(天津工業(yè)職業(yè)學院,天津 300400)
在制造業(yè)轉型升級的大背景下,智能化滲透在企業(yè)生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié),如智能化的生產(chǎn)設備、全面自動化的生產(chǎn)車間、智能化的生產(chǎn)管理平臺、智能化的生產(chǎn)流程、產(chǎn)品服務和質量控制智能與創(chuàng)新緊密相關,可以說智能制造是傳統(tǒng)制造業(yè)在技術產(chǎn)品工藝、服務等方面的全方位創(chuàng)新。《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》對制造業(yè)十大重點領域人才需求進行了預測,至2025年,新一代信息技術產(chǎn)業(yè)人才缺口將達950萬人,智能領域設備操作人才缺口將達450萬人。
隨著產(chǎn)業(yè)轉型升級,一些傳統(tǒng)崗位在生產(chǎn)中的作用將逐漸弱化,甚至消失,而數(shù)字化建模、精益專員、精密測量與檢驗崗位越來越重要。隨著國家有計劃的對傳統(tǒng)企業(yè)進行數(shù)控化、信息化和智能化改造,高端數(shù)控機床、工業(yè)機器人、增材制造等智能制造裝備將會普及應用。機械制造崗位能力需求進一步升級,越來越多的企業(yè)更加看重多元、復合型人才。適應我國制造業(yè)轉型升級的發(fā)展方向,高端設備制造與操作能力、智能化生產(chǎn)過程處理能力的交叉復合型“智能人才”機電一體化專業(yè)人才的培養(yǎng)迫在眉睫。
高職院校的人才培養(yǎng)的定位同時也要升級,隨著高職院校畢業(yè)生的工作領域不僅僅局限于生產(chǎn)、管理、服務等操作性崗位,而是由制造到“制造+創(chuàng)新”,而在智能制造“機器換人”的理念下,減少了一線操作工、檢驗員等簡單操作工崗位,大幅度增加了高技能人才崗位。因此,對學生智能機器、智能化生產(chǎn)線的理解、控制、管理,在知識結構、技能水平、綜合素質等方面的培養(yǎng)也要整體提升。技術技能人才培養(yǎng)理念必須要緊跟智能制造時代理念,打破傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)觀念,培養(yǎng)個性化、創(chuàng)新性的高技能人才。
高職院校應致力于培養(yǎng)能夠使用相應的現(xiàn)代化高新技術操作現(xiàn)代化機電設備,理解、掌握、管理智能化生產(chǎn)的高技能人才;培養(yǎng)熟練操作機器人、高端數(shù)控機床、增材制造設備,智能制造裝備操作、調試、維護和改造方面的專業(yè)人才;培養(yǎng)生產(chǎn)線調試維護人才;培養(yǎng)既懂設計又精通制造工藝的高技能人才;培養(yǎng)工業(yè)系統(tǒng)軟件開發(fā)、應用人才;培養(yǎng)具有工匠精神的職業(yè)素養(yǎng),有創(chuàng)造性思考和解決問題的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質的信息化機電復合型人才。
