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多学科跨专业渗透教学实践研究

摘要:技工院校如何以世界技能大赛先进教育理念和培养方法为引导,将世赛标准渗透入教育教学实践,提高师资队伍水平和人才培养质量,已成为各院校关注的焦点。国内技工院校纷纷从对接世赛标准、以赛促教提升人才培养质量的角度出发,从修订专业人才培养方案、重构课程体系、改革教育教学方式方法等方面开展研究和实践。

关键词:世赛标准;智能制造;技工院校;工学结合

0引言

近年来,随着智能制造产业发展对技能人才的要求不断提升,世界及全国技能大赛也随之设置了人工智能、装置测绘与装调等综合赛项。大赛综合了机电一体化技术、工业机器人装调与维护、现代制造业技术等多个传统赛项的内容,技术要点涵盖电气、机械、工业机器人、机电设备装调与维护等多个专业,单一项目的标准对接和课程体系建设培养出的学生很难满足智能制造产业、综合型技能人才的培养需求。笔者通过多年竞赛经验的积累,并对多个赛项技术文件进行分析发现,以计算机辅助绘图为平台拓展开发的模拟仿真、路径规划等多种多样的计算机辅助软件被广泛应用在多个赛项中,在多个学科和多个专业的建设与规划中也都起到重要的纽带作用。经过实体测量、图纸绘制后,通过视觉识别由工业机器人转运输出至机械加工、3D打印等加工设备,即可完成批量生产、个性化定制等多种加工设计任务。但上述内容分散在机电一体化技术、数控加工技术、工业机器人应用与维护多个专业的培养方案中,存在缺乏准确认识、教学内容设置不连贯、课程教学独立,甚至有内容重复、技能发展相互制约的情况,致使专业教学、就业、备赛等人才输出口径单一、难以融合。

1明确目标,对准关键问题大胆实践

对接世赛标准的教学实践改革是技工教育系统深入贯彻落实党的教育方针,促进技工院校创新发展的关键之策。就如何更好、更有效地对接世赛标准深化多学科、跨专业的教学改革实践,以促进世赛成果转化,结合多个世赛项目的技术要点、评分要求、组织和管理、制造与装配、核心编程、测试和调整、性能评估等方面的技术标准,从三个方面大胆改革、展开实践:1)借鉴世赛命题思路,研究世赛标准,确定教学培养目标,创新课程考核模式;2)整合教学内容,开发适用于多学科、跨专业的课程标准和工作页;3)研究“任务测绘—智能生产—综合装调”产业化教学模式,培养跨专业高层次技能人才。

2确定方案,以世赛标准为引领努力探索

改革方案设计以世界技能大赛标准为引领,借鉴世赛多个项目的竞赛理念、技术标准和评价体系,努力探索大赛成果转化的技术路径,推动世赛标准在智能制造背景下多学科、跨专业渗透的教学实践和成果转化工作,促进技工教育与行业、专业先进标准接轨,全面提升技能人才培养质量。在确定解决问题的方法时,本着教学实践坚持“参赛备赛”与“成果转化”两条腿走路的原则,采取以下方案,旨在逐步形成多学科、跨专业产业链式的新常态:1)与行业企业需求、世赛标准对接,以需求定目标、以比赛促改革;2)充分分析相关赛项的技术规范和评分细则,结合现有教学条件,以职业素养、基本技能、系统知识为主,拓展先进技术;3)结合改革目标组建“工匠班”,结合学生的学习成长规律,按项目、分层次教学,既延续又创新地开展教学改革实践。

3创新内容和载体,紧抓评价杠杆勇于创新

3.1以产业需求为载体,逐级渗透世赛标准,实现测绘、加工、控制、调试一体化教学

打破传统独立学科教学中照图绘图、照图加工、产教分离的模式,充分结合多专业课程,实现项目产品实体测绘、图形绘制、上位机编程、自动化生产的逆向操作。以软件绘图、上位机编程为纽带,有效衔接专业课程。在校学习和实际工作一致,有针对性地采取工学一体化、项目任务的教学设计思想,把课程内容融入项目形式之中,形成课程任务和学习情境、教学案例和实际项目、课堂与实习地点一体化行动导向的教学模式,在真实的职业情境中培养学生的岗位职业能力。

3.2教学内容倒金字塔式设计,项目任务双体例设置

在设置教学内容时充分考虑学生个体差异和企业参与课堂的条件限制,特别设置内容深度与广度不同,企业和学生两种建立维度的倒金字塔式学习任务。结合学生和企业实际需要,将项目学习任务主要分成三个阶段逐步推进。第一阶段:基础知识技能学习,为全体电类专业学生设置,包括必须掌握的基础理论知识和基本操作技能。第二阶段:项目任务实验实训,融合企业项目作为载体,实施任务驱动教学法。第三阶段:岗位综合实训实习,学生根据自己的实际能力,选择工位或校企合作项目实训岗位。

3.3重视教学评价,建立过程化、标准化、开放式的教学评价体系

一是对学生学习的评价,二是对课程教学效果的评价。通过教学评价为教学活动提供有效的诊断和反馈,强化和改进教学活动,促进学生全面发展,激励教师上进,推动课程不断完善,使学生实现知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观的和谐发展,从而形成由教学活动到教学评价,再由教学评价指导课程教学改革的循环体系。

