李 闖 ,馮賀林 ,潘 東
(1.遼寧機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,遼寧 丹東 118009; 2.丹東瑞泰科技有限公司,遼寧 丹東 118009;3.遼寧思凱科技股份有限公司,遼寧 丹東 118000)
《職業(yè)教育提質(zhì)培優(yōu)行動計劃(2020-2023)》提出要“深化職業(yè)教育產(chǎn)教融合、校企合作”“深化校企合作協(xié)同育人模式改革”。目前的技能競賽項目,多是由國家和地方組織協(xié)調(diào),行業(yè)企業(yè)牽頭,相關(guān)部門的技術(shù)專家根據(jù)職業(yè)崗位的標準和需求進行充分論證,針對企業(yè)的真實工作場景設(shè)置比賽試題和評判標準,突出職業(yè)技能競賽的職業(yè)性和實用性,大大地促進了產(chǎn)教融合。職業(yè)技能競賽的內(nèi)容、規(guī)則和評價標準反映了企業(yè)的真實工作任務(wù)和情境,在教學(xué)改革中引入競賽內(nèi)容,根據(jù)競賽的標準實施教學(xué)評價,考查學(xué)生對相關(guān)的知識點和技能的掌握程度,有利于培養(yǎng)學(xué)生核心能力和職業(yè)技能,提升學(xué)生的就業(yè)能力。
深入分析“一帶一路暨金磚國家技能發(fā)展及技術(shù)創(chuàng)新大賽”之“電子技術(shù)競賽”的賽項項目設(shè)計、能力考察等方面的內(nèi)容,以整體提升學(xué)生綜合素養(yǎng)和提高技能水平為目標,以立德樹人為根本任務(wù),以能力為本位,以專業(yè)為平臺,結(jié)合專業(yè)特性,進行課程教學(xué)改革,優(yōu)化教學(xué)模式,校企協(xié)同育人。
以智能電子產(chǎn)品設(shè)計的16學(xué)時綜合項目設(shè)計為例。
2021年《政府工作報告》中指出“增強職業(yè)教育適應(yīng)性,深化產(chǎn)教融合、校企合作”[1]。由于技能大賽以行業(yè)規(guī)范為參考來制定大賽標準,可以充分地反映學(xué)生崗前綜合能力,得到急需技能人才的企業(yè)單位認可[2]。根據(jù)競賽設(shè)置與企業(yè)專家共同構(gòu)建模擬真實工作的項目教學(xué)環(huán)境,具體如圖1所示。
圖1 項目教學(xué)環(huán)境圖
項目背景:A公司擬訂購VOCs采樣裝置——智能閥控制器樣機5臺。目前市場上裝置存在原因及擬訂購裝置需求如下:原環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機物采集裝置采用蘇碼罐與流量計直接結(jié)合方式,但是這樣的采樣方式無法準確地控制采樣開始的時間,每次采樣都需要到了開始時間人工打開閥門,很不方便。因生產(chǎn)需求,需要將該采集裝置升級為智能化系統(tǒng),主要實現(xiàn)提前設(shè)置好開始時間,到時間蘇碼罐就自動開始工作,提高工作效率和精準度,選配功能可包括移動終端遠程控制功能、組網(wǎng)連接功能等。
學(xué)生可以在上課過程中直接實現(xiàn)上崗,在學(xué)習(xí)中直接解決實際問題,學(xué)生進入企業(yè)后可以快速完成角色轉(zhuǎn)變。
以技能競賽為引領(lǐng),充分利用各類賽項資源引導(dǎo)電子專業(yè)實踐教學(xué)課程改革。通過研究技術(shù)文件,整理歸納所涉及的專業(yè)知識與技能標準,提煉轉(zhuǎn)化為實踐教學(xué)內(nèi)容,在專業(yè)課的教學(xué)過程中融入技能競賽項目的內(nèi)容、標準、規(guī)則和操作規(guī)范等,改革教學(xué)內(nèi)容和方法,基于工作任務(wù)和工作過程完善實踐教學(xué)課程體系。
探索提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、團隊協(xié)作溝通能力、問題解決能力等核心能力的創(chuàng)新教學(xué)模式,采用任務(wù)驅(qū)動+案例驅(qū)動為主,以視頻學(xué)習(xí)、小組操作、總結(jié)提升、舉一反三的學(xué)習(xí)方式,創(chuàng)設(shè)“自主+協(xié)作+總結(jié)+能力+素質(zhì)”學(xué)習(xí)模式。
3.3.1 學(xué)情分析
分析授課對象,他們有一定的專業(yè)基礎(chǔ)和動手實踐能力,對即將面對的未來工作滿懷憧憬又緊張不已,由于下廠參觀或活動對工作崗位有一定的認識,由于即將踏入工作崗位學(xué)習(xí)動力十足,但是存在實際應(yīng)用能力、快速融入企業(yè)多元文化能力及學(xué)習(xí)持續(xù)力差等問題。