傳統(tǒng)意義上的專業(yè)技術技能型人才與智能制造業(yè)的人才要求脫節(jié),在制造業(yè)朝向智能化轉型升級的時代,高職院校作為培養(yǎng)技術技能型人才的基地,培養(yǎng)新時代的高素質復合型技術技能型人才的工作仍然任重而道遠。專業(yè)復合型技術技能人才培養(yǎng)目標不夠精準,無法滿足企業(yè)工藝更新、技術改造以及技術換代等產(chǎn)業(yè)轉型升級的能力要求。教育內容與實際崗位需求相脫節(jié),不能緊隨新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向,職業(yè)教育培養(yǎng)的人才與行業(yè)需求、產(chǎn)業(yè)需求、企業(yè)發(fā)展需求不能完全對接,專業(yè)人才培養(yǎng)的節(jié)奏整體滯后于產(chǎn)業(yè)的升級和社會的發(fā)展。在信息化飛速發(fā)展的時代,特色,新信息化技術體系沒有融入到職業(yè)教育教學內容中,不能適應 “互聯(lián)網(wǎng)+” 時代的準備,人才的供給落后于企業(yè)崗位的需求,人才的培養(yǎng)缺乏前瞻性。教師素質和水平、教學方式等在應用現(xiàn)代管理和信息技術上需要進一步提高,在實踐教學環(huán)境上,缺乏體現(xiàn)智能化的先進實訓設備和實訓基地;在師資隊伍建設上,教師運用先進技術的能力滯后,創(chuàng)新意識不夠,創(chuàng)新能力有待加強。
人才規(guī)格變化,對機電一體人才素質要求更高,包括安全規(guī)范、生產(chǎn)協(xié)作意識等,專業(yè)基礎知識的掌握必須更加扎實,如機械制圖與CAD、機械制造技術、電氣PLC、電氣系統(tǒng)裝調、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等,還有電氣技術、液壓氣動技術及工業(yè)軟件的應用。對學生的能力要求也由簡單重復的勞動提升為經(jīng)常面臨要解決新問題的挑戰(zhàn),由單一技能提升為具備多項技能跨專業(yè)的知識的復合型人才。
《中國制造2025》,帶來了全新的智能制造時代,實施智能制造,不斷地推進我國制造業(yè)智能升級,導致新型職業(yè)崗位的出現(xiàn)和職業(yè)崗位的內涵的變化。機電一體化人才是制造業(yè)升級的積極推動者,高職院校的機電一體化專業(yè)應充分考慮生產(chǎn)設備智能化升級與產(chǎn)業(yè)結構調整,創(chuàng)新教育體系,使培養(yǎng)的技能人才能夠適應智能制造的新要求,為此,需要在廣泛調研和論證智能制造及產(chǎn)業(yè)升級的用人需求的基礎上,對智能制造背景下的機電一體化專業(yè)崗位能力分析,與智能制造企業(yè)深度合作,構建校企交替、教學與生產(chǎn)結合的工學結合人才培養(yǎng)體系,并推進校企合作“訂單班”的人才培養(yǎng)模式。
1.明確企業(yè)用人需求,精確定位人才培養(yǎng)目標
在智能制造背景下,需要培養(yǎng)復合技術技能型人才,因此需要進行調研,分析企業(yè)崗位及人才需求的變化,精確定位人才培養(yǎng)目標,使得培養(yǎng)的畢業(yè)生能夠滿足企業(yè)的需求。
2.不斷更新教學內容,實現(xiàn)教學內容與實際需求相接軌
職業(yè)教育培養(yǎng)的人才與行業(yè)需求、產(chǎn)業(yè)需求、企業(yè)發(fā)展相對接,并且要在滿足崗位能力的基礎上超前發(fā)展,因此在信息技術飛速發(fā)展的今天,職業(yè)院校培養(yǎng)的人才必須滿足產(chǎn)業(yè)的升級和社會的發(fā)展,一些新技術必須及時或超前融入到教學中去。
3.不斷深化“校企合作、工學結合”的人才培養(yǎng)模式
