缩略图

工业机器人专业工学一体化教学改革实践

作者

裘浙东

嘉善技师学院 浙江嘉兴 314100

工学一体化是技工教育改革重要方向,其教学模式强调工作学习结合,以国家职业标准为据、工作过程为导向、综合职业能力培养为核心,实现理实融通。但推进中转化机制有结构性缺失,制约实施。

一、工业机器人专业工学一体化教学面临的困境与成因

工学一体化改革虽在全国技工院校广泛推行,但在工业机器人专业落地过程中仍存在系统性障碍,主要体现在课程内容与区域产业脱节、师资能力滞后于技术迭代、评价机制偏离职业成长规律三方面问题。

(一)课程内容与企业需求对接存在偏差

工学一体化课程实施挑战重重。一是课程内容与区域产业需求脱节,院校多套用普适标准,无动态闭环机制,致人才培养与经济需求不匹配;二是课程结构设计欠佳,起点抽象、能力衔接差、知识更新慢;三是教学资源开发应用脱节,利用率低且缺本土针对性。

(二)教师能力更新滞后于产业发展

工学一体化课程实施关键瓶颈在于教师技术能力难追产业迭代。师资培养问题多,企业实践浅、成长路径不明、教学转型缺支持,致知识结构滞后。分层培养机制不健全,新老教师发展受限,教学转型靠个人经验,影响教学成效。

(三) 评价机制与企业标准脱节

工学一体化课程评价的核心矛盾是企业用人标准与院校评价实践割裂。当前评价存在“三重三轻”问题,未构建全链条动态追踪体系。企业参与评价形式化,院校指标难反映核心需求。过程性评价数据分散,无法整合形成学生综合能力成长的完整画像。

近年来,围绕工学一体化改革,我们在工业机器人专业进行了积极探索,初步构建“课程-师资-评价”的改革模型,通过以下策略推动人才培养与区域产业升级相适应。

(一) 精准化课程建设:建立需求驱动的动态优化机制

1. 深度对接区域产业需求

联合本地8 家智能制造龙头企业成立“工业机器人产教联合体”,建立企业技术需求动态监测机制,每季度发布《工业机器人岗位能力缺口报告》。运用“四维聚焦法”深度解析企业需求,生成核心能力缺口热力图,据此重构课程体系,削减15%非核心课程,增加288 课时企业真实项目教学。

2. 靶向开发实用教学资源

教学资源精准开发采用“产线案例教学化改造”与“虚拟调试智能响应”双轨机制,实现工业技术到教学场景高保真转化。“工程师 - 教师 - 技术员”团队将企业案例转化为教学任务;部署平台在学生调试故障时自动推送学习包。还开发工艺卡片库等,如机器人零点标定视频,让企业标准可视化。

3. 建立课程动态调校机制

动态调校机制以产教数据闭环系统为核心,通过三通道反馈与资源效能监测,推动课程内容进化。构建三通道反馈系统,整合企业运维、技能竞赛、实训平台数据调整课程;实施资源效能动态监测,用算法优化资源库;定期开展三维对标会议,学期末比对多方面数据,校准课程内容与教学难度。

(二)系统化师资培养:构建能力持续提升的支持体系

工业机器人专业的师资动态化培育以“技术监测实时化、培养路径阶梯化、教学转化工具化”为核心,构建可持续的能力进化生态。

1. 建立技术迭代监测机制

构建“三源联动”产业技术雷达系统,实时捕获技术升级信号。企业技术预警端口直连本地头部企业生产数据平台,抓取关键工艺参数更新;行业白皮书追踪通道由专业团队解析权威文献,识别技术跃迁节点;设备商更新推送链与发那科等厂商签协议,自动接收控制器固件升级说明。

2. 实施分层进阶培养体系

针对教师不同职业成长阶段设计精准培养路径。新任教师聚焦设备标准化操作,考取FANUC 机器人操作师资认证等企业认证;骨干教师强化技术整合与教学转化能力,主导开发校本模块化课程;课程负责人提升复杂案例教学改造能力;专业带头人专注产业资源整合与标准制定,如牵头制定岗位认证标准。

3. 开发教学转化支持工具

开发三类工具打通技术到教学的转化壁垒。工作页智能生成器依托企业案例模板,能快速生成任务书等,提升备课效率;实训冲突预演沙盘可模拟多班组教学,预判设备争用冲突并给出调度方案,优化实训组织;隐性经验显性化工具通过可视化软件,将技师经验转化为学习路径,支持案例重构。

(三) 全过程评价体系:实现能力本位的多元评价

1. 构建多维度能力评价模型

建立涵盖专业、方法、社会能力的三维评价体系。专业能力关注技术硬指标,借实训平台日志评估设计与调试效率;方法能力追踪问题解决逻辑,用AI 工具解析故障诊断;社会能力量化协作贡献,以互评数据统计提案采纳率。关键是把企业核心标准,如重复定位精度、数字孪生模型偏差率等,直接转化为可量化的评价指标。

2. 深度嵌入企业评价标准

建立教学评价与企业指标的映射规则(如电气线路设计评价看电气器件成本误差、系统调试评价看高低温试验结果、项目交付评价看客户满意度)。创新性引入区块链能力档案(BCAF),企业可扫码查验作品全流程数据和试验报告,形成可信的产业信用背书。

3. 实现职业素养可视化追踪

开发工匠素养梯度量表,借助技术量化追踪。以UWB 定位系统监测安全规范依从性,统计物料浪费率衡量精益生产意识,评估技术改进效益体现创新突破价值。在《工业机器人药品包装调试》任务设三阶段素养目标,各有不同权重,分别为基础装配 30% 、自主优化50%、撰写建议书 20% ,构建素养与技能同步成长路径。

三、工业机器人专业工学一体化教学改革的成效

(一)课程体系重构成效显著

构建“需求 - 任务 - 资源”动态映射链,精准对接课程与企业需求,高效开发资源,推动课程进化。通过签署订单班、成立产业学院、建设特色专业、联合开发教材等举措,使学生学习效率提至 83.5% ,增强课程实用性与针对性,提升学生实践能力和岗位适配性。

(二)师资队伍建设水平提升

打造的“监测-响应-转化”能力引擎,构建了可持续的能力进化生态。其中 18 位教师取得工学一体化三级教师资格证书;全国职工技术创新成果二等奖;授权国家专利12 项;使教师能够紧跟产业技术发展步伐,实现能力的持续提升,同时有效解决了技术到教学的转化难题,提高了教学效率和质量。

(三)人才培养质量与校企合作深化

建立“能力 - 标准 - 素养”多维评价系统平台,贯通全程评价,构建全方位、多层次人才培养评价体系。校企合作开发平台 1 个,合作企业从 8 家增至 16 家,实习岗位增 50% ,科研项目涨 40% 。此举提升学生能力与竞争力,增强校企合作紧密度。

四、结语

工业机器人专业工学一体化教学改革实践显示,破解困境关键在于构建闭环系统,实现需求对接、能力进化、评价全程贯通。精准化课程建设使教学与产业需求同步,缩短知识更新周期;系统化师资培养破解“技术到教学”转化瓶颈;全过程能力本位评价融入企业标准,助力学生能力养成。

参考文献

[1]陈怀洪.机械设备维修专业工学一体化教学实践的探索[J].职业,2024(16):23-27.

[2]董俊波. 机电设备安装与维修专业工学一体化教学改革研究[J]. 职业教育研究, 2023.

[3]许强.浅谈技工教育一体化课程改革[J].职业,2024(3).