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摘 要: 新兴工科专业的研究与探索,面向新经济发展需要、面向未来,工业机器人应用型人才培养研究符合“新工科”建设和发展要求。本文分析了工业机器人技术人才培养现状,构建了基于新工科的工业机器人核心课程逻辑关系、校企交替、工学结合的人才培养体系,推进了校企合作“学徒制”的人才培养模式,通过校企双方建立育人平台,培养具有较强工程实践能力、创新精神和创新能力,胜任行业发展需求的应用型人才[7]。
关键词: 新工科;校企交替;学徒制;协同育人
基金项目:本文系重庆科创职业学院教改项目(新工科视野下重庆市高职院校智能制造专业集群建设研究-以重庆科创职业学院为例)(项目号:17KCZN08,主持人:杨小强)阶段性研究成果之一。
中图分类号:TP242 文献标志码:A
0引言
我国正在全面实施“中国制造2025”发展战略,实现制造业转型升级,国家大力扶持制造企业推进智能制造。将以机器代替人工,不仅速度更快,产出率更高,对企业来说,未来工业发展的主要趋势将是智能制造,也是当前及今后一段时期重庆制造业发展主攻方向,同时当前世界范围内新一轮的科技革命和产业变革正驱动着以新材料、新能源、智能制造为特点的技术变革,我国正在实施创新驱动发展、 “互联网+”、“一带一路”等重大战略,对新工科背景下的机器人教学提出了新的要求,机器人教学面临着新机遇、新挑战[1]。在新工科建设背景下,如何培养适应现代企业需求、具备较强实践技能、综合素质较高并且能够胜任新型产业发展,具有一定创新能力的高素质技术技能型人才,已经成为机器人教学改革急需解决的关键问题。 为了对接“新工科”需求,建设一流“新工科”专业,高职院校必须进行改革创新,在此也为工业机器人应用型人才培养形成良好契机[2]。
1工业机器人人才培养现状
重庆市作为传统的装备制造城市,装备制造、电子信息、汽摩产业非常发达,并已经形成了区域性、集群性、专业化、社会化大协作的生产格局。随着重庆市产业结构升级,3000余家规模以上(年产值5000万元)都急需进行智能化、数字化改造。按照每个企业需要10个人计算,需要机器人相关专业人才30000人。重庆市以有我校等多所高职院校开设了工业机器人技术专业,但大多数学校仍然在培养工业机器人的拆装、编程、基本的机器人工作站调试与安装等技能,极少有学校涉及机器人智能产线安装与调试、工装夹具设计与装调、数字化工厂的装调与管理、全产业链技术沟融等高端技能,对接重庆市机器人产业升级,办法不多,理念创新不够,存在“学习的是高大上的专业,毕业后仍然面临失业”尴尬的情况[1]。
2高职工业机器人专业定位分析
高职院校主要以服务地方产业为己任,在人才培养目标、规格上,体现以职业应用能力为本位。通过对重庆及周边工业机器人相关企业进行调研分析,工业机器人应用企业主要分为三类,第一类为工业机器人零部件制造、第二类为工业机器人应用、第三类为工业机器人系统集成,上述三类企业对工业机器人人才需求侧重点不同,第一类是工业机器人产品研发、设计、零部件加工等岗位,需要能够进行产品研发、设计人员,因此需要本科及以上毕业生,第二类主要从事工业机器人操作、编程与维护岗位,需要能够进行机器人操作、機器人编程、机器人保养与维护人员,因此只需中职学生或者短期对企业员工培训就可以胜任此工作,第三类主要从事以工业机器人为主的自动控制系统方案设计、工业机器人外部控制系统安装与调试、工业机器人检测、工业机器人的营销与管理、维护保养与检修等岗位,需要不仅会工业机器人相关知识与技能、同时还要掌握控制与检测(比如可编程控制器、电机与电气控制、信息检测与传感技术)相关知识与技能的“应用技术型”人才,因此高职院校的学生最适合第三类企业[5]。工业机器人相关企业类型及特点见下表1所示.
