面向东盟的工业网络与组态技术课程重构探究

2024-03-04 00:00:00陈翰雯彭定文
广西教育·C版 2024年12期
关键词:产学研合作能力本位教学资源库

摘 要:在国家推动工业互联网改造及广西打造面向东盟职业教育高地的背景下,聚焦面向东盟的工业网络与组态技术课程重构具有重要意义。重构该课程可采取以下策略:契合东盟学生能力与需求,基于能力本位确定“懂械明理,能连会维”课程目标;依托产学研合作制订“三师双课,数智倒转”教学策略;紧扣东盟工程师岗位重构“以岗定课、赛证融通”内容,融入认证考试与竞赛要求;融合多元文化与建构主义理论,建立“智教智学,能看会用”资源库。这些改革策略,提升了东盟留学生兴趣与能力,有利于培养具有国际视野、专业技能和创新能力的东盟复合型制造人才,是中国职教“出海”的成功实践。

关键词:东盟;工业网络与组态技术;课程重构;能力本位;产学研合作;教学资源库

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:0450-9889(2024)36-0139-04

《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》明确指出,要在重点行业中大力推行工业互联网改造,加速安全生产要素的网络化互联、平台化整合与智能化解析。在此背景下,广西壮族自治区政府积极响应,推动产教深度融合,打造面向东盟的职业教育开放合作与创新发展的新高地。随着东盟对工业网络与组态技术人才的需求急剧上升,工业网络与组态技术课程在培养新时代所需复合型工业网络人才、推动东盟地区工业繁荣与产业升级中的作用尤为关键。然而,东盟留学生在学习该课程时面临着多方面的挑战,除了常规的生活和心理不适应外,还存在学习不适应的问题。东盟留学生因不适应中国的教学方式、课程设置和学术规范而感到困惑,不同文化理念导致其难于理解所分析的案例,对要求的操作规范容易产生懈怠心理,课堂参与度不高,语言问题导致课后难以充分利用图书馆资源,学业适应性较差。这些问题都会影响东盟留学生的学习效果,因此,需要针对东盟留学生的学情特点重构工业网络与组态技术课程,以实现课程的示范引领,满足中国制造企业面向东盟地区的智能智造信息化人才需求。

工业网络与组态技术课程是电气自动化技术专业的专业核心课程,旨在提升学生的工业网络构建、组态软件应用及系统维护能力。按柳州城市职业学院(以下简称柳城职)的专业技能人才培养要求,该课程开设于高职二年级下学期,共72学时,其中实操实训环节占54学时。课程内容涵盖工业网络基础、通信协议、组态软件应用、系统集成与故障排查等四大模块。课程以实际工程项目为背景,通过模拟生产环境、构建网络拓扑、配置通信协议、开发组态界面等实操项目,引导学生从实践中学习,在项目中成长。课程结合行业标准规范,使用企业案例为课例,突出对行业职业素养与工程思维的培养,紧跟时代新技术发展,具有实践性强、前瞻性优、综合性佳的特色。

一、基于能力本位教育,确定“懂械明理,能连会维”教学目标

“能力本位教育”(Competency-Based Education,CBE)理论是指基于技能教育模式着眼于特定岗位所需技能的培育方向,制订培养方案、科学规划课程内容、采取相应的教学手段以及衡量教学成效[1]。该理论强调教育应聚焦于学生实际能力的培养,确保所学技能与未来职业需求紧密对接,以明确的能力标准为核心设计教学内容和方法,以促进学生能力的全面发展。

来自东盟成员国的学生多具有较强的动手能力和实践意愿,他们渴望通过学习掌握实用的技能,为未来回国后的职业发展打下坚实的基础。同时,由于东盟成员国的工业发展速度相对较快,对工业网络与组态技术的需求日益旺盛,因此,留学生也对这方面的知识表现出浓厚的兴趣,这为该门课程的重构提供了明确的方向。

柳城职相关课改团队深入分析了东盟成员国学生的学情特点,始终坚持以能力本位教育理论为指导,充分考虑学生的学情特点和工业发展的实际需求,区别于原教学目标“掌握应用实践,做大国工匠”,为东盟留学生学习的工业网络与组态技术课程设定了更加精准的教学目标——“懂械明理,能连会维”。

