本土化德國“雙元制”職教模式，探究工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課程項目開發(fā)路徑

王佩 呂宇 李鳳 劉小棠 李江玲 謝彩云

【摘? ? 要】德國的“雙元制”職業(yè)教育模式是德國教育的一大特色，成功為德國培養(yǎng)了一批又一批符合企業(yè)需求的技術(shù)技能型人才，是全球職業(yè)教育成功的典型案例。本文通過分析和引入德國“雙元制”職教模式，對工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)進(jìn)行課程改革，以學(xué)習(xí)領(lǐng)域開發(fā)形成的《工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)裝配與調(diào)試》課程為例，采用多種行動導(dǎo)向教學(xué)方法，形成本課程的開發(fā)路徑和內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】雙元? 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與維護(hù)? 行動導(dǎo)向教學(xué)方法

中圖分類號：G4? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2021.16.095

根據(jù)國務(wù)院印發(fā)的《國家職業(yè)教育改革實施方案》要求：“借鑒‘雙元制’等模式，總結(jié)現(xiàn)代學(xué)徒制和企業(yè)新型學(xué)徒制試點經(jīng)驗，校企共同研究制定人才培養(yǎng)方案，及時將新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范納入教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化學(xué)生實習(xí)實訓(xùn)?！边@促使德國“雙元制”職教模式逐漸成為我國職業(yè)教育領(lǐng)域的風(fēng)向標(biāo)，但因為我國國情、社會環(huán)境和法律支持與德國有所不同，所以完全將德國“雙元制”教學(xué)模式照搬過來無法取得良好的效果。最好的辦法是結(jié)合我國國情，本土化德國“雙元制”教學(xué)模式，形成具有中國特色的人才培養(yǎng)模式，促進(jìn)職業(yè)教育改革跨越式發(fā)展。

2019年11月，成都市技師學(xué)院依托四川省中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校示范（特色）專業(yè)——工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)建設(shè)項目，派出骨干教師前往德國客尼集團(tuán)、德國KUKA學(xué)院、大眾汽車進(jìn)行了學(xué)術(shù)交流和參觀學(xué)習(xí)，進(jìn)一步深入了解了德國職教模式，推動了我校專業(yè)教學(xué)改革工作邁向新臺階。

一、德國“雙元制”職業(yè)教育簡介

德國“雙元制”教育是德國職業(yè)教育的主要模式。雙元教育，一元在學(xué)校，學(xué)生日常會有三分之一的時間在學(xué)校，以學(xué)生的身份完成公共課程和專業(yè)理論知識的學(xué)習(xí);一元在企業(yè)，學(xué)生需要三分之二的時間在企業(yè)，以學(xué)徒的身份完成專業(yè)技能培訓(xùn)。這充分發(fā)揮了學(xué)校和企業(yè)雙方各自的優(yōu)勢，不僅讓學(xué)生學(xué)到了夠用的理論知識，還使學(xué)生的專業(yè)技能達(dá)到了企業(yè)要求的水平，學(xué)生畢業(yè)以后不需要進(jìn)行崗前培訓(xùn)即可直接到企業(yè)上班。由于德國的職業(yè)教育所使用的聯(lián)邦培訓(xùn)條例和聯(lián)邦州教學(xué)大綱是由工會、企業(yè)以及學(xué)術(shù)界共同制定，并且一個州的教學(xué)大綱是唯一且一定的，所以不會存在同一個專業(yè)在不同學(xué)校就有不同教學(xué)大綱、教學(xué)計劃、教學(xué)內(nèi)容的情況出現(xiàn)[1]，同時也避免了學(xué)生就業(yè)“不對口”的情況。

二、“雙元制”教育本土化的路徑

德國“雙元制”教育之所以能夠取得成功，是因為在德國有《職業(yè)教育法》為職業(yè)教育提供制度保障，有各州政府頒布的相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)方案和教學(xué)內(nèi)容等作為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，有行業(yè)協(xié)會、企業(yè)積極參與到人才培養(yǎng)方案制定和人才培養(yǎng)過程，有嚴(yán)格的課程體系開發(fā)流程和原則，所以才能培養(yǎng)出一批批滿足企業(yè)需求的高質(zhì)量技術(shù)技能型人才。而中國的國情決定了我們無法完全照搬德國“雙元制”教育，但我們可以借鑒德國“雙元制”教育的模式，形成具有中國特色的職業(yè)教育模式。本文以工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)為例，植入德國“雙元制”元素，本土化德國“雙元制”職教標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)符合我院發(fā)展的專業(yè)課程體系，具體做法如下：

