2.工业机器人行业人才需求及教学改革现状分析
2.1.“1+X证书”制度建设与内涵
2.2.工业机器人行业技术技能人才队伍现状
Table1.Analysisofthepostgraduateeducationstructureofindustrialrobots
其中,本体制造商企业,其主要岗位是产品安装调试以及销售与售后服务。在系统集成企业中,其主要岗位是系统方案设计、产品安装与调试、售后部分系统集成调试工作。在工业机器人应用企业中其主要岗位是工业机器人运行维护工作。
2.3.工业机器人产业人才需求预测
1)本体制造类企业人才需求预测
Table2.Demandforhigh-leveltalentsofindustrialrobotontologymanufacturingenterprisesin2019-2025
2)系统集成类企业人才需求预测
Table3.2019-2025industrialrobotintegratedmanufacturingenterpriserequirementsforhighervocationaltalents
3)机器人应用类企业人才需求预测
Table4.Summaryofthedemand(estimation)ofvocationaltalentsinindustrialrobotapplicationcompaniesfrom2019to2025
因此,通过深度调研,分析行业需求,遵循人才培养规律,将企业的职业能力作为课程实施导向,解构、重构“工作过程”,以“工业机器人操作与运维(初、中、高级)”证书制度试点工作为契机,为尽快对接1+X证书制度试点工作,特以《工业机器人》课程改革为例,按照“岗位导向、能力递进”的原则,探索以工作过程为导向的交互式教学,建立基于学习情境,以岗位工作能力和核心职业素养为培养目标、以贴近学生实际为立足点,提出构建课程支撑体系,模块化课程设计等[11][12]。
2.4.职业院校机器人教学现状
机器人一种多学科交叉的学科,单纯的从对待一门课程来进行教学,学生很难全面了解机器人的机械结构,控制系统和运动系统,以及传感器和实际工程项目的实践。面对一个多学科融合,实践能力很强的课程,我们不能再用传统的教学模式设计和安排教学任务。其次,应用型本科院校机器人课程和专业才刚刚起步,从事机器人行业现场维护,机器人生产线维护和机器人安装调试的工作人员短期内很难达到岗位要求,形成应用型人才空缺现象。再次,机器人实验设备的投入很大,很难保证学生实践过程中的动手操作。也是阻碍用型本科发展的一个重要因素。最后,师资力量缺乏,市面上机器人设备厂家很多,开源的很少,很多资源都是封闭的。学院教师很难针对一种机器人开展深入的研究,给教师进修和培养带来困难[13][14][15]。
3.工业机器人课程教学体系支撑条件构建
3.1.构建基于工作过程的《工业机器人》教学方法
Figure1.Operationflowofteachingmode
Figure2.Teachingmethodframework
3.2.精心设计课程内容和学习情境,对标“工业机器人操作与运维”1+X职业技能证书
高职教学要重视学生在校学习与实际工作的一致性,加大与企业的联系,明确企业所需人才应具备的知识、技能,积极推行与工作工程为导向的学习模式,引导《工业技术人》课程设置、教学内容和教学方法改革。学习情境以企业项目为载体,而企业项目产品一般技术综合性强、复杂度高,在选择工作任务时,如果任务过于复杂,则不利于开展教学;如果项目任务过于简单,则又与生产实际脱节,培养出的学生实际产品操作能力差。因此,需要对企业实际项目进行加工整理,既要体现项目生产的工作过程的要求,又要符合学习认知规律。把企业的实际项目进行精心设计后引入课堂,并有针对性地采取项目导向、任务驱动、课堂与实习地点一体化等行动导向的“职业实境”教学,使教学内容更贴近企业、贴近实际、贴近新技术的发展,做到“以训为主、战训结合、真题实战”对标“工业机器人操作与运维”1+X职业技能考核要求,接受社会的检验,促进学校课程建设和人才培养。
3.3.改革考核评价方法,完善考核评价
基于工作过程导向的交互式教学的课程设计与基于项目导向的教学实施,改革狭隘的一张试卷定高下考评方法,以作品评价代替传统理论考试,从学生专业能力、方法能力、社会能力培养的要求出发,建立基于教学全过程、以学生能力提升为导向,形成课堂表现、作业质量、实验效果、作品质量综合评价体系,对学生的学习效果实施过程性、能力导向的综合评价体系,使教学导向从“为应试而学”向培养“综合素质、创新能力”转变。
3.4.开发基于工作过程主线线上线下《工业机器人》课程资源
以教育部第二批“工业机器人操作与运维”职业技能等级“1+X”证书试点专业为契机,将“工业机器人操作与运维”职业技能要求能力植入《工业机器人》课程内容中,通过一模多用、相互融通形成基于工作过程的课程主线,打造专业能力课程资源。师生深度参与该项目建设全过程,运用慕课、微课、VR、AR、移动教学等现代教育信息技术与《工业机器人》教学深度融合,开发完成了以“1+X”为背景的基于“以训为主、战训结合、真题实战”的线上线下《工业机器人》课程教学资源。搭建了超星《工业机器人》教学资源库平台,师生可以通过平台进行教学互动和交流。实现《工业机器人》与“1+X”证书高度融合、虚拟项目与真实项目的高度融合、学校与企业项目的高度融合。
4.模块化的工业机器人课程设计
Table5.Typicaljobpositions(groups)andanalysisofknowledge,skillsandskilllevelrequirements
Table6.Coursecontentdesignof1+X“industrialrobotoperationandoperationandmaintenance”certificate
Table7.Professionalabilitytrainingprojectdesignof1+X“industrialrobotoperationandoperationandmaintenance”certificate
学生可以根据自己的能力基础,自由选择不同的项目深入学习和开发,教师加以指导。通过实训室仿真训练,有了一定的综合设计基础后,选择在工业机器人实训车间进行真实工作环境的模拟设计训练。
5.结束语
致谢
衷心地感谢本文所引用的这些优秀论文的作者,他们发表的学术论文提供很大的帮助,让我在积淀中汲取精髓;同时也感谢衢州职业技术学院提供了一个创新的卓越平台。感谢机电工程学院的支持,使本课题得以顺利进行,特此致上感谢之意。
基金项目
诚挚地感谢浙江省高等教育“十三五”第二批教学改革项目“1+X证书试点背景下《工业机器人》‘课证融通’教学改革与创新路径研究——以第二批试点‘工业机器人操作与运维’证书为例”(项目编号:jg20190889)和2019年度浙江省教育科学规划课题(2019SB064)资助。