智能制造時代,技術更新速度快,知識與技術不斷重新組織,學校與企業(yè)必須緊密結合才能將現(xiàn)場需求實時融入人才培養(yǎng)中,才能培養(yǎng)崗位適應能力強的員工。校企合作才能使培養(yǎng)的人才與企業(yè)不脫節(jié)。“訂單培養(yǎng)”是高等職業(yè)教育校企合作最有效的模式,機電專業(yè)應對接京津冀地區(qū)制造業(yè)重點產(chǎn)業(yè),以產(chǎn)教融合為平臺,以訂單培養(yǎng)為主要模式,積極開展校企合作,與合作企業(yè)共同研制招生方案、共同制訂人才培養(yǎng)方案,共同參與人才培養(yǎng),共同參與實訓基地建設。
4.開展現(xiàn)代學徒制試點班
開展現(xiàn)代學徒制專業(yè)試點,充分發(fā)揮企業(yè)主導作用,優(yōu)化校企雙方現(xiàn)代學徒制人才培養(yǎng)方案,實行開放式培養(yǎng)模式。由企業(yè)和學校共同推進的一項育人模式,其教育對象既包括學生,也可以是企業(yè)員工。對他們而言,就學即就業(yè),一部分時間在企業(yè)生產(chǎn),一部分時間又在學校學習。實現(xiàn)現(xiàn)代學徒制校企合作作為一種新模式,在推廣中需要企業(yè)和學校專門制定相應的人事政策進行支持。
1.課程體系建設
面向機電一體化設備制造業(yè)、機電設備及自動化生產(chǎn)線等行業(yè),緊貼崗位群,倡導“校企合作、工學交替”的人才培養(yǎng)模式,構建“以崗促學、課證融合”課程體系,堅持“理實一體化、企業(yè)訂單班”的實踐教學環(huán)節(jié)。專業(yè)團隊教師通過為企業(yè)技術員工培訓、到企業(yè)鍛煉、參與企業(yè)橫向科研課題及重點產(chǎn)業(yè)項目建設,與企業(yè)合作開展訂單班人才培養(yǎng)模式教學改革。同時,與企業(yè)合作共同開發(fā)任務驅動的項目化課程,編寫具有行業(yè)特色的職業(yè)化教材,依照崗位職業(yè)標準、職業(yè)資格考核標準,由企業(yè)專家與專業(yè)教師共同制定課程標準、實訓內容、課程考核標準要求。具體開發(fā)設計技術路徑如下:行業(yè)、企業(yè)情況分析和崗位工作分析→召開實踐專家訪談會→提取典型工作任務→一體化課程轉化確定→學習任務設計→教學計劃編制→學習材料開發(fā)→投入實施。
2.教學思路
采用任務驅動的教學模式,學生的學習活動必須與任務或問題相結合,以探索問題來引導和維持學習者的學習興趣和動機,創(chuàng)建真實的教學環(huán)境,讓學生帶著真實的任務學習,以使學生擁有學習的主動權?;诠ぷ鬟^程和行動導向的指導思想是“知識的總量未變,知識的排序方式發(fā)生變化”。圍繞工作過程和行動導向為教學內容,多種教學方法相結合,教師由課堂的主導者變?yōu)橐龑д?,激發(fā)學生由被動學習變?yōu)橹鲃訉W習。在開發(fā)職業(yè)教育課程時,要積極引入職業(yè)標準,從學校就培養(yǎng)好學生在操作時遵守相應的職業(yè)標準和熟悉相關工藝規(guī)范,實現(xiàn)課程內容與職業(yè)標準對接,教學過程與生產(chǎn)過程對接。
高職學歷證書與職業(yè)證書雙證融通直接目的是達到學歷水平和職業(yè)資格雙標準,雙證融通制度是在高等職業(yè)教育改革形勢下應運而生的一種新的制度設計,是對傳統(tǒng)高職教育的規(guī)范和調整。我們應培養(yǎng)出既有一定知識理論水平又具有某些職業(yè)技術能力的人才。
3.課程內容融合