3.3.2 技能大賽現(xiàn)場還原
技能大賽既是職業(yè)技能發(fā)展創(chuàng)新的交流探討,也是對和平合作、開放包容、互學(xué)互鑒、互利共贏的絲路精神的深入實踐。大賽致力于培養(yǎng)掌握未來技術(shù)技能、具有良好人文素養(yǎng)和對外人文交流能力的國際應(yīng)用型人才,服務(wù)于“一帶一路”建設(shè)和人類命運共同體構(gòu)建。整個競賽,充分展現(xiàn)了選手良好的專業(yè)素養(yǎng)和努力拼搏的精神,更是體現(xiàn)了重視學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)、積極推進“以賽促教、以賽促訓(xùn)、以賽促學(xué)”教學(xué)改革的結(jié)果。
一帶一路暨金磚國家技能發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新大賽電子技術(shù)競賽,參考國家職業(yè)標準《電子設(shè)備裝接工》(高級工)、電子制造行業(yè)標準及要求,根據(jù)電子裝配與調(diào)試、故障診斷與排查、程序編程等典型工作任務(wù)設(shè)計競賽項目,以智能小車為結(jié)構(gòu)載體,以硬件焊接組裝和故障排除、使用Keil uVision5軟件開發(fā)環(huán)境設(shè)計項目程序代碼及調(diào)試、小車功能測試為比賽重點,全面考核選手的電子專業(yè)技能及職業(yè)素質(zhì)。
賽項內(nèi)容設(shè)計緊扣職業(yè)崗位典型工作任務(wù),秉承公開、公平、公正,服務(wù)國家戰(zhàn)略,行業(yè)企業(yè)參與,競賽平臺穩(wěn)定可靠四項設(shè)計原則。分為理論知識考核和技能操作考核,技能操作為主。
技能操作考核分為四部分。
(1)產(chǎn)品焊接與組裝
根據(jù)給定的電路原理圖及元件清單,完成元器件在給定的PCB板上焊接、調(diào)試及安裝。
(2)故障排除
在故障板中查找故障點最終排除故障,并完成檢測報告的填寫。
(3)系統(tǒng)程序設(shè)計及調(diào)試
使用Keil uVision5軟件開發(fā)環(huán)境設(shè)計項目程序源代碼,通過下載器和下載軟件將自己設(shè)計的程序下載到主控STM32(J-Link/ST-Link或其他)或芯片STC8A8K64S4A12(USB轉(zhuǎn)串口和STC-ISP軟件)中。
(4)功能測試
項目裝配完以后,將實物放到測試賽道中,按照任務(wù)書規(guī)定的路線完成各個項目任務(wù)。
各部分比賽內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣,實物最開始的Lora地址解析及程序編寫無誤,后續(xù)功能才可以繼續(xù)進行并得分。6S方面在技能競賽中也是特別關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié),值得注意。
比賽結(jié)束后,參賽隊自己進行總結(jié),對各個項目的得分以及在各賽項出現(xiàn)的操作錯誤、扣分情況也進行一下總結(jié),這樣各參賽隊可以了解與其他院校的差距。只有知道了錯在哪里、哪里需要改進,才能在下一次的培訓(xùn)時進行改進。這樣也可以更好地發(fā)揮大賽的引導(dǎo)作用,更加有利于各個院校整體水平的提高。
3.3.3 教學(xué)策略——課程改革現(xiàn)場建立
在比賽現(xiàn)場,時間緊任務(wù)重,分工合作顯得尤為重要。比賽分工時,團隊成員各有側(cè)重點,如焊接技術(shù)過硬的同學(xué)可以主動承擔起硬件電路焊接及質(zhì)量保證,電路設(shè)計能力突出的同學(xué)可以擔任硬件研發(fā)人員負責(zé)電路設(shè)計及調(diào)試,軟件能力突出的同學(xué)負責(zé)程序的編寫及調(diào)試,三名同學(xué)在聯(lián)調(diào)過程中充分發(fā)揮各自優(yōu)勢,同時,對團隊成員進行實用性培訓(xùn),保證能進行整機測驗基本功能獨立實現(xiàn)。
(1)教學(xué)現(xiàn)場組織
一定程度上參考比賽現(xiàn)場進行分組,自己組隊,自己分工。
(2)教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計
