证融通能够有效地解决这一难题。在书证融通过程中,证书评价组织和行业企业以证书标准开发为载体,积极参与“1+X”证书制度试点工作,在社会上掀起了企业积极参与职业教育的热潮。培训评价组织和企业主动与院校沟通交流,积极参与制定培养方案,开发课程标准,重构教学内容,发配套教学资源等,全方位实现企业全程融入职业教育人才培养。

(三)赋能职业院校的“三教”改革

书证融通蕴含职业教育“三教”改革的内在融通要求。在教师层面,书证融通要求教师充当培训师和考评师的角色,强化学生职业能力的培训和考核。在教材层面,书证融通要求职业院校与企业进行深度合作,共同开发新型活页式工作手册式教材。在教法层面,书证融通强调在企业真实工作情境下的项目化教学,强调突出学生的主体地位及学生创新能力的培养。上述三方面为复合型技能技术人才培养创造了良好的制度条件。

三、实施困境

(一)书证融通浮于表面,缺乏系统设计

职业技能等级标准与专业教学标准衔接、证书培训内容与课程内容衔接、技能鉴定与教学内容考核衔接是书证融通实施的核心内容。然而,部分中职学校的工业机器人应用技术专业在具体实施书证融通时,教学标准与证书标准差异较大。[4]例如,有些学校让学生考取超出学生能力范围的证书或与本专业相关度不高的证书。有些非必要证书不仅难度较大,通过率还较低。还有部分学校为了追求证书通过率,以考证为目的,设置单独的考证课程,通过集中实训周进行强化训练。无关证书的考取不仅会浪费学生的时间和金钱,还会影响学生的学业成绩和职业发展。这种应试教学模式下的考核方式,也与“1+X”证书制度设计的初衷相悖。

(二)教师动力不足,师资队伍整体素质有待提高

教师的实践技能、参与培训的动力不足会直接影响书证融通的开展。目前,由于中职学校开设工业机器人技术应用专业的时间较短,教师队伍的平均年龄较小,教龄较短。尽管年轻教师普遍具有较强的接受能力、学习能力和创新能力,但缺乏一线的工作经验,实践能力与职业技能等级标准的教学要求存在一定差距。同时,“1+X”证书制度推进速度较快,具体实施时缺少配套的实操演练视频和统一的题库等标准化资源,阻碍了教师教学能力的提升。[5]此外,中职学校教师教学任务重,学校未建立健全激励机制,也导致教师参与书证融通的积极性不高。

(三)实训资源有限,场地与硬件设备不足

工业机器人是一门实践性强的职业技能课程,技术技能需要通过实操实训进行巩固与提升。实训课程有效开展的基础是配备完善的硬件设施系统。目前,由于专业设备价格较为昂贵,部分学校工业机器人的实训教学基地的设备不齐全,资源比较受限,工业机器人技术应用专业的学生往往与其他工科专业共用实训设备,缺少专门化设备供学生练习,未能充分满足职业技能的实践教学需要。

四、途径探索

(一)分层次、按步骤构建书证融通课程体系

构建书证融通课程体系,首先,要明确专业的主要岗位,具体分析典型工作任务。其次,需要根据工作任务分析、确定职业素质要求。最后,依据职业技能需求设置具体课程。

1.工作岗位及任务分析

根据工业机器人行业技能人才队伍现状,确定中职工业机器人技术应用专业的主要岗位包括工业机器人系统操作员和工业机器人系统运维员。

工业机器人系统操作员对应的证书为工业机器人应用编程,典型工作任务是使用人机交互设备及相关机械工具对工业机器人、工业机器人工作站或系统进行装配、编程等辅助作业。[6]工业机器人系统运维员对应的证书为工业机器人操作与运维,典型工作任务是使用设备对工业机器人、工业机器人工作站或系统进行状态监测、故障分析与保养。

2.职业素养要求

根据企业岗位、职业技能等级证书的要求,结合智能制造技术发展现状确定了工业机器人应用专业学生职业素质要求,其对应关系如图1所示。

图1 专业技能模块分解

3.课程设置

通过归纳专业职业素质要求,工业机器人应用专业人才培养可设置为“3+1”技能,即3个专业技能:工业机器人操作技能、工业机器人装调技能、工业机器人维护技能,以及1个拓展技能--机器人系统集成技能。将上述技能要求融入以下课程,具体如表1所示。

表1 职业能力与课程对应分析表

(二)根据“1+X”证书职业岗位能力标准,进行课程内容的重构

课程内容的重构要结合企业需求和职业技能等级标准的要求,将职业技能等级标准融入专业课程体系。

在通识教育、学科基础模块中,学校需要加强对学生情感与态度的培养,为专业课程的学习打下坚实基础。专业核心模块目的是将证书要求的理论和技能融入相应课程。具体来说,其可以分为两种情况:一是与考核标准中的大部分技能要点与学历证书相关的课程,采取免修正或强化策略。例如,机械基础、工业机器人安装调试与维护等课程。二是已有课程内容未完全覆盖证书考核内容的课程,给予内容修补策略,在赋能不加负的条件下,保证专业课程和证书课程的双完整性。例如,极限配合与技术测量、机械基础等课程。书证融通专业关联课程分析如表2所示。