課程內容要以知識應用為主線,以能力培養(yǎng)為核心,打破原有的學科課程體系和“三段式”課程設置體系,對課程進行優(yōu)化和整合?;A知識以“必需、夠用”為度,專業(yè)知識則根據(jù)職業(yè)崗位群有針對性地設置專門化教學模塊,建立一個寬廣、針對性和實用性都很強的知識平臺。對各個教學模塊之間相互重復與交叉的知識,應進行優(yōu)化組合,加以綜合化改造,強調知識間的相互聯(lián)系和銜接,堅決取消重復的教學內容,綜合化課程要突出綜合應用知識能力的培養(yǎng)。
(1)職業(yè)基礎課程融合。機電專業(yè)包含了機械技術基礎、電氣技術基礎、計算機技術基礎等,每一領域技術基礎所需知識的學習和能力的培養(yǎng)分別由數(shù)量不等的幾門專業(yè)基礎課來完成,這些基礎課程都可以根據(jù)知識和能力間聯(lián)系的主線進行綜合。如電工技術基礎、電子技術基礎、電工電子儀表與測量均屬于電氣技術基礎課程,可以綜合為一門課程。電機與變壓器、電力拖動、可編程控制器與自動控制原理都屬于電氣控制部分的基礎課程,可綜合為一門課程。
(2)核心技術課程融合。結合機電一體化專業(yè)崗位群工作范圍和技術領域,可以把專業(yè)技術范疇的工作分為幾個核心技術,每一核心技術包含了一定范圍的專業(yè)知識和能力要求,與崗位有一定的對應關心。如機電設備的操作與維修是機電專業(yè)的一個重要崗位,機、液、電一體化綜合技術是該崗位的核心技術,以此為核心而綜合的內容有液壓氣動傳動、PLC控制等的綜合應用,學完這門課程加以一定的生產(chǎn)實踐環(huán)節(jié)教學就可以勝任機電設備的使用維護。
(3)核心技術與支撐技術融合。核心技術是專業(yè)技術概念,其技術是需要支撐的,支撐技術大多屬于專業(yè)基礎課的范疇,核心與支撐技術的綜合則指專業(yè)技術課與所需專業(yè)基礎課相關專業(yè)的綜合。傳統(tǒng)課程設置分為基礎、專業(yè)基礎、專業(yè)課三段式結構。打破三段式結構,主張專業(yè)課與專業(yè)基礎課相結合,構成基礎課與專業(yè)課的兩段式結構,在這種綜合中,專業(yè)基礎課的系統(tǒng)性被打破,其內容優(yōu)選之后成為專業(yè)課的支撐技術,并融匯到不同的專業(yè)課之中,使學生盡快進入專業(yè)課學習。
(4)不同學科之間的融合。隨著智能制造技術的發(fā)展,學科之間的交叉和滲透越來越多,以工作項目為主線,若干學科融入的綜合模式也不斷出現(xiàn)。如自動化生產(chǎn)線的安裝調試課程融入了氣動技術、傳感器、PLC等技術。
4.教學方法變革
為適應智能制造背景下人才的新需求,培養(yǎng)復合型機電一體化專業(yè)人才,應對傳統(tǒng)的教學方法加以改善和提升,構建21世紀新課堂。在教學方法變革上可以采用以下幾種方法。
多種教學模式混合的方法,把傳統(tǒng)學習方式的優(yōu)勢如傳統(tǒng)課堂板書和現(xiàn)代化學習方式如課堂多媒體教學、數(shù)字化研討型教學等教學的優(yōu)勢結合起來。既發(fā)揮教師引導、啟發(fā)、監(jiān)控教學過程的主導作用,又能充分體現(xiàn)學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性。
多種教學工具相配合的方法,除了傳統(tǒng)教具的使用,可以利用現(xiàn)代化手段在線測量學生的學習狀況、記錄學生學習過程的數(shù)據(jù),并對相關數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,對其進行深入研究,找到教與學過程中不足及學生對知識的掌握能力,以便于對后期教學工作進行提升改善。
