高職智能制造類專業教師能力培養研究

時間:2022-01-14 09:09:00

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高職智能制造類專業教師能力培養研究

摘要:專業課程是高等職業教育中學生掌握技術技能的主要途徑,教師作為“三教”改革的主體和保障技能人才培養質量的關鍵,應當充分理解國家職業教育改革指導思想,并深入貫徹到專業課程的規劃、構建以及實施當中,以緊密結合生產實踐、精準服務區域產業發展、夯實學生專業技能、塑造學生職業素養為導向,圍繞教學資源發掘、教材編制和教學組織等環節開展探索,不斷提升專業課程實施能力,革新和優化教學過程,促進技能人才培養質量提升。筆者圍繞高職智能制造類專業教師課程實施能力提升展開,從課程資源發掘、教材編制及課程實施等方面進行探討,賦能教師綜合育人能力提升,為新時代專業教師能力培養和推進智能制造類專業“三教”改革提供思路和參考。

關鍵詞:智能制造;課程實施;“三教”改革

專業課程是教師為學生傳授知識和技能的主要途徑,課程實施能力是教師進行專業育人的核心能力之一,直接決定著教育教學質量。源于企業生產實踐的各類資源可對專業課程和課程體系的建設形成強力的支撐,實現教育與專業的緊密結合,突出專業育人的專業性與實效性。教師應積極從企業資源中準確選擇教學所需的各種內容,提煉和加工成為相應的課程資源,整合形成反映生產實踐需求的教材等,結合適當的教學方法嵌入到課程和育人過程中。教學資源的提煉、加工和傳授集中體現了“三教”改革的內涵,也是促進教師教學育人能力提升的有效途徑。

1專業課程資源發掘

以專業人才培養方案為基準,準確對標專業崗位或崗位群面向。以崗位主要技能和職業素養需求為導向,以校企合作為抓手,充分發掘生產實踐中的相關案例進行提煉和整合。結合“1+X”證書相關考核要求構建專業課程資源。1)重點關注專業相關企業資源。將新的工程應用、典型案例、技術技能轉化為專業育人需要的課程資源并恰當地融入到課程體系當中,以保證教學資源的新鮮度,強化對課程體系的支撐,緊密連接教育教學與生產實踐。以智能制造行業領域應用為目標精準對接核心崗位,探索將核心崗位關鍵技能逐層裂解、精細化專業知識技能、進而重組重構的課程革新與開發方式,將課程與企業實踐相融合,提升教師的課程建設能力,保障課程內容時效性;以校企合作為抓手,協同整合企業文化、職業素養、企業規范、工程案例、崗位標準等資源,開發形成源于工程實踐的教學資源庫,支撐專業和課程的靈活設置及內容動態調整,保障人才培養的適用性和針對性。2)課程構建充分結合“1+X”證書的考核要求。“1+X”證書的設計單位包含職業院校、知名企業等,所列考核內容涵蓋和突出了行業企業對專業主要技能的要求,同時劃分了技能等級,對專業技能起到良好的導向作用。總體來看,“1+X”證書告訴大家專業技能應該學什么、具體考什么、達到什么程度等。以工業機器人應用編程“1+X”證書為例,證書分為初級、中級、高級三個等級。初級證書以工業機器人本體使用為主,實現搬運、裝配、碼垛、涂膠等行業應用的程序編制與調試;中級證書在此基礎上拓展了工業機器人應用范圍如焊接、打磨、噴涂、雕刻等,增加工業機器人編程難度和與外部設備的聯合應用以及工業機器人系統離線編程與測試;高級證書進一步增加了帶外軸的工業機器人的綜合應用以及工業機器人系統仿真與二次開發。一般而言,高職專業對標“1+X”證書中級,可以證書涉及的搬運、裝配、碼垛、涂膠、焊接、打磨、噴涂、雕刻等行業為對象,根據證書要求的專業核心技能并結合地域產業特色,選擇適當的行業進行課程內容的發掘和構建。例如裝備制造業中挖掘機的生產制造,其挖掘機下車車架等結構件制造涉及焊接作業,可以此構建工業機器人焊接工藝及相應的編程調試相關課程內容;上下車連接件回轉支承安裝涉及裝配及涂膠作業,可以此構建工業機器人裝配、鎖螺絲、涂膠工藝及相應的編程調試相關課程內容;產品外觀裝飾涉及涂裝作業,可以此構建工業機器人噴涂工藝及相應的程序編制和調試相關課程內容。

2教材編寫

教材是教學實施的主要依據,是學生獲得知識和技能的重要途徑,教材應當準確翔實、實用便捷、指導性強,幫助學生認識相關崗位、理解知識要點并掌握專業技能。《關于實施職業院校教師素質提高計劃(2021—2025年)的通知》在“‘三教’改革研修”中要求“課程實施能力提升,研修新型活頁式與工作手冊式教材編寫與使用;信息技術應用能力提升,研修數字化教學資源開發制作應用等”[4]。教材的編制在內容上應當準確反映生產實踐、形式上應當貼近崗位技術文件、呈現上應當充分結合信息技術,這就要求教師在開展教材編寫時應當在實踐資源的基礎上較為深入地研究企業生產性技術文件,掌握相應的信息化資源建設方法。