（一）結(jié)合地方特色，開展專業(yè)調(diào)研，分析崗位群層關(guān)系

在進(jìn)行專業(yè)建設(shè)之前，我們調(diào)研了省內(nèi)外十幾家工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用企業(yè)和15所開設(shè)工業(yè)機(jī)器人相關(guān)專業(yè)的中高職院校，經(jīng)過數(shù)據(jù)收集、分析研討定位學(xué)生畢業(yè)從事崗位，梳理出了工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)“3+3”學(xué)制的崗位及能力要求，其中前三年對應(yīng)中技工，整個六年對應(yīng)的是預(yù)備技師層次。

（二）根據(jù)校內(nèi)現(xiàn)有教學(xué)資源和專業(yè)建設(shè)特色，構(gòu)建“一主線，二階段，三對接，四場景”的人才培養(yǎng)模式

“一主線”是指以崗位能力培養(yǎng)為主線。前三年對應(yīng)工業(yè)機(jī)器人設(shè)備裝配與操作崗位，后三年對應(yīng)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)安裝與調(diào)試、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運行與維護(hù)、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成應(yīng)用等崗位?！岸A段”是指整個人才培養(yǎng)過程分為前3年的中技工階段和整個6年的3+3預(yù)備技師階段。后3年是專業(yè)技能的擴(kuò)充和提升，使學(xué)生具備預(yù)備技師資格認(rèn)定?！叭龑印笔侵刚n程標(biāo)準(zhǔn)與崗位標(biāo)準(zhǔn)相對接，課程標(biāo)準(zhǔn)與職業(yè)資格（技能等級）證標(biāo)準(zhǔn)相對接、課程標(biāo)準(zhǔn)與世界技能大賽標(biāo)準(zhǔn)相對接?！八膱鼍啊笔侵冈谌瞬排囵B(yǎng)過程中，綜合采用虛擬軟件教學(xué)場景、仿真實訓(xùn)教學(xué)場景與生產(chǎn)線實訓(xùn)教學(xué)場景、真實企業(yè)生產(chǎn)場景，虛實結(jié)合，四種場景切換，實現(xiàn)對學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng)。

（三）引入德國人才培養(yǎng)方案標(biāo)準(zhǔn)，重構(gòu)課程體系

由于德國沒有專門的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)方向，我們參照德國機(jī)電一體化專業(yè)的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)習(xí)教學(xué)計劃的內(nèi)容，認(rèn)真領(lǐng)會和分析了德國機(jī)電一體化專業(yè)在人才培養(yǎng)全過程的側(cè)重點，總結(jié)出德國十分重視機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)裝配以及維護(hù)的專業(yè)技能操作培養(yǎng)，同時還注重素質(zhì)教育培養(yǎng)，他們設(shè)置的課程體系是以工作過程為導(dǎo)向的課程體系，根據(jù)職業(yè)崗位核心能力、職業(yè)素養(yǎng)以及技術(shù)發(fā)展的趨勢進(jìn)行課程開發(fā)，讓課程的設(shè)置更貼近實際的生產(chǎn)過程。我們根據(jù)前期對周邊企業(yè)的調(diào)研結(jié)論，結(jié)合德國專業(yè)課程體系構(gòu)建的設(shè)計思路，打破傳統(tǒng)學(xué)科體系，確定符合地方產(chǎn)業(yè)布局的工業(yè)機(jī)器人操作與運維專業(yè)本土化的課程體系。課程體系包括14門學(xué)習(xí)領(lǐng)域類的課程，與傳統(tǒng)的課程不同，他們都是基于實際工作過程的教學(xué)項目，一門課程可能是傳統(tǒng)課程中好幾門課程的綜合體現(xiàn)，但這些課程綜合起來都充分涵蓋了人才培養(yǎng)所需的知識、技能以及素養(yǎng)等培養(yǎng)規(guī)格。

該課程體系對接工業(yè)機(jī)器人設(shè)備裝配與操作、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)安裝與調(diào)試、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運行與維護(hù)、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成應(yīng)用等4個崗位類型，構(gòu)建了13個學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程，其中專業(yè)基礎(chǔ)課程包含課程1——工業(yè)機(jī)器人認(rèn)知、課程2——轉(zhuǎn)向臂機(jī)械系統(tǒng)裝配與調(diào)試、課程3——轉(zhuǎn)向臂電氣系統(tǒng)安裝與調(diào)試、課程6——可編程控制器技術(shù)應(yīng)用、課程7——工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用等5門課程，專業(yè)方向課程包括課程4——轉(zhuǎn)向臂液壓與氣動系統(tǒng)安裝與裝調(diào)、課程8——自動化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)裝調(diào)、課程9——工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)工作站機(jī)械系統(tǒng)仿真與裝調(diào)、課程10——工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)工作站電氣系統(tǒng)仿真與調(diào)試等4門課程，專業(yè)核心課程包含課程5——工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)、課程11——工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)工作站系統(tǒng)安裝與調(diào)試、課程13——工業(yè)機(jī)器人工作站集成應(yīng)用等4門課程。