3高职工业机器人专业课程体系构建
以“社会需求”作为构建课程体系的基本准则、以“应用能力”作为课程体系的价值取向,以产教深度融合作为立足点, 以培养学生综合能力为本位,将参照工业机器人相关职业资格标准,结合工业机器人相关企业类型及特点,通过与企业专家探讨并组织专业教师赴兄弟院校进行学习交流,结合企业专家对专业建设提出的意见和建议,围绕工业机器人应用型人才核心能力培养,构建“能力矩阵”,和教学内容。根据企业对工业机器人专业需求分类以及工业机器人应用型人才培养目标和定位,构建专业课程体系、明确素质要求,确定工业机器人应用型人才核心能力。基于新工科的工业机器人核心课程逻辑关系图如图1所示[6]。
4应用型人才培养模式
(1)建立多元协同的育人平台
我校与重庆华中数控技术有限公司、重庆广数机器人有限公司、重庆科创智能装备研究院协同建设工业机器人专业,以重庆市永川区凤凰湖工业园区、重庆科创职业学院中加高新实训中心等平台为依托,从人才培养体系构建、教学团队建设、教学资源库建设、校内实训教学条件建设、校外实习与项目开发等方面开展深度校企合作。打破传统的高职教育模式,有效破解工业机器人专业人才培养的问题,积极探索校企合作,建立校中厂、厂中校,实现产教合一的工业机器人应用型人才培养新标准和新模式,打造西南地区具有权威的工业机器人应用型人才培养基地。
(2) 建立校企交替、工学结合的人才培养体系
把“工学结合、校企合作”作为人才培养模式改革的切入点,本专业与重庆华中数控技术有限公司、重庆广数机器人有限公司、重庆安尼森机器人有限公司进行深度合作,由企业和学校共同成立工业机器人专业建设委员会,不定期的进行专业建设指导,修订人才培养方案、根据岗位需求整合教学内容,改革教学方法,加强教学过程指导与监管。在教学中贯穿企业的管理模式与生产过程,在第一学期可开设“企业人认知”环节,利用期末时间,组织学生到自动化生产企业或工业机器人生产企业进行参观,让学生熟知工业机器人的应用领域、工作任务、现阶段工业机器人的发展现状和水平等;从第二学期开始开设各类专业课、课程实训和专项实作等环节,课程实训及专项实作都是引入企业真实项目或案例,按照企业的实际标准,同时结合工业机器人装调工、工业机器人操调工的中高级考证标准在企业兼职老师和学校指导老师的共同指导下在校企共建的工业机器人工程中心完成,除了学生完成实训任务的同时要求学生能够获得中级及以上职业资格证书。第六学期有针对性的安排学生到校企合作企业进行顶岗实习,真正参与到机器人应用场景中,通过企业真实任务,进一步的学习工业机器人在企业生产中的场景布置和控制过程。通过不同阶段、不同形式的实习方式,让学生从单一到整体逐步了解企业对工业机器人人才的定位与岗位需求,逐渐完成职业角色的不断转化,学生毕生后完全能够胜任工作岗位、与企业对人才的需求实现零差距[3]。 (3) 建立“学徒制”的人才培养模式
转变培养模式,根据企业需求积极实施“订单培养”,大力推行项目导向的教学做一体模式。在教学内容实施过程中,采用在学校和企业两个场所进行,根据项目设置,不同课程可采用校内授课、校内实训、企业单项(任务)训练、企业综合(项目)训练、企业岗位训练等五种教学组织形式中的一种或几种形式进行;教师分别由满足现代学徒制任教(带徒)资格的校方导师及企业导师、师傅共同实施课堂教学,使学校教学与企业需求紧密衔接,培养出企业需要的人才在。课程考核上,校企共同制订课程的《学生(学徒)考核评价方案》,学校导师重点依据对学生学徒知识要求,采用面试、笔试和实操等考核方式,企业导师则重点依据对学徒岗位技术技能要求,采用岗位任务、岗位业绩进行考核,校企共同形成对学徒成绩的评价,形成双主体管理、双基地育人,试点学生学徒双身份,由双导师指导[4]。