基于互聯(lián)網(wǎng)+模式下,在教學上采用清華教學平臺、對分易等信息化教學平臺輔助教學,通過教學平臺教師可以提前發(fā)放教學任務、實時掌握教學反饋、及時進行教學內容調整以及增加豐富的教學資源。提倡學生們利用MOOCs等開放教育資源對課堂學習進行補充學習,或者自學自己感興趣課程。利用教學平臺可以及時解決學生學習中出現(xiàn)的問題,溝通更加暢通、無礙,極大提高了教學效果。
課內課外協(xié)同作用,使學生在課外基于在線教學資源完成自主學習、主動學習、實現(xiàn)基礎任務式練習,并在課堂上進行課內匯報、研討、小組合作從而進行更深入的學習。
多維評價及時反饋,采用結果與過程評價相結合、知識與能力評價相結合、課內與課外實踐相結合,并且及時總結評價結果向同學們反饋,激發(fā)學生學習的動力。
總之,要實現(xiàn)課堂學習、在線學習、小組協(xié)作、交流互動、學習評價等多種教學方法的綜合應用,利用適當?shù)臅r間,通過應用適當?shù)膶W習技術和適當?shù)膶W習風格相契合,對適當?shù)膶W習者傳遞適當?shù)哪芰Γ瑢崿F(xiàn)教師教學、學生學習、教學環(huán)境的有機融合,從而取得最優(yōu)化的學習效果的學習方式。
1.合理調整專業(yè)群結構
專業(yè)群建設是高職院校辦出特色和品牌的關鍵載體,是提高辦學水平和社會聲譽的根本途徑。專業(yè)群建設是高職院校辦出特色和品牌的關鍵載體,是提高辦學水平和社會聲譽的根本途徑。要對機電一體化專業(yè)進行優(yōu)化、改造專業(yè)建設,提升專業(yè)競爭力,加強專業(yè)群內各專業(yè)的融合,以適應智能制造行業(yè)的發(fā)展及市場需求。
2.持續(xù)進行智能制造實訓條件建設
我校完成了生產(chǎn)性實訓基地和數(shù)字車間的建設,完成了智能機床上下料工作站、智能搬運碼垛工作站、智能裝配工作站、智能制造柔性生產(chǎn)線及現(xiàn)代控制系統(tǒng)安裝與調試實訓室的建設,可以實現(xiàn)圖像識別技術,雙機協(xié)作技術,機器人智能裝配技術,多傳感技術,多軸協(xié)調控制技術,機器人仿真技術,機器人浮動軸功能,機器人手爪快換功能,人機協(xié)調功能,機器人防碰撞功能等先進技術的教學工作。完成工業(yè)機器人安全操作規(guī)范;基本運動指令和tcp點創(chuàng)建講解及練習;工作站流程示范與操作;機器人控制、編程控制、電機驅動和傳感器控制;碼垛擺放及拾取位置的示教;碼垛節(jié)拍優(yōu)化技巧講解;工業(yè)機器人對機床上下料搬運的路徑設計;工業(yè)機器人對機床上下料編程調試;工業(yè)機器人與機床配合的綜合編程調試;工業(yè)機器人電氣原理設計、工業(yè)機器人控制系統(tǒng)認知、工業(yè)機器人外圍設備控制程序編程與調試(PLC)等實訓項目的訓練。完善了工學結合人才培養(yǎng)的實踐教學環(huán)境,提高了學生的綜合能力。
3.拓寬校企合作
在實訓中心的建設中,按照“基地建設企業(yè)化”和“實踐教學生產(chǎn)化”原則。邀請有意愿、有實力的公司參與實訓基地建設,將企業(yè)引入到校,把智能制造中心打造成具有企業(yè)文化濃厚、職場氛圍真實的校內生產(chǎn)性實訓基地。我校與天津彼洋科技有限公司、北京賽百特科技有限公司、天津宜科電子有限公司等六家公司簽訂合作協(xié)議,由學校和企業(yè)共建校內生產(chǎn)性實訓基地。企業(yè)參與學校的實訓基地建設外、還將企業(yè)的管理、企業(yè)的文化和企業(yè)部分產(chǎn)品加工訂單帶入到學校,營造企業(yè)的真實環(huán)境,讓他們在校內實訓基地訓練基本技能的同時,感觸企業(yè)的管理、企業(yè)的文化,完成學生到工人的先行轉變,為今后能很快適應企業(yè)的要求打下堅實的基礎。同時,學校的實訓基地亦可作為公司人力資源培訓基地,為企業(yè)培訓企業(yè)員工專業(yè)技能、技術比武提供服務。通過這些校企合作共贏的舉措,使學校和企業(yè)建立起了緊密型的校企合作關系,為學院今后探索開展雙主體辦學制度辦學,打下良好的基礎。