这包括了课程学习的四个层次,环环相扣,依次递进。首先,“懂械”要求学生不仅要掌握工业网络设备的基本原理和操作方法,还要能将之灵活运用于东盟地区实际生产环境中;其次,“明理”则要求学生深入理解工业网络与组态技术的理论基础和应用场景,能对技术的最新发展动态拥有足够的敏感性,使学生不断提升自己的逻辑思维意识;而“能连”是指学生能够熟练地进行工业网络的构建和连接,包括网络设备的配置、网络拓扑的设计以及网络故障的诊断与排除;最后,“会维”则是指学生能够具备工业网络与组态系统的维护和故障排查能力,能够迅速判断并解决生产过程中出现的技术问题。尤其对于中国—印度尼西亚新能源汽车现代工匠学院智能制造专业的学员,他们未来的就业岗位是上汽通用五菱汽车印尼工厂的设备维修岗,要求具备熟练维护上汽通用五菱印尼工厂生产线上的工业网络与组态系统,维修生产中出现的工业网络故障的技能。这些目标不仅体现了对学生专业技能的要求,也充分考虑了东盟地区工业发展的实际需求,能更好培养既具备扎实专业知识又具备良好实践能力能适应中国企业跨国生产的复合型技术技能人才。

二、紧扣东盟工程师岗位,重构“以岗定课、赛证融通”教学内容

工业网络与组态技术领域的发展日新月异,对东盟成员国工程师的专业技能和国际竞争力提出了前所未有的挑战。面对这一现状,课程的设计必须紧密围绕东盟工程师的职业岗位需求,确保教学内容与岗位需求无缝对接,以培养适应东盟国家工业发展的高素质人才。在此背景下,课改团队深入剖析了“工作本位学习理论”(Work-Based Learning Theory),将其全面且深入地融入课程教学内容重构的各个环节中,让学习者在实际工作中通过观察、分析、模仿和经验总结等环节获取职业经验并娴熟掌握相关技能[2]。

构建实际工作情景,以真实工作任务来驱动,将学习内容与具体工作实践紧密结合,这对培养符合东盟国家工业发展需求的工程师尤为重要。课改团队首先对东盟国家企业在工业网络与组态技术领域的需求进行了深入的调研,明确了企业对工业智能制造工程师的专业技能和岗位需求。基于这些需求,课改团队采用“以岗定课”的方式,融合“赛证融通”的教学理念,对课程内容进行了重构,将国际认证考试和专业技能竞赛纳入课程体系,鼓励东盟留学生通过参加认证考试和竞赛等方式检验和提升自己的学习成果。在实际操作中,课程教师将“1+X”证书工业互联网实施与运维考核标准和认证考试的核心内容作为教学重点,确保教学内容不仅覆盖广泛的理论知识,而且紧密贴合工业互联网领域的实际需求,从而使学生能够较为高效地获得行业认可的专业资格。同时,课程教师还将世界职业技能大赛中工业网络智能控制与维护赛项的知识技能要求融入课堂教学,以此作为提升学生实践能力和团队协作能力的有效途径。这一做法不仅体现了工作本位学习理论的精髓,即通过实际工作场景和工作任务来驱动学习,而且使学生在模拟真实工作环境的认证考试或竞赛中,能够综合运用所学理论知识,解决实际问题,并在此过程中锻炼团队协作能力和项目管理能力。

重构课程内容将打破常规的理论知识体系,不再按照课本理论知识点顺序授课。课改团队通过深入分析上汽通用五菱汽车印尼工厂对工业网络与组态技术人才的需求特点,精准对接现场工程师岗位的真实工作任务,把授课内容划分为五个模块。总体理论作为第一个模块,让学生了解工业网络的整个基础框架。然后以AB PLC设备、西门子PLC设备、三菱PLC设备等为载体,按照不同品牌的PLC划分成二、三、四模块,再利用小灯电机的动作模仿工序启停,模拟仿真真实任务中技能的运用。最后把不同品牌的PLC的共同点和组网特点集合成模块五,进行多设备联动,学习组网技术。

以课程的模块二为例,如图1所示,主要以AB PLC设备为载体进行工业组网技术的理论知识讲解,把学习知识点分解为任务开展教学,项目设计由浅入深。任务需要能一一对应真实岗位工作任务、“工业互联网实施与运维”证书的知识点以及工业网络智能控制与维护技能赛项的知识点,确保学生学习到的知识点能满足实际使用需求,确保学生所学与岗位所需高度契合。这种重构方式不仅使课程内容更加贴近学生未来实际工作岗位的需求,还提高了学生的学习兴趣和积极性。

三、面向东盟国际化,建立“智教智学,能看会用”教学资源库

在东盟地区“一带一路”的背景下,教育资源的共享与互补成为提升教育质量、培养国际化人才的关键路径。依据“多元文化教育理论”和“建构主义学习理论”,构建多语种、智能化的教育资源体系显得尤为重要。多元文化教育有三层内涵:一种教育理念、一场教育改革、一个教育过程[3]。多元文化教育理论强调在教育中尊重和融合不同文化背景,通过双语或多语教学,促进跨文化交流,这对中国与东盟国家的教育合作尤为关键,有助于培养具备国际视野和跨文化交际能力的人才。建构主义是一种强调学习者基于自身经验主动赋予知识意义,并关注知识生成和建构的学习理论[4]。利用现代信息技术,如多媒体技术、虚拟现实技术等,可以创建逼真的学习环境,使抽象概念具体化,促进知识的深度理解和技能的熟练掌握。

