在“1+X”证书制度的背景下,活页式教材的开发显得尤为重要。基于“1+X”证书制度,从确定典型工作任务、分析典型工作任务、归纳行动领域、设计学习领域这四步入手,探索在“1+X”证书制度下《工业机器人典型应用》活页式教材的开发设计方法,促进学生职业能力提升。
2019年1月国务院印发《国家职业教育改革实施方案》明确提出要“建设一大批校企‘双元’合作开发的国家规划教材,倡导使用新型活页式、工作手册式教材并配套开发信息化资源”。2019年4月,教育部等四部门印发《关于在院校实施“学历证书+若干职业技能等级证书”制度试点方案》的通知,提出有关院校将“1+X”证书制度试点与专业建设、课程建设、教师队伍建设等紧密结合,推进“1”和“X”的有机衔接,提升职业教育质量和学生就业能力。通过试点,深化教师、教材、教法“三教”改革;促进校企合作。
工业机器人典型应用是一门实践性很强的专业核心课程,旨在让学生掌握工业机器人典型工作站的安装、调试和运行。但是,目前职业学校的工业机器人典型应用课程内容与岗位要求、职业技能证书关联度不高,学生适应岗位的能力不足,亟待开发“岗课证”融通的项目化教材。
1 活页式教材的内涵与特征
“1+X”证书制度与活页式教材在职业教育领域中存在着紧密的联系。首先,“1+X”证书制度主张学历教育与职业技能培养的有机结合,强调产教融合和校企合作,旨在培养满足社会发展、企业发展的专项技能人才,这一制度为活页式教材的开发提供了指导思想和实施路径。其次,在“1+X”证书制度的框架下,活页式教材可以将职业技能等级要求与专业教学内容进行深度融合,从而实现课证融通。最后,活页式教材需要获得企业大力支持,做到校企协同开发,这与“1+X”证书制度强调的产教融合、校企合作理念一致。
1.1 活页式教材的内涵
活页式教材设计的初衷是为了更好与岗位标准匹配,实现教学与实际工作的高度融合。作为一种项目化课程的载体,活页式教材不仅提供了理论知识,更重要的是,它与实际工作紧密结合,使学生能够在学习过程中直接接触到岗位的真实内容,帮助学生提前体验工作氛围,了解工作中可能遇到的各种问题和挑战。
活页式教材在物理形态上展现出灵活性,通过活页夹等工具,教学页面可以按需自由组合与调整。也就是说,活页式教材并不仅仅是物理形态上的“活”,更重要的是教材内容上的“活”,它能够根据行业发展动态、学生基础差异以及实际教学需求,灵活地增加或删减相关内容,确保教材的时效性和适用性。
1.2 活页式教材的特征
(1)以任务为载体
活页式教材紧密围绕国家职业标准或专业教学标准,以培养学生的综合职业能力为使命,以典型工作任务为载体,以职业能力清单为基础,根据真实的工作过程设计的一系列模块化的学习任务的综合体。这些典型工作任务直接来源于企业实际岗位,具有极强的职业导向性。
(2)以实践为依托
活页式教材注重与实训项目的结合。通过与企业合作,对岗位技能进行细化分析,结合具体的岗位需求,开发实训项目。这些实训项目不仅丰富了教材内容,还为学生提供了更多的实践机会。在实训过程中,学生能够亲身体验工作流程,提高实践操作技巧,培养解决问题的能力。
(3)以学生为中心
活页式教材是一种创新的教学资源形式,这种教材的设计和实施都紧密围绕学生的实际情况和学习特点,强调学生在学习过程中的主体性和主动性。它能够根据教学需求及时调整内容,以活页的形式引入行业、企业的最新技术和动态,将传统的“教材”转变为“学材”,更好地满足学生的个性化学习需求。
2 活页式教材开发的现实需求
目前,工业机器人活页式教材并不多见,而随着技术的更新迭代,能够进行工业机器人操作、调试和维护的高素质人才十分紧缺,加快工业机器人活页式教材建设十分迫切,主要有以下几个维度。
2.1 职业岗位变化的需求
随着科技的快速发展和产业结构的不断升级,以及新工艺、新技术等不断涌现,工业机器人技术专业对应的岗位职责及能力要求也在实时发生变化。活页式教材由于其可更新的特点,能够很好地适应这一需求。教材编写者可以与企业保持密切合作,及时了解行业动态和技术发展趋势,将最新的技术成果和工艺流程引入教材,这样不仅能够满足企业对人才的需求,还能够推动职业教育与产业的深度融合发展。
2.2 等级证书考核的需求
“1+X”证书制度实施目的在于增强我国职业教育优质人才供给能力,为生产服务一线提供技术技能职业人才。“1+X”证书要求学生掌握一定的理论知识和实践技能,能够灵活应用于生产实际。“1+X”证书与活页式教材紧密结合后,使证书标准与教材内容合二为一,使更多的学生收获职业等级证书。基于活页式教材灵活更换的特点,教师根据考证内容及时更新教材,确保教与考有效对接。
2.3 教学改革创新的需求
现有教材侧重于理论知识和原理阐述,缺少对工作任务方法指导、实施流程、检查评估的跟进,导致学生难以将理论知识转化为实践技能。工业机器人技术是一门综合性很强的学科,涉及机械、电子、计算机等多个领域,因此,教学上需要一种能够灵活调整、适应不同教学需求的教材。活页式教材由于其可拆解、可更新的特点,能够很好地满足这一需求。
3 活页式教材开发存在的问题
