刘远桃
摘要:立足“楚怡杯”职业技能大赛平台,开展高职院校工业机器人专业教学改革,有利于提高学生的学习质量。为了提高工业机器人专业教学质量,文章以“楚怡杯”职业技能大赛为平台,分析“楚怡杯”职业技能大赛的概况,以及高职院校工业机器人专业特点,并结合高职院校工业机器人专业建设实际情况剖析专业教学问题,最终提出“以赛促教”的教学机制、校园赛事与地区赛事相结合的实践教学法、校企协同育人模式、创新专业教学评价机制等,以期促进工业机器人专业教学模式改革。
关键词:高职院校;职业技能竞赛;“楚怡杯”;工业机器人专业
一、“楚怡杯”职业技能大赛的概况
“楚怡杯”湖南省职业院校技能竞赛是湖南省职业院校举足轻重的赛事,由湖南省教育厅、省人力资源和社会保障厅牵头,联合有关单位共同主办的湖南省职业院校重大赛事。该赛事以赛促教、以赛促学、以赛促建、以赛促改、德技并修、工学结合,大力弘扬工匠精神以及“劳动光荣、技能宝贵、创造伟大”的时代风尚,推动形成了“人人皆可成才,人人尽展其才”的良好局面,推动全社会了解并支持参与职业教育。根据湖南省教育厅《关于举办2023年“楚怡怀”湖南省职业院校教师职业能力竞赛教学能力比赛的通知》有关安排,湖南省共有1 171个作品报名参加省级决赛,省级决赛包括网络评审和现场决赛两个阶段。大赛分为中职组和高职组,其中高职组工业机器人专业相关竞赛隶属于装备制造大类,主要包括机器人系统集成、工业机器人技术应用和机器视觉系统应用三个赛项。
二、高职院校工业机器人专业特点
高职院校工业机器人专业的显著特点就是专业知识、技能复合性强。从工业机器人产业链来看,工业机器人专业岗位有现场编程、机器人安装调试与维护、生产线安装改进与维修、工作站开发、工作站方案工程师、销售、生产线运营与管理等。工业机器人专业核心知识包括指令应用、机电技术、工艺设计、夹具开发、通信、仿真、机器人原理、成本核算、营销、生产线运行管理与维护等。结合工业机器人产业链和专业核心知识两个方面可以看出,工业机器人专业是一门跨学科的专业,覆盖面广,专业复合性强,涉及机械、电气、计算机、通信等相关知识。
三、高职院校工业机器人专业教学现状
(一)教学内容与企业生产实践联系不足
工业机器人专业相关课程受教学实训设备和教材的影响,教学内容相对固化,实训周期短。在开展课程教学改革时,教师应加入新的信息化手段,采用项目化教学方式,对教学架构进行创新,达到整合教学资源的目的。以就业为导向的教学改革缺乏实践生產案例,与企业生产实践联系不足,高职毕业生实践操作技能水平不高,专业能力无法与企业需求相匹配。
除了教学实训设备和教材的影响,大部分高职专业课教师没有企业工作经历。高职院校虽然每年组织专业课教师参加国培省培,但这两类培训以讲座为主,实操性不足,没有具体的企业生产案例作为辅助,教师技能水平提升速度慢。
(二)学生学习能力、学习环境影响因素复杂
高职院校的生源主要是单招考生、高考落榜生和中职考生,单招考生和中职考生基础比较差,很多知识水平还停留在初中,学习高职课程比较吃力,学习效果普遍较差,给教学工作带来一定难度。高职专业设置招生人数有限,且专业开设类目和区域产业结构有关,在一定程度上可供选择范围小,学生专业选择适配度低。高职工业机器人专业教学对设备和场地依赖性大,但高职院校经费短缺,无法大量采购设备,建设场地,学生缺少实践操作条件,与企业生产实践脱节。
四、“楚怡杯”职业技能大赛背景下工业机器人专业教学改革路径
(一)职业技能大赛与专业课程教学结合,构建以“以赛促教”的教学机制
“楚怡杯”职业技能大赛背景下,高职院校工业机器人专业教学改革的着手点就是依据职业技能大赛的要求、考核事项,优化工业机器人专业课程目标、内容,确保课程教学目标与内容的实效性、精准性。
第一步,教师集中学习与评价“楚怡杯”职业技能大赛中“工业机器人”赛项的相关性质、考核重点、赛项育人优势。
第二步,教师理清“楚怡杯”职业技能大赛中“工业机器人”赛项内容,以此优化现有的工业机器人专业课程内容,重点完善工业机器人在线编程、工业机器人离线编程、工业机器人工作站集成、工业机器人视觉技术、可编程控制器等核心课程目标和内容。在这些课程中加入对学生专业技能、技能创新、设计思维、合作能力的培养等新目标,让课程目标紧跟“楚怡杯”工业机器人技术应用赛项的考核重点,实现专业赛事与课程目标的统一。
第三步,教师采取“以赛促教”“案例教学法”的模式。在日常课堂教学中,除了讲解好课程的核心知识点外,教师应重点引入“楚怡杯”工业机器人技术应用赛项的案例,给学生分享一些典型、优秀的“工业机器人”设计作品,通过讲解作品,让学生深层次学习技能知识。
(二)以“楚怡杯”为基点建设专业竞赛,实现校园赛事与地区赛事相结合