5建立多方参与的考核、评价机制,保证毕业生培养质量
校企共同实施课程管理、共同评价课程实施效果和评估人才培养效果。建立以目标考核和发展性评价为核心的学习评价机制。以能力为标准,实施过程考核,创设学生学习和创作成果展示及各项评优活动平台,突出对学生职业素养、沟通与社交能力、自我发展能力、创新能力等方面的评价,将学生自评、教师考评、师傅评价、企业综合评价、毕业生反馈相结合,积极构建第三方评价机制。完善本专业毕业生追踪调查制度、后续服务制度及《社会需求与培养质量年度报告》,将工业机器人技术专业毕业生就业率、就业质量、企业满意度、创业成效等作为衡量专业人才培养质量的重要指标,保证了本专业人才培养质量[3]。
6结束语
隨着新工科专业领域的不断发展和我国制造业转型升级大步迈入,工业机器人应用、维护与维修、系统集成等应用型人才形成巨大缺口,迫切需要加快工业机器人人才的培养模式改革。探索基于多元协同育人平台的工业机器人应用型人才培养机制,以重庆永川区高新工业园区、重庆科创智能装备研究院等为依托,深化产教融合、校企合作、多方协同育人,从人才培养定位与目标、专业体系构建、教师团队、课程资源开发等方面进行协同合作,培养具有适应现代企业,较强工程实践能力、创新精神和创新能力,能够满足行业发展需求的应用型高素质技能型人才,填补重庆及周边工业机器人技术专业人才缺口[7]。
参考文献
[1] 吴爱华, 侯永峰, 杨秋波, 郝杰. 加快发展和建设新工科主动适应和引领新经济[J]. 高等工程教育研究,2017,(01):1-9.
[2]“ 新工科”建设复旦共识 [J]. 高等工程教育研究 ,2017,(01):10-
[3] 鲍泓. 智行合一深学笃用_机器人学院人才培养模式创新与综合改革的思考[R]. 北京: 北京工业大学, 2012.
[4] 陈小艳. 高职工业机器人技术专业人才培养模式研究与实践[J]. 吉林工程技术师范学院报,2014( 5) : 27-32.
[5] 蒋庆斌,朱平,陈小艳,周斌.高职院校工业机器人技术专业课程体系构建的研究[J].中国职业技术教育,2016(29):61-64.
[6] 朱红娟.智能制造背景下高职工业机器人专业人才培养模式研究[J].机械制造与自动化,2017(16):31-34.
[7] 谢佩军.“新工科”建设背景下3D打印应用型人才培养机制研究[J].教育现代化,2017(05):26-29.
关键词: 新工科;校企交替;学徒制;协同育人
基金项目:本文系重庆科创职业学院教改项目(新工科视野下重庆市高职院校智能制造专业集群建设研究-以重庆科创职业学院为例)(项目号:17KCZN08,主持人:杨小强)阶段性研究成果之一。
中图分类号:TP242 文献标志码:A
0引言
我国正在全面实施“中国制造2025”发展战略,实现制造业转型升级,国家大力扶持制造企业推进智能制造。将以机器代替人工,不仅速度更快,产出率更高,对企业来说,未来工业发展的主要趋势将是智能制造,也是当前及今后一段时期重庆制造业发展主攻方向,同时当前世界范围内新一轮的科技革命和产业变革正驱动着以新材料、新能源、智能制造为特点的技术变革,我国正在实施创新驱动发展、 “互联网+”、“一带一路”等重大战略,对新工科背景下的机器人教学提出了新的要求,机器人教学面临着新机遇、新挑战[1]。在新工科建设背景下,如何培养适应现代企业需求、具备较强实践技能、综合素质较高并且能够胜任新型产业发展,具有一定创新能力的高素质技术技能型人才,已经成为机器人教学改革急需解决的关键问题。 为了对接“新工科”需求,建设一流“新工科”专业,高职院校必须进行改革创新,在此也为工业机器人应用型人才培养形成良好契机[2]。