比賽項目往往是來源于企業(yè),并經(jīng)過專家的充分論證。對比賽內(nèi)容進行充分的分析借鑒,再結(jié)合校企合作項目的部分環(huán)節(jié),按照企業(yè)實際工作情境,將具體項目進行任務(wù)分解,融入教學(xué)理論。VOCs采樣裝置項目選自環(huán)保領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)升級的新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范;定時技能拓展環(huán)節(jié)通過設(shè)置并編程設(shè)計實現(xiàn)演奏《我和我的祖國》,有機融入思想政治教育元素;結(jié)合課程特點,在課上實踐動手環(huán)節(jié)注重6S,有機融入勞動教育內(nèi)容,開展勞動精神、勞模精神、工匠精神專題教育;課堂連線企業(yè)工程師,課下參觀研發(fā)部。在職業(yè)素養(yǎng)方面,注重培養(yǎng)精益求精的工作態(tài)度、團結(jié)協(xié)作的工作精神、嚴格遵守操作規(guī)程的安全意識和節(jié)能環(huán)保意識;在情感領(lǐng)域,團隊協(xié)作過程中強化了學(xué)生的崗位身份,因材施教,增強了學(xué)生們面對未來工作崗位的自信心,多種評價方式相結(jié)合為學(xué)生未來工作中自我定位及規(guī)劃提供參考方法。
(3)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計
①子任務(wù)1:制定計劃與清單列表
任務(wù)說明:封閉性任務(wù),根據(jù)客戶開發(fā)合同,確定采樣裝置——智能閥控制器樣機需求,將軟件部分進行模塊化分解。項目基于智能閥控制器樣機電氣部分的控制,機械、UI界面等為后續(xù)內(nèi)容。電氣控制方面與整個智能閥控制器裝置外殼相連接,外殼上設(shè)有按鍵、顯示小燈、閃爍小燈,經(jīng)過程序設(shè)計可實現(xiàn)提前設(shè)置好開始時間,自動到時間蘇碼罐就開始工作。因此,整個項目與中斷內(nèi)容進行一一對應(yīng),中斷分為外部中斷和內(nèi)部中斷,根據(jù)客戶需求選型為51單片機,結(jié)合數(shù)據(jù)手冊、參考案例、相關(guān)理論,項目模塊化程序設(shè)計部分分為:中斷原理、外部中斷應(yīng)用、定時器原理、定時器應(yīng)用。根據(jù)教師提供的助學(xué)資源,組織學(xué)習(xí)其設(shè)計原理,并填寫材料清單和工具清單(文件編號)。在小組互查準確無誤后,根據(jù)名稱、外形結(jié)構(gòu)進行備料。
重點:制定計劃與清單列表。難點:結(jié)合開發(fā)需求如何制定計劃,結(jié)合具體應(yīng)用情況、電子電路生產(chǎn)調(diào)試知識如何制定清單。
②子任務(wù)2:樣機整機裝配
任務(wù)說明:封閉性任務(wù),根據(jù)樣機電路板及圖紙,結(jié)合子任務(wù)1完成清單及備料情況,小組專人裝配整機,也可根據(jù)組員實踐環(huán)節(jié)能力分工合作,直插件、貼片件、小封裝、接插件等不同難易程度進行分工,最終完成整機裝配。在小組互查無虛焊、漏焊等問題后,標注完成情況及收獲。
重點:嚴謹、合作完成整機裝配。難點:準確無誤、高質(zhì)量完成整機裝配。
③子任務(wù)3:樣機基礎(chǔ)測試
任務(wù)說明:開放性任務(wù),根據(jù)裝配好的整機進行基礎(chǔ)測試,可結(jié)合之前課程的經(jīng)驗、助學(xué)資料的學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)上相關(guān)資源,對電路電源、線路進行測試,關(guān)鍵節(jié)點為電源、地、信號輸入、信號輸出是否正常等方面。
重點:樣機基礎(chǔ)測試。難點:分析并解決問題——診斷故障并排除故障。
④子任務(wù)4:智能閥控制器控制原理
任務(wù)說明:智能閥控制器具有節(jié)能低功耗、智能控制功能,與中斷息息相關(guān),內(nèi)部中斷、外部中斷相結(jié)合來實現(xiàn)。
重點:中斷原理。難點:結(jié)合生活實際理解中斷;智能閥控制器樣機通過中斷實現(xiàn)智能閥控制器功能。
⑤子任務(wù)5:智能喚醒
任務(wù)說明:封閉性任務(wù),采樣裝置在實際現(xiàn)場進行采樣時才是真正意義上工作,其供電方式采用鋰電池進行供電,平時處于低功耗狀態(tài),程序設(shè)計方面應(yīng)通過外部中斷進行喚醒,工作結(jié)束后繼續(xù)進入低功耗模式。
重點:外部中斷應(yīng)用。難點:結(jié)合項目需求,設(shè)計外部中斷應(yīng)用程序。
⑥子任務(wù)6:時間智能化控制