关乎工业机器人技术的专业教材,大都存在教材编制形态单一、教材内容选择单向、教材开发主体单方、教材教学资源单纯等现实问题。
3.1 教材编制形态单一
传统教材在编制形态上呈现明显的单一性,体现在理论知识偏多、实践操作甚少上。比如在讲述工业机器人的故障排查时,缺少一些实际案例。传统教材通常只会给出相关的故障代码表格,学生通过学习代码内容,了解故障代码所表示的情况。这种编制形态导致学生在学习过程中难以将理论知识与实际应用相结合,无法形成直观的认知和理解。此外,传统教材在编排上往往以教师的“教”为中心,而非从学生的角度出发,考虑如何帮助他们更好地完成实际工作任务,这种编排方式使得教材在内容选择和组织上缺乏针对性和实用性,无法满足学生的学习需求和未来职业发展的要求。
3.2 教材内容选择单向
制造业是一个持续发展和演进的行业,随着新技术、新工艺以及新规范的不断涌现,教材内容往往未能及时反映和适应工业机器人实际应用场景,导致一定程度上与一线岗位技术应用脱节的现象,工业机器人技术专业的传统教材要素与实际应用场景的对比(见表1)。
3.3 教材开发主体单方
当前工业机器人技术专业的教材使用的是统一编订的教材,虽然小部分的教材编写有企业的参与,但是大部分教材的编写主体是学校,并且不同学校、不同企业的工业机器人设备型号、配置都有区别,普通教材做不到完全覆盖。由于学校教师普遍缺乏企业工作经验,他们在编写教材时往往无法将最新的行业发展和技术应用融入其中。再加上受传统学科思想的影响,教材往往停留在教学层面,注重知识的系统性和完整性,而忽视了学生的学习体验和实际应用能力,这种情况导致教材与实际应用的脱节,无法为学生的实践操作提供有效的指导。
3.4 教材教学资源单纯
在当今信息化、数字化的时代,教学资源的多样性和丰富性对于提升教学效果至关重要。然而,传统教材在教学资源上往往显得过于单纯,主要侧重于纸质材料,而缺乏电子材料和其他多媒体资源的支持。纸质材料作为传统的教学资源,虽然具有一定的优点,如便于携带、阅读舒适等,但在现代教学中已经难以满足多样化的需求。相比之下,电子材料具有更新快、交互性强、便于搜索和共享等优势,能够更好地支持学生的自主学习和个性化学习。缺少电子材料意味着教材无法充分利用现代信息技术的优势,如在线课程、虚拟仿真、互动教学平台等。
4 活页式教材开发路径
依据学生在工业机器人产业链上的岗位类型进行分类,工业机器人“X证书”涉及安装调试、应用编程、运行维护、系统集成等4个方面内容,包括工业机器人装调、工业机器人应用编程、工业机器人操作与运维、工业机器人集成应用等四类证书,每类证书分初、中、高三个等级,涵盖不同的工作领域。以工业机器人操作与运维职业技能中级等级证书考核要求作为参考,《工业机器人典型应用》活页式教材开发,需要历经以下过程。
4.1 确定典型工作任务
根据工业机器人操作与运维职业技能中级等级证书的相关要求,《工业机器人典型应用》活页式教材设计了工业机器人机械装调、工业机器人电气装调、工业机器人操作规程等8个典型工作任务,其对应关系见下图所示。
4.2 分析典型工作任务
根据工业机器人操作与运维职业技能中级等级证书的要求,对《工业机器人典型应用》中的工作任务进行了详细的分析和归纳(见表2)。
4.3 归纳行动领域
对离散的典型工作任务进行归类、汇总,将具有相同属性的、难度相当的任务放在一起,最终形成若干个相互关联的任务集合,每一个集合就是一个行动领域。在授课内容中,注重将典型工作任务归纳为具体的行动领域,确保学生能够将所学知识运用到实际工作中(见表3)。
通过这些行动领域的训练与实践,学生能够更加充分了解工业机器人的实际操作流程和技术要求,为职业发展打下坚实的基础。同时,这种以行动为导向的教学模式能够更好地培养学生的实际操作能力和问题解决能力,使其更加适应企业的实际需求。
4.4 设计学习领域
“学习领域”是一种根据职业任务和工作过程而设计教学主题单元并组织教学的课程模式,各个“学习领域”要围绕“行动领域”中的“典型工作任务”要求形成有机、有序和统一的整体,从而培养学生具备解决问题的综合职业能力。将行动领域转化为学习领域是确保教育教学与实际需求紧密相连的关键过程,下面是《工业机器人典型应用》学习领域设计(见表4)。
校企双师可以根据实际情况进行调整和优化,从而设计出既符合行动领域需求又具有吸引力和实效性的学习领域,这将有助于学习者更好地准备未来的职业挑战,并提升他们在职场中的竞争力。
5 结语
随着科技的飞速发展,工业机器人技术日新月异,对人才的需求也在不断升级。校企协同开发《工业机器人典型应用》活页式教材这一举措不仅深化了校企合作,更为学生提供了更具针对性的学习资源,助力他们提升综合职业素养,成为有能力解决社会问题的人才。通过校企协同开发,可以将最新的技术、最实用的技能融入教材,确保学生所学即所用。此外,这种开发模式也为其他专业、其他学校提供了实践参考和宝贵经验。
本文系2022年苏州市职业教育学会校企合作专项课题,课题编号:Szzjlx202207;2022年江苏联合职业技术学院立项课题研究成果,课题编号:B/2022/11/124。