1工业机器人人才培养现状
重庆市作为传统的装备制造城市,装备制造、电子信息、汽摩产业非常发达,并已经形成了区域性、集群性、专业化、社会化大协作的生产格局。随着重庆市产业结构升级,3000余家规模以上(年产值5000万元)都急需进行智能化、数字化改造。按照每个企业需要10个人计算,需要机器人相关专业人才30000人。重庆市以有我校等多所高职院校开设了工业机器人技术专业,但大多数学校仍然在培养工业机器人的拆装、编程、基本的机器人工作站调试与安装等技能,极少有学校涉及机器人智能产线安装与调试、工装夹具设计与装调、数字化工厂的装调与管理、全产业链技术沟融等高端技能,对接重庆市机器人产业升级,办法不多,理念创新不够,存在“学习的是高大上的专业,毕业后仍然面临失业”尴尬的情况[1]。
2高职工业机器人专业定位分析
高职院校主要以服务地方产业为己任,在人才培养目标、规格上,体现以职业应用能力为本位。通过对重庆及周边工业机器人相关企业进行调研分析,工业机器人应用企业主要分为三类,第一类为工业机器人零部件制造、第二类为工业机器人应用、第三类为工业机器人系统集成,上述三类企业对工业机器人人才需求侧重点不同,第一类是工业机器人产品研发、设计、零部件加工等岗位,需要能够进行产品研发、设计人员,因此需要本科及以上毕业生,第二类主要从事工业机器人操作、编程与维护岗位,需要能够进行机器人操作、機器人编程、机器人保养与维护人员,因此只需中职学生或者短期对企业员工培训就可以胜任此工作,第三类主要从事以工业机器人为主的自动控制系统方案设计、工业机器人外部控制系统安装与调试、工业机器人检测、工业机器人的营销与管理、维护保养与检修等岗位,需要不仅会工业机器人相关知识与技能、同时还要掌握控制与检测(比如可编程控制器、电机与电气控制、信息检测与传感技术)相关知识与技能的“应用技术型”人才,因此高职院校的学生最适合第三类企业[5]。工业机器人相关企业类型及特点见下表1所示.
3高职工业机器人专业课程体系构建
以“社会需求”作为构建课程体系的基本准则、以“应用能力”作为课程体系的价值取向,以产教深度融合作为立足点, 以培养学生综合能力为本位,将参照工业机器人相关职业资格标准,结合工业机器人相关企业类型及特点,通过与企业专家探讨并组织专业教师赴兄弟院校进行学习交流,结合企业专家对专业建设提出的意见和建议,围绕工业机器人应用型人才核心能力培养,构建“能力矩阵”,和教学内容。根据企业对工业机器人专业需求分类以及工业机器人应用型人才培养目标和定位,构建专业课程体系、明确素质要求,确定工业机器人应用型人才核心能力。基于新工科的工业机器人核心课程逻辑关系图如图1所示[6]。
4应用型人才培养模式
(1)建立多元协同的育人平台
我校与重庆华中数控技术有限公司、重庆广数机器人有限公司、重庆科创智能装备研究院协同建设工业机器人专业,以重庆市永川区凤凰湖工业园区、重庆科创职业学院中加高新实训中心等平台为依托,从人才培养体系构建、教学团队建设、教学资源库建设、校内实训教学条件建设、校外实习与项目开发等方面开展深度校企合作。打破传统的高职教育模式,有效破解工业机器人专业人才培养的问题,积极探索校企合作,建立校中厂、厂中校,实现产教合一的工业机器人应用型人才培养新标准和新模式,打造西南地区具有权威的工业机器人应用型人才培养基地。
(2) 建立校企交替、工学结合的人才培养体系