任務(wù)說明:封閉性任務(wù),智能實現(xiàn)環(huán)節(jié)程序設(shè)計,實現(xiàn)提前設(shè)置好開始時間,時間到蘇瑪罐自動工作的功能。需結(jié)合定時器原理、定時器應(yīng)用。
重點:定時器工作原理。難點:結(jié)合項目需求,設(shè)計定時器應(yīng)用的程序。
⑦子任務(wù)7:電壓智能化調(diào)節(jié)控制
任務(wù)說明:VOCs采樣裝置需要進行節(jié)能省電處理,因此需要加入電壓調(diào)節(jié)控制功能,根據(jù)PWM原理實現(xiàn)。
重點:PWM原理。難點:PWM應(yīng)用。
⑧子任務(wù)8:標牌刻印、成形與總裝
任務(wù)說明:根據(jù)給定材料,了解該企業(yè)任務(wù)具體工作流程和實現(xiàn)方法。
⑨子任務(wù)9:編寫產(chǎn)品使用手冊
任務(wù)說明:開放性任務(wù),根據(jù)開發(fā)合同需求,參考環(huán)保標準、儀器儀表使用手冊、客戶產(chǎn)品使用手冊規(guī)范,完成產(chǎn)品使用手冊的編寫。
重點:產(chǎn)品使用手冊的編寫。難點:規(guī)范、嚴謹、全面地完成產(chǎn)品使用手冊的編寫。
⑩子任務(wù)10:產(chǎn)品技術(shù)支持
任務(wù)說明:培訓(xùn)PPT制作。
重點:培訓(xùn)規(guī)范、全面。難點:講解透徹、掌握操作規(guī)程。
專業(yè)理論學(xué)習(xí)最終都應(yīng)落實到動手實踐,正如大賽根據(jù)崗位任務(wù)完成情況來考查學(xué)生職業(yè)能力一樣,教學(xué)的目標應(yīng)是知行合一、德能兼?zhèn)?。依托互?lián)網(wǎng)的教學(xué),教師合理使用分析數(shù)據(jù)、起好引導(dǎo)作用,根據(jù)學(xué)生的專業(yè)結(jié)構(gòu)和個性需求[3],創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)條件,有助于學(xué)生進行探究學(xué)習(xí),實現(xiàn)滿足學(xué)生的差異化教學(xué)。
對于學(xué)生直面工作崗位職責(zé)時發(fā)現(xiàn)的問題,在無安全隱患的前提下,讓學(xué)生自己分析并解決問題,難題則由團隊合作解決。在主題、閱讀材料以及作業(yè)方面也做出了很大改變。融入了企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)標準、產(chǎn)品操作規(guī)程、企業(yè)文化等內(nèi)容,學(xué)生對企業(yè)工作崗位有了深刻認識與憧憬,對未來職業(yè)選擇有了一定的想法;作業(yè)設(shè)計加入了產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計發(fā)散思維環(huán)節(jié),企業(yè)在研發(fā)新產(chǎn)品主要功能完成后,會加入新的思考并融入新技術(shù)把擴展功能考慮進去,開放性任務(wù)讓學(xué)生提升市場敏銳度、增強觀察力、提高發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力。
根據(jù)職業(yè)崗位標準及企業(yè)多元考核模式,制定了多種評價方式,改進了測評方法。引入多種考核方式。協(xié)議目標和積分賬戶,很好地鼓勵學(xué)生獨立思考,循環(huán)模式激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。學(xué)生逐步完成分解后的任務(wù),實踐效果反饋能很好地證明學(xué)生能力是否得到了提高;技術(shù)培訓(xùn)環(huán)節(jié),一定程度上展示學(xué)生對材料理解程度。
在開展專業(yè)課程教學(xué)活動中引入技能大賽內(nèi)容,課程改革朝著規(guī)范化、制度化以及長效化的方向發(fā)展,已逐漸發(fā)展成為提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段[4]。技能大賽視域下基于行動導(dǎo)向的課程教學(xué)改革研究,更好地體現(xiàn)以學(xué)生為主體的改革理念,參考分析技能競賽項目,結(jié)合校企合作項目部分環(huán)節(jié)進行課程項目開發(fā)學(xué)習(xí),理實一體化教學(xué),讓學(xué)生學(xué)以致用。研究技能大賽在人才培養(yǎng)模式和課程改革的推動作用,對培養(yǎng)高職復(fù)合型技術(shù)技能型人才具有重要意義。