2.1工作手冊式教材編寫

工作手冊是工作崗位開展作業的指導性文件,通過工作手冊技術人員能夠了解操作的基本要求、注意事項和操作步驟,最終完成相應的作業任務。專業課程的工作手冊式教材應當充分體現指導性文件的特點,實現指導性文件的基本功能。以“工業機器人操作與編程”為例,將課程與裝備制造領域挖掘機的生產相結合,設置課程內容為挖掘機車架回轉支承涂膠作業、車架結構件焊接作業、動臂板料打磨作業、消聲器倉儲碼垛作業、支重輪裝配作業等項目任務,涵蓋了挖掘機制造過程中的典型作業環節,教材編寫應當突出每種作業的指導性。在挖掘機車架回轉支承涂膠作業章節中,完整的作業工藝過程包含工業機器人涂膠工具坐標創建、回轉支承工件坐標創建、涂膠程序編制、程序調試與優化等,按照工藝過程編制工作手冊。工作手冊式教材編制充分結合企業生產的工藝文件和作業指導書等技術資料特點,將相關知識點融入其中,形成圖文并茂、要求明確、指導清晰的作業流程。如工業機器人涂膠工具坐標創建,指導文件可依次包含以下內容:作業前準備,說明工具、設備等數量;安全檢查,說明機器人、工具、線路、氣路等安全檢查事項;作業基本要求和標準;設備操作基本過程及注意事項;檢驗并記錄。將作業工藝涉及的專業知識融入到工作手冊的指導過程當中,可幫助學生熟悉和掌握作業工藝和相關專業技能。

2.2信息技術應用

現代信息技術發展迅猛,已經成為現代職業教育技術的重要支撐,動畫、視頻、仿真等技術能夠生動形象地展示工作原理、產品結構及操作方法等,特別是對于工業技術類專業中技能的教學而言,在課程中適時添加基于信息技術的演示內容,對于提升教學整體質量有明顯作用。在教材編寫中,教師可通過微課視頻、動畫展示、虛擬仿真的手段豐富教材內容。以工業機器人為代表的制造類專業技術教育教學中,作業工藝具有一定的復雜度以及重要的細節要求,工作手冊式教材可在作業工藝過程展示中配合添加信息資源,增強教材作業指導的直觀性和生動性,內容包含:基于現場設備的實際操作演示微視頻,展示標準的作業過程和作業規范,促進專業技能和職業素養同步提升;基于虛擬工作站的仿真作業演示;基于建模技術的設備原理和工作原理展示。信息技術能夠翔實地呈現技能的規范和細節,具有極強的指導性,是工作手冊式教材實現立體化的重要支撐手段。

3教學實施

科學、高效、合理的教學組織是課程順利開展的重要保障,也是幫助學生快速掌握專業技能的關鍵。《關于實施職業院校教師素質提高計劃(2021—2025年)的通知》要求“提升模塊化教學模式研究與實施、在線教學組織實施和平臺使用、混合式教學組織實施等”[4]。

3.1模塊化教學模式

模塊化教學組織對于有效整合教育教學資源、提升專業教學效率、推進專業群協同發展具有明顯作用。專業群通常將相近專業進行整合,實施協調統一發展,常見的發展理念有“底層共享、中層分立、高層互選”[6-7]等,專業群不同專業之間相互支撐和滲透,專業技能培養實現融合和交叉,其中部分課程和技能不同專業均需要掌握,但掌握的程度和范圍存在差異。因此,可以將課程進行模塊化建設,不同專業根據實際需要進行選擇和組合。以前述“工業機器人操作與編程”為例,課程建設時,以不同應用場景為單元,將相關的知識和技能融入其中,形成難度差異化遞增的課程模塊,將挖掘機車架回轉支承涂膠、車架結構件焊接、動臂板料打磨、消聲器倉儲碼垛、支重輪裝配等作業進行模塊化教學資源創建。該課程一般是智能制造類專業群的共享專業課,不同專業均需要掌握,但是不同專業要求的難度和范圍不同,如智能制造類專業中的數控技術專業,在進行工業機器人操作教學時,學生以掌握基本操作技能為主,可以從各個模塊中選擇相應操作單元進行組合即可,方便快捷。

3.2基于信息技術的教學組織

信息技術拓展了課堂的空間、豐富了教學手段、提升了教學質量,將“互聯網+”技術嵌入教育教學過程,線上線下混合式教學增強了互動性、實效性和趣味性,對于教師在課前、課中及課后的教學開展提供了便利,為充分展示專業技術技能、生動開展職業素養教育提供了支撐[8-10]。1)課前預習方案設計。線上發布預習任務,針對教學重難點提供相關視頻、動畫等資料,依托教學平臺與學生進行互動,并通過平臺數據掌握學情,優化教學方案。2)課堂教學方案實施。充分發揮信息技術優勢,將虛擬仿真技術、VR(虛擬現實)技術等引入課程教學,聚焦結構展示、原理講解及操作演示中的重難點環節,充分解決結構原理理解困難、實操設備限制等問題,提升教學效率并激發學生興趣。3)課后回顧反思優化。以在線教學平臺為主渠道,監測學情及學習反饋,在線答疑,進一步對課程數字資源進行改進和優化。

4結語

教師是保障技能人才培養質量的關鍵,專業課程是學生掌握技術技能的主要途徑,教師應當重視并不斷提升課程實施能力,充分將國家職業教育改革精神貫徹到課程的規劃、構建以及實施過程當中,圍繞教學資源發掘、教材編制和教學組織等環節開展探索,不斷革新和優化教學過程,以校企協作為抓手,強化課程思政引領,著力將專業教學與生產實踐緊密結合,精準服務區域產業發展,提升技能人才的專業水平和職業素養。

作者:姚鋼 單位:湖南網絡工程職業學院