把“工学结合、校企合作”作为人才培养模式改革的切入点,本专业与重庆华中数控技术有限公司、重庆广数机器人有限公司、重庆安尼森机器人有限公司进行深度合作,由企业和学校共同成立工业机器人专业建设委员会,不定期的进行专业建设指导,修订人才培养方案、根据岗位需求整合教学内容,改革教学方法,加强教学过程指导与监管。在教学中贯穿企业的管理模式与生产过程,在第一学期可开设“企业人认知”环节,利用期末时间,组织学生到自动化生产企业或工业机器人生产企业进行参观,让学生熟知工业机器人的应用领域、工作任务、现阶段工业机器人的发展现状和水平等;从第二学期开始开设各类专业课、课程实训和专项实作等环节,课程实训及专项实作都是引入企业真实项目或案例,按照企业的实际标准,同时结合工业机器人装调工、工业机器人操调工的中高级考证标准在企业兼职老师和学校指导老师的共同指导下在校企共建的工业机器人工程中心完成,除了学生完成实训任务的同时要求学生能够获得中级及以上职业资格证书。第六学期有针对性的安排学生到校企合作企业进行顶岗实习,真正参与到机器人应用场景中,通过企业真实任务,进一步的学习工业机器人在企业生产中的场景布置和控制过程。通过不同阶段、不同形式的实习方式,让学生从单一到整体逐步了解企业对工业机器人人才的定位与岗位需求,逐渐完成职业角色的不断转化,学生毕生后完全能够胜任工作岗位、与企业对人才的需求实现零差距[3]。 (3) 建立“学徒制”的人才培养模式
转变培养模式,根据企业需求积极实施“订单培养”,大力推行项目导向的教学做一体模式。在教学内容实施过程中,采用在学校和企业两个场所进行,根据项目设置,不同课程可采用校内授课、校内实训、企业单项(任务)训练、企业综合(项目)训练、企业岗位训练等五种教学组织形式中的一种或几种形式进行;教师分别由满足现代学徒制任教(带徒)资格的校方导师及企业导师、师傅共同实施课堂教学,使学校教学与企业需求紧密衔接,培养出企业需要的人才在。课程考核上,校企共同制订课程的《学生(学徒)考核评价方案》,学校导师重点依据对学生学徒知识要求,采用面试、笔试和实操等考核方式,企业导师则重点依据对学徒岗位技术技能要求,采用岗位任务、岗位业绩进行考核,校企共同形成对学徒成绩的评价,形成双主体管理、双基地育人,试点学生学徒双身份,由双导师指导[4]。
5建立多方参与的考核、评价机制,保证毕业生培养质量
校企共同实施课程管理、共同评价课程实施效果和评估人才培养效果。建立以目标考核和发展性评价为核心的学习评价机制。以能力为标准,实施过程考核,创设学生学习和创作成果展示及各项评优活动平台,突出对学生职业素养、沟通与社交能力、自我发展能力、创新能力等方面的评价,将学生自评、教师考评、师傅评价、企业综合评价、毕业生反馈相结合,积极构建第三方评价机制。完善本专业毕业生追踪调查制度、后续服务制度及《社会需求与培养质量年度报告》,将工业机器人技术专业毕业生就业率、就业质量、企业满意度、创业成效等作为衡量专业人才培养质量的重要指标,保证了本专业人才培养质量[3]。
6结束语
隨着新工科专业领域的不断发展和我国制造业转型升级大步迈入,工业机器人应用、维护与维修、系统集成等应用型人才形成巨大缺口,迫切需要加快工业机器人人才的培养模式改革。探索基于多元协同育人平台的工业机器人应用型人才培养机制,以重庆永川区高新工业园区、重庆科创智能装备研究院等为依托,深化产教融合、校企合作、多方协同育人,从人才培养定位与目标、专业体系构建、教师团队、课程资源开发等方面进行协同合作,培养具有适应现代企业,较强工程实践能力、创新精神和创新能力,能够满足行业发展需求的应用型高素质技能型人才,填补重庆及周边工业机器人技术专业人才缺口[7]。
参考文献
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