隨著智能制造行業(yè)的發(fā)展,目前學?,F(xiàn)有的教學團隊存在專業(yè)知識與技能不能滿足現(xiàn)代化復合型人才培訓的需求,缺乏復合型的教師與跨專業(yè)的教學團隊。為了達到培養(yǎng)復合型人才的目標,建設創(chuàng)新專業(yè)群體系,我校注重教師“師德”建設及教學模式變革,組建培養(yǎng)能夠運用先進技術的能力、創(chuàng)新能力,具備跨學科專業(yè)水平、建立跨專業(yè)的教師團隊。
實施專業(yè)帶頭人、骨干教師培養(yǎng)工程,對專業(yè)帶頭人、骨干教師進行國內外培訓。提高教師隊伍的整體水平,雙師素質比例達到100%。參加信息化大賽、技能大賽,通過傳幫帶加強對青年教師的培訓。多渠道潛心打造“教練型”教學名師,通過國內外進修、學訪,提升專業(yè)帶頭人和骨干教師專業(yè)水平,打造市級教學團隊;建設高水平的“雙師素質”的專業(yè)師資隊伍,帶動專業(yè)群師資水平的提高。與相關專業(yè)企業(yè)建立戰(zhàn)略合作伙伴關系,充分發(fā)揮機電設備生產(chǎn)商及供應商的教育合作項目,專業(yè)教師定期去企業(yè)進行頂崗學習,專業(yè)教師到企業(yè)掛職鍛煉,參與企業(yè)技術改造,在為企業(yè)的科技服務中提升教師的產(chǎn)學研能力;了解企業(yè)行業(yè)前沿技術發(fā)展,與企業(yè)專家組隊開展課題研究,提高人才培養(yǎng)質量和師資隊伍整體水平。此外,教師在教學中要以身示范,貫徹工匠精神思想,無論是平時訓練還是測試,注重職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng),加強對學生職業(yè)素養(yǎng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。開設創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程,培養(yǎng)學生學習興趣,擴大學生專業(yè)知識面。教學中課程內容覆蓋面要廣、不能只知其一要做到融會貫通、舉一反三,教學中對知識點進行歸納總結,對于重、難點可以采用多種教學方式、多種教學手段和多種教學平臺使學生能夠做到學以致用、增強教學效果、提高學習效率。
通過“以賽促學、以賽促教”教學模式,提高學生技能水平和師資專業(yè)素質,提升學生的知識綜合應用能力和創(chuàng)新思維能力,突出實踐能力的過程化培養(yǎng)。有效發(fā)揮“以賽促學、以賽促教”的作用,更好地為高職機電一體化復合型專業(yè)人才培養(yǎng)目標服務。
總之,培養(yǎng)具備高端設備制造與操作能力、智能化生產(chǎn)過程處理能力的交叉復合型機電一體化專業(yè)人才,需要在完善復合型機電一體化人才培養(yǎng)方案的基礎上,改革教學內容,重構課程體系,開發(fā)對接工作崗位的課程體系和教學模式。在實踐教學環(huán)境上,建設生產(chǎn)性實訓基地和數(shù)字車間,建立立體化智能工場,促進工學結合人才培養(yǎng)。并組建培養(yǎng)一支能夠運用先進技術的能力、創(chuàng)新能力,具備跨學科專業(yè)水平、建立跨專業(yè)的教師團隊。