表2 书证融通专业关联课程分析

(三)建立多元考评机制,打通书证考核通道

职业院校需优化评价方式。一方面,构建由校内教师、企业工程师和评价组织联合评价的机制。另一方面,根据课程属性设置针对性评价,借助证书考核,实现学生职业素养、专业技能相融并进。在评价过程中,专业基础课可以采用在线考核方式重点考核职业素养,替代传统的试卷考核;专业核心课程可以通过“X”证书,换算为主要课程的学分。例如,学生考取了工业机器人操作与运维证书,可申请免修或免考工业机器人安装调试与维护课程;学生考取了工业机器人应用编程证书,可申请免修或免考工业机器人操作与编程课程。针对其他不能成果转换的课程,可以灵活通过实训实习、现场操作等途径,考核学生的专业能力及岗位适应能力。

(四)推进X证书相关教学资源建设,提升融通成效

1.加大支撑书证融通的师资队伍建设力度

为持续推进书证融通,中职工业机器人技术应用专业需要加强师资队伍建设。教师需具备正确的思想观念,支持“1+X”证书的推进工作,掌握该制度下课堂教学和考核评价等方面的新要求,主动参与培训,不断提升证书培训能力。始终学习前沿知识,熟知工业机器人相关证书的标准,了解工业机器人在智能制造业中的应用以及发展前景。学校通过聘请学术成就高或企业实践经验丰富的人才担任兼职教师,实现专兼职教师的混合搭配。另外,学校还应加快健全多元考核评价标准和激励制度,将X证书培训的工作量纳入职业院校教师考核,统筹考虑,从根本上调动教师参与书证融通工作的积极性。最重要的是,职业学校、企业和政府应共同参与教师考核过程,保证师资队伍的成长和成熟。

2.推进教材开发

教学改革改的是课程,改到实处的是教材。首先,学校应吸纳多主体,开发新模式。例如,可由行业企业代表、优秀试点院校骨干教师和教材开发专家共同组成教材编写委员会,在教材中融合领域发展前沿知识、实践技能需求和吸收效果好的理论知识。其次,在编写教材时,应注重企业典型工作任务和职业能力的强化,可融入具体案例,明晰任务和职业的具体要求。最后,引入新型活页式或工作手册式教材,做到及时更新教材的素材库,始终保持教材内容的前沿性。

3.推进小组合作和理实一体化教学

在课堂组织上,教师可将学生分为小组,以小组为单位完成任务,让小组成员在不同的工作任务中分别轮流负责报告撰写、机器人编程和软硬件编程等内容。这样的教学方式需要小组中的每一名成员都充分了解每一个环节的任务内容,能够有效提高学生的岗位技能操作本领。例如,在机器人课程实训教学中,为了提高学生的动手能力,避免理论与实践脱节的现象,在实施教学时,课堂可以模拟企业实景,教师可以采用理实一体化教学方法。首先,教师从教学一体机、移动终端设备等工业机器人实训室设备入手,现场演示设备的操作方式和使用场景,加大直观教学的力度,在实践操作中引入相应的理论知识。其次,教师布置任务,让学生分组完成任务训练,锻炼操作能力。最后,随着学生理论知识的深入学习,教师可以循序渐进地加大训练难度,在实训结束之后,确保学生能够完成实践操作和编程调试任务等。

(五)实训体系融通

中职学校学历证书的实训体系以课程为标准划分,分为专业基础课程实训和专业核心课程实训两部分。专业基础课程实训包括电工和钳工等基础技能。专业核心课程实训包括工业机器人现场编程实训和可编程控制器实训等进阶性技能。为更贴合“X”证书培训考核,实训室需要打破原有课程的边界,以贴近生产实际的综合实训方式进行。[7]例如,工业机器人集成应用证书培训考核实训室要包含仓储单元、工业机器人执行单元和工具单元等。

实现学历证书的实训体系和“X”证书的实训体系间的有效融通,需要衔接设备和实训内容。在设备方面,中职学校需要利用现有设备完成基础实训,再利用“X”证书实训平台进行综合实训,尽量避免现有设备和证书考核设备重复或证书考核设备淘汰现有教学设备等浪费现象。[8]在实训内容方面,学历证书实训要与“X”证书实训内容保持一致性和连贯性,避免实训模块内容重复或断层。

五、结语

在智能制造背景下,书证融通能够满足复合型技能技术人才的培养需求,促进产教融合,赋能职业院校“三教”改革。但书证融通仍有诸多实践问题需要探讨,例如,加强学分银行建设和建立健全进入院校内证书质量保障机制等课题仍需要进一步的实践研究。本文探讨了工业机器人专业书证融通,能够更加完善培养学生的相关技能,能够为企业输送更多优质人才,为工业机器人教学进一步发展带来新思路。