3.4改革实施重标准,技能竞技层级渗透

技能大赛是促进技工院校人才培养的有效方式之一。技能大赛项目的设置与行业产业前沿技术最为贴近,在教学中引入世赛标准,充分利用和发挥技能大赛对教育教学、师资队伍建设、人才培养模式的促进和指引作用,将世赛的技术内容和评价标准逐级渗透到学校的技能人才培养中,努力做到高标准育人、宽口径输出。

4积累实践成果,遵循教学规律,推进教学改革

4.1有助于师生了解关联专业技术应用现状并准确定位发展动态

根据综合的专业内容和技术要求增加专业关联课程,结合世赛项目技能培养方向制定项目内容和课程标准,深层次学习机、电、机器人专业知识,准确定位技术发展动态。通过本次教学改革实践,教师充分分析了综合机械与自动化、CAD测绘装调技术和全国数控技术大赛化设计与制造等多个赛项的技术文件与评价要点,深度挖掘青岛市技师学院机电一体化技术、数控加工、工业机器人应用与维护等多个传统优势专业间,CAD电气设计与计算机绘图、机械零件加工与装配、液压气动系统安装与检修、数字化制造技术等主干学科间的相互联系,积极推进世赛标准在跨专业、多学科之间的渗透与融合发展。同时,结合学生的技术专长及学习特点,选取部分学生整建制组班开展教学实践,实践跨专业、多学科的融合发展新模式。

4.2开发多学科、跨专业课程设置,有利于挖掘拓展专业发展方向多学科、跨专业的课程设置紧贴高端装备制造类产业需求,培养紧缺的测绘、设计、生产、调试于一体的综合型技术人才,建立基于工作行动导向的课程体系,使学生通过对技术工作的任务、过程和环境所进行的整体化感悟和反思,实现知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观的统一,进一步挖掘、拓展专业发展方向。充分借鉴世赛理念、技术标准和评价体系,促进专业人才培养与先进标准接轨,提升高层次技能人才的培养质量。机电和数控作为学院的优势传统专业,教学条件成熟,师资力量雄厚,在十余年的理实一体化、工学一体化教学中与行业企业对接,积累了大量的项目教学资源和丰富的教学实践经验;但专业之间、学科之间、师资之间的联系、互通不足,可通过此次教学改革,让教师更多了解机械、电气、工业机器人专业的融通点及关联纽带,拓宽专业应用领域,提高综合教学素质。

4.3工学结合的教学模式有利于提升人才培养质量

学校开设机械、电气类相关专业多年,积累了丰富的教育教学实践经验,知识技能涵盖面广。机电融合的装置测绘从实体教学上突出专业技能的实用性,在教学过程中渗透“学必有用”的思想与信念,引导学生进一步明确学习目标,充分激发学习兴趣,提升人才培养质量。研究组建跨专业、多学科共通的技能教学班,试点专业融通、技能层次培养的教学竞技模式。多学科、跨专业的改革试点从班级组建、学生选拔、教学开展、竞技能力培养等多方面铺开,可将学校多年积累的大赛设备、高端技术应用于改革中,激活学校现有资源,节省大赛备赛成本。寻求突破点,让大赛成果惠及更多学生。改革试点组建的“工匠班”,可根据技术要点融合多个赛项,根据参赛备赛需求分层设置教学内容,为大赛选手的梯队建设做好日常教学准备。

5结语

在本次教学改革实践研究中,笔者所在教改团队通过对多个赛项技术要点和评价标准进行系统研究发现并进一步明确,以CAD电气设计与计算机绘图为纽带的跨专业、多学科融合发展具备强有力的专业支撑和课程基础。在人工智能快速发展的今天,现代制造业、工业机器人、机电一体化等多个专业融合发展,机械制图、液压气动系统装调与维护、计算机辅助设计、工业机器人装调与维护、数字化加工等多门课程相互渗透。取专业所长、课程精要,制订以电气线路安装与维修、机械零件加工、电力电子线路安装与维修、可编程序控制器外围设备装调与维护、液压气动系统装调与维护、零件数控车铣加工、单片机系统设计与运行、综合机械与自动化等八门核心课程为主体的新型人才培养方案,依据学生的学习规律和发展特点组建“工匠班”,既可作为教改的先遣部队,探索课程融合发展的效果,为专业融合发展奠定基础,又突破了传统大赛辅导覆盖面小、优势力量薄弱的问题,以整建制教学班为主体开展教学,让大赛的优秀成果和先进理念更多更广泛地渗透到专业教学中。教师通过对多个赛项技术文件进行分析与研究,对专业和相互间的联系更加明确,对如何从教师、教法、教材三方面开展教学改革有了清晰的方向和目标。

参考文献

[1]张胜金.提升教师专业教学能力的“以赛促教”教学模式[J].广西教育,2019(27):24-25.

[2]廖礼斌.以赛促教提升教师职业能力和教学质量的路径[J].教育学文摘,2019(15).

[3]金宗安,项莉萍,李棚.“以赛促学、以赛促教”教学模式实践与研究[J].铜陵职业技术学院学报,2016(3):1-3.

作者:王锦 单位:青岛市技师学院

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