在“楚怡杯”职业技能大赛背景下,高职院校工业机器人专业要以“楚怡杯”职业技能大赛为基点,创建校园赛事平台,将校园技能赛事平台与“楚怡杯”职业技能大赛结合起来,打通各个赛事之间的通道,通过赛学结合的形式,帮助学生学习工业机器人专业知识、技能。
第一步,高职院校应以“楚怡杯”为中轴线,按照“楚怡杯”中“工业机器人”赛项的要求、内容,自主创设特有的“工业机器人”专业竞赛项目,同时完善竞赛场地的基础设施,给学生准备工业机器人设计所需的材料、机械设备、工程图纸等。
第二步,结合“楚怡杯”工业机器人技术应用赛项流程,教师采用学分制等奖励机制提高学生的内驱力,采用小组模式营造学习氛围,重复对项目内容进行讲解教学和实练,使学生体会从难到易的过程,以实际感悟认知到自身能力素养的提高。
第三步,教师定期组织工业机器人专业学生参与校园级的“工业机器人创新设计”竞赛。高职院校应以班级为例,分为男子组、女子组,学生合作围绕“工业机器人”竞赛主题,自主寻找资料、材料,设计工程图纸,在校园里的竞赛场地开展比赛。这一过程中,学生的自主探索能力、技能实践能力、技能创新能力、合作意识、工业设计技能等得到有效训练。
(三)以“楚怡杯”为媒介联系当地企业,建立校企协同育人体系
职业技能大赛能反映工业机器人行业对技能人才最新的职业素养要求和能力要求,工业机器人专业教师应以“楚怡杯”为媒介,积极与地方企业联系,通过校企合作的方式,为学生提供第二个学习场所。首先,高职院校与当地企业合作,共建实训基地。从大一下学期开始,高职院校每学期组织学生至少前往合作企业参观、学习、岗位训练一次,每次至少两周。其次,学校与企业合作,模拟“楚怡杯”的相关赛项要求,定期开展工业机器人设计与实践活动,让活动流程紧贴“楚怡杯”的“工业机器人”赛项。最后,实训环节以知识点为切入点搭建简单实训项目,突出教学重点,在具体实践环节注重对学生技能创新、工业机器人生产与操作流程、专业技能、合作能力等核心素养的考查,将高职专业知识点糅合起来,逐步深入,将赛项任务分割成不同的项目,形成嵌套式知识体系,提高学生的专业能力。
(四)联系“楚怡杯”专业赛项考评机制,创新专业教学评价机制
在“楚怡杯”职业技能大赛背景下,高职院校应根据相关赛项的考评机制,对工业机器人专业教学评价机制进行完善。在“楚怡杯”的“工业機器人”赛项中,竞赛选手除了关心竞赛成绩,还要关心和第一名的差距,这在一定程度上能够帮助学生了解自身的技能水平与行业顶尖选手的差距,找出不足。基于此,教师应积极采用差距评价模式,及时调整教学进度,以达到教学最优效果。
首先,高职院校教学组织评价体系应以两个方面为主:一是让学生认识到自身水平,二是教师了解学生知识架构的薄弱环节。其次,学生应作为技能评价主体,设计学生评价模式应成为创新重点。教师应以多任务内容的教学项目开发出嵌套式的差距评价模式,促使学生在重复的练习中不断根据考评机制给自己打分,找出自身不足,然后开展有针对性地改进练习,使各方面的知识形成呼应。最后,专业教学评价指标进行分解,主要设置为学生综合能力评价(100%)=理论知识(20%)+职业技能(20%)+职业素养(20%)+技能创新(20%)+竞赛能力(20%)。
五、“楚怡杯”职业技能大赛背景下工业机器人专业教学改革效果
(一)显著提高了学生的综合能力
以职业技能大赛为导向的专业教学模式,能激发学生对专业知识学习的兴趣,增强自己的专业技能,为毕业、就业做准备。通过职业技能大赛这个平台,学生可以快速了解本行业的未来发展趋势和企业需求,找出自己的不足,达到以赛促学的地步。
(二)有效培养了学生的职业素养
此次教学改革结合“楚怡杯”工业机器人技术应用赛项流程,教师可以采用学分制等奖励机制提高学生的内驱力,采用小组模式培养学生合作能力,将教学总任务作为一个项目进行讲解,重复对项目内容进行讲解教学和实练,加深学生对项目的理解。
在“楚怡杯”职业技能大赛背景下,工业机器人专业改革不只是理论教学和实践操作的改革,而是以学生认知规律为前提,整个技能知识架构体系的交叉改革。高职工业机器人专业教学改革以教学内容改革为前提,不在多而在精,不在授人以鱼而在授之以渔。教师应注重完善教学评价机制、差距评价模式,使学生对自身进行精准评价,了解自身技能水平,节约教学评价时间,同时单一的多内容项目重复练习会加深学生的知识记忆和领悟,培养学生的工匠精神。
整体而言,高职院校以“楚怡杯”职业技能大赛赛项为基准,调整教学目标,注重学生认知规律,将专业知识点糅合起来,逐步深入,将赛项任务分割成不同的项目,形成嵌套式知识体系,有利于学生专业能力的提高。
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基金项目:2022年校级课题“基于‘岗课赛证制度的工业机器人专业教学模式探索与研究”,项目编号:JG202208。
(作者单位:邵阳职业技术学院)