市面上现成的教学资源库鲜有东盟语种,即使有东盟语种的资源库,内容准确性也较差。课改团队针对东盟留学生面对陌生环境的畏难情绪、喜欢带着答案思考问题的思维习惯,构建了一套全新的具有“智教智学,能看会用”特点的双语(英语+东盟地方语言,如老挝语等)信息资源体系。该体系区别于针对普通学生单一母语环境,按照东盟留学生的思维习惯,采用先给答案再提问题的模式进行内容升级改造,有效突破了语言和时空的障碍。这一体系的构建,是中国职业教育共建共享面向东盟职业教育资源的一次重大创新。

在构建双语信息资源库时,课改团队充分考虑了东盟国家学生的语言和文化背景,尊重并包容不同文化背景下的学生需求,选择了英语和东盟各国官方语言作为教学语言,以消除语言障碍,促进文化理解和交流。在此基础上,紧密结合东盟国家的工业需求定制化开发资源库。由课改团队制作的微课和现场教学录像多次荣获省级教师技能大赛奖项,国际化课程课堂教学案例在2024年广西职业院校“中文+职业技能”教学案例大赛中荣获一等奖。丰富的教学资源使课程更加利于学生按需求选择,具有丰富的东盟工业特色,深受学生的欢迎。通过运用多媒体技术、虚拟现实技术等现代教学手段,课改团队使抽象复杂的工业网络概念和组态操作过程变得直观易懂,从而激发了学生的学习兴趣和主观能动性。同时,教学资源库还提供了丰富的在线实验资源和模拟软件,让学生在虚拟环境中进行操作练习,通过反复实践操作和案例分析建构知识体系,实现了从“学”到“用”的无缝衔接。该资源库遵循国际化标准开发,实现教育资源的共享与互补,提升教育国际化水平,获得了广西面向东盟国际化课程资源包立项。

自工业网络与组态技术课程重构以来,东盟留学生的学习兴趣和积极性显著提升。课程采用数字互联教学方式,直观易懂地呈现复杂理论知识,结合实践案例和互动练习,让学生在“晰透”理解的基础上“练透”知识,转化为解决实际问题的能力。同时,课程注重理论与实践结合,通过模拟东盟国家企业生产车间的真实场景,让学生在实操中“融透”专业技能,并锻炼学生的沟通协调及创新能力,实现“参透”。专业技能和综合能力的提升,为学生在东盟工业领域的职业发展奠定了坚实的基础。

总而言之,面向东盟的工业网络与组态技术课程是连接中国与东盟国家工业技术交流的桥梁之一,在培养具有国际视野、具备较强的专业技能和创新能力的东盟复合型高技术技能人才方面具有重要意义,也是中国职教“出海”的成功实践。

参考文献

[1]王伟.基于能力本位教育的人力资源管理课程教学改革[J].老字号品牌营销,2024(15):221-223.

[2]刘赞玉.运用工作本位学习理论突破应用型院校现代学徒制实施困境[J].中国成人教育,2020(18):24-27.

[3]唐之斌.浅析多元文化教育理论体系[J].文化学刊,2017(8):111-114.

[4]傅飞强,臧灵巧.面向新工科的管理类课程思政教学策略研究:基于认知主义和建构主义的双元视角[J].化工高等教育,2024,41(5):102-109.

注:本文系2022年度广西职业教育教学改革研究项目“‘鲁班工坊’培养面向东盟的汽车国际化人才的研究与实践”(GXGZJG2022B166)、广西教育科学“十四五”规划2023年资助经费重点课题(A类)“国际产教融合背景下职业教育特色现代学徒制实践案例研究”(2023A049)、2023年度中国—东盟职业教育研究资助经费重点课题“基于‘中国—老挝鲁班工坊’的老挝新能源汽车职业标准开发与应用研究”(ZGDMKT2023ZD009)的研究成果。

(责编 罗异丰)

作者简介:陈翰雯,1994年生,广西柳州人,柳州城市职业学院机电与汽车工程学院教师,讲师,数据科学与分析硕士研究生,主要研究方向为工业网络、职业教育;彭定文,1978年生,广西合浦人,柳州城市职业学院机电与汽车工程学院副教授,机械工程硕士,主要研究方向为机械工程及自动化、职业教育。

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