（四）引入德國教學(xué)項目，開發(fā)符合機(jī)器人教學(xué)的本土化教學(xué)項目

我們以德國機(jī)電一體化專業(yè)成熟的轉(zhuǎn)向臂項目為載體，開發(fā)符合工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)的《機(jī)器人轉(zhuǎn)向臂機(jī)械系統(tǒng)裝配與調(diào)試》課程教學(xué)內(nèi)容。本課程融合了機(jī)械制圖、CAD、機(jī)械基礎(chǔ)、機(jī)械加工、機(jī)械裝配、機(jī)械零件建模仿真的課程內(nèi)容。通過轉(zhuǎn)向臂的加工、裝配、建模仿真的整個工作過程實現(xiàn)課程教學(xué)過程，達(dá)到理論知識夠用為度。經(jīng)過分析和研究，形成了機(jī)械零件識圖與繪制、機(jī)械零件手工加工、機(jī)械零件的切削加工、機(jī)械零件裝配、工業(yè)機(jī)器人典型零件建模、工業(yè)機(jī)器人機(jī)械傳動分析等6個學(xué)習(xí)模塊的教學(xué)內(nèi)容。

（五）本土化德國行動導(dǎo)向教學(xué)方法，創(chuàng)新理虛實“六步法”教學(xué)模式

德國行動導(dǎo)向教學(xué)模式的六步法分別是信息咨詢（Information）、計劃（Plan）、決策（Decision）、實施（Implement）、控制檢測（Control）、評估（Evaluate）。我們結(jié)合學(xué)?，F(xiàn)有的虛擬仿真教學(xué)資源，將德國行動導(dǎo)向教學(xué)法本土化，與理虛實一體化教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合，創(chuàng)新“六歩法”理虛實一體化教學(xué)模式。

詳細(xì)操作為：第一步是信息咨詢。學(xué)生獨立或者以小組為單位，圍繞項目所提出的理論和實操問題收集答案，通過收集答案達(dá)到初步掌握專業(yè)知識，并達(dá)到復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)的作用，鍛煉學(xué)生收集信息和整理信息的能力。第二步是計劃。學(xué)生根據(jù)自己掌握的知識，對任務(wù)的實施制定完整的工作計劃，計劃包含工作內(nèi)容、工作時長、所需設(shè)備、材料等。第三步是決策。教師參與到學(xué)生的討論中，通過學(xué)生制定的不同計劃來判斷學(xué)生對完成任務(wù)所需知識技能的掌握程度，并在這個過程中，根據(jù)知識的掌握程度向?qū)W生講授完成任務(wù)所需的、學(xué)生欠缺的理論知識和技能知識，協(xié)助學(xué)生優(yōu)化計劃，讓計劃具備可實施性。第四步是實施。這一步是學(xué)生根據(jù)已修正好的計劃獨立完成任務(wù)。第五步是控制檢測。教師引導(dǎo)學(xué)生操作虛擬仿真軟件，通過仿真軟件的仿真功能，檢測任務(wù)是否符合要求。第六步是評估。這一步是最重要的，通過嚴(yán)格的課堂評價標(biāo)準(zhǔn)，讓教師、學(xué)生自己、學(xué)生之間進(jìn)行自評和互評，得出結(jié)論，才能了解到本次工作是否達(dá)到要求，是否存在過失，錯誤在哪里。

整個學(xué)習(xí)過程不僅要有效地融入德國行動導(dǎo)向教學(xué)方法的六步法精髓，以學(xué)生為中心，教師為引導(dǎo);同時還要將理論知識、虛擬仿真、實際操作有機(jī)地融入到教學(xué)過程中，讓教學(xué)過程清晰明了，更具有可操作性和可實施性。

三、結(jié)束語

如何將德國的先進(jìn)理念植入國內(nèi)專業(yè)是一個需要認(rèn)真思考和研究的問題。本土化德國“雙元制”職教模式，形成符合中國國情的課程教學(xué)體系，是我們研究和改革的方向?！卷椖亢喗椋罕疚氖?019年成都工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研課題“工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)理虛實一體化教學(xué)模式探索與實踐”（項目編號：2020130307）的研究成果?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]張程，張卓.借鑒德國“雙元制”教育模式的應(yīng)用型本科高校機(jī)器人教育初探[J].電焊機(jī)，2019（9）：27-29.