中圖分類號:G712
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2025.21.025
Research on Practical Teaching Reform under Huang Yanpei's Vocational Education Concept
A Case Study of Industrial Robot Technology Major
SONG Guojie
(Siping Vocational College, Siping, Jilin
AbstractHuang Yanpei proposedthe famous educational theoryof \"enabling the unemployed to have employment and enabling the employed to work happily\",emphasizing the educational principles of \"combining hands and brains, integrating practiceandlearming\"and\"meetingsocialneedsand developing individuality\", whichwillhelpcultivate highqualityskilled talents in thenew era.Thearticleeffectivelyanalyzes theconnotationofHuang Yanpei's vocational education philosophy,andcombines it withthe actual teaching ofindustrial robots toexploreindetail the practicalteachingreform strategies guidedby Huang Yanpei's vocational educationphilosophy,including creating anew model of integrating engineering and strengthening skils through project driven approaches,aiming to enhance students' vocationalabilities and socialadaptability,andcontribute to the sustainable developmentof vocational education inthe new era.
KeywordsHuang Yanpei's vocational educationconcept; industrial robottechnology; practical teaching; teachingreform
隨著工業(yè)4.0時代的到來,工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域作為智能制造的核心領(lǐng)域,對高素質(zhì)技術(shù)技能人才的需求日益增加。然而,當(dāng)前職業(yè)教育在教學(xué)中仍存在理論與實踐脫節(jié)、學(xué)生職業(yè)能力不足等問題。黃炎培先生作為中國現(xiàn)代職業(yè)教育的奠基人,其職業(yè)教育理念歷經(jīng)百年仍具指導(dǎo)意義。他提出的“手腦并用、做學(xué)合一”及“社會化、科學(xué)化、平民化\"原則,為解決職業(yè)教育實踐性不足提供了理論依據(jù)。
1黃炎培職業(yè)教育理念的內(nèi)涵
黃炎培(1878一1965)是中國現(xiàn)代職業(yè)教育的先驅(qū),其職業(yè)教育思想源于深厚的傳統(tǒng)文化根基與強(qiáng)烈的愛國情懷。他認(rèn)為教育的目的是幫助廣大青年謀生,同時滿足對社會人才之需求。主張手腦并用,做學(xué)合一,理論與實踐并行,知識與技能并重,實現(xiàn)“學(xué)校無不用之成材,社會無不學(xué)之執(zhí)業(yè),國無不教之民,民無不樂之生”,這一理念與社會實際極為契合[。在教育方針上,他倡導(dǎo)“社會化、科學(xué)化、平民化”,注重職業(yè)道德教育,以“敬業(yè)樂群”為核心,培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞娜瞬拧_@一理念為現(xiàn)代職業(yè)教育提供了理論基礎(chǔ),尤其在技術(shù)密集型專業(yè),如工業(yè)機(jī)器人技術(shù)中,具有重要的實踐指導(dǎo)意義。
2工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)現(xiàn)狀
2.1理論與實踐脫節(jié),實操課時不足
工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)旨在培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力,但當(dāng)前教學(xué)中理論與實踐的脫節(jié)成為突出問題。以離線編程和現(xiàn)場編程課程為例,部分院校的課程設(shè)置偏重理論講授,如在講解控制原理等理論內(nèi)容時,有的甚至約占比總課時的 70% ,而實操訓(xùn)練僅占 30% ,甚至更低。學(xué)生在校內(nèi)實訓(xùn)室雖能完成基礎(chǔ)仿真任務(wù),如使用RobotStudio設(shè)計簡單路徑,但因缺乏足夠的實操機(jī)會,無法將理論知識轉(zhuǎn)化為解決實際問題的能力。例如,在離線編程中,學(xué)生雖熟悉軟件界面卻難以優(yōu)化復(fù)雜工況下的參數(shù);在現(xiàn)場編程中,面對真實設(shè)備的故障診斷時,學(xué)生往往束手無策。這種\"重理論,輕實踐\"的模式導(dǎo)致學(xué)生進(jìn)入職場后企業(yè)需投入大量時間進(jìn)行二次培訓(xùn),事倍功半。
2.2學(xué)生缺乏復(fù)雜問題解決能力與創(chuàng)新能力
在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的實踐教學(xué)中,學(xué)生雖能完成基本任務(wù),卻普遍缺乏解決復(fù)雜問題的能力與創(chuàng)新能力,這與企業(yè)對復(fù)合型人才的需求形成鮮明對比。以現(xiàn)場編程課程為例,學(xué)生可按教材要求為FANUC機(jī)器人編寫簡單搬運程序,但面對多工況、多變量的實際生產(chǎn)場景,如焊接路徑優(yōu)化或故障排查時,往往無從下手。究其原因,教學(xué)多以標(biāo)準(zhǔn)化任務(wù)為主,缺乏開放性與挑戰(zhàn)性,學(xué)生被動接受指令而非主動探索。如在離線編程課程中,學(xué)生僅練習(xí)單一場景的路徑規(guī)劃,未接觸AI算法或多機(jī)器人協(xié)同等復(fù)雜應(yīng)用,導(dǎo)致創(chuàng)新意識薄弱。此外,課程設(shè)計缺乏項目驅(qū)動的引導(dǎo),學(xué)生習(xí)慣于“依葫蘆畫瓢”,難以提升分析問題與優(yōu)化方案的能力。這不僅限制了學(xué)生的職業(yè)發(fā)展?jié)摿?,還使企業(yè)因人才創(chuàng)新不足而面臨生產(chǎn)效率瓶頸。
2.3職業(yè)道德與團(tuán)隊協(xié)作教育缺失
在工業(yè)機(jī)器人專業(yè)實踐教學(xué)中,職業(yè)道德與團(tuán)隊協(xié)作教育的缺失直接影響學(xué)生的綜合素養(yǎng),與企業(yè)對職業(yè)操守與協(xié)作能力的要求不符。在離線編程與現(xiàn)場編程課程中,教學(xué)內(nèi)容聚焦技術(shù)傳授,而忽視了安全意識與責(zé)任感的培養(yǎng)。此外,課程設(shè)計多為單人任務(wù),團(tuán)隊項目占比不足 10% 學(xué)生缺乏協(xié)作經(jīng)驗。所以在其進(jìn)入企業(yè)之后,可能因缺乏團(tuán)隊精神而影響生產(chǎn)線協(xié)同效率,甚至有可能造成安全事故[4。這與黃炎培“敬業(yè)樂群”的理念相悖,不僅削弱了學(xué)生的職業(yè)競爭力,還增加了企業(yè)培訓(xùn)成本。
2.4教學(xué)內(nèi)容滯后,難以滿足企業(yè)新技術(shù)需求
工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展對教學(xué)內(nèi)容提出了更高的要求,但當(dāng)前課程更新滯后,難以滿足企業(yè)對新技術(shù)人才的需求。以離線編程課程為例,教學(xué)仍聚焦傳統(tǒng)軟件操作,如RobotStudio的基礎(chǔ)功能,而AI集成、數(shù)字孿生等前沿技術(shù)未被納入,導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)與產(chǎn)業(yè)趨勢脫節(jié)。在現(xiàn)場編程中,課程多局限于單一場景,未涉及柔性制造或多機(jī)器人協(xié)同等企業(yè)急需的技能。究其原因,課程內(nèi)容更新周期長(平均2一3年一次),教師技術(shù)儲備不足,且缺乏與企業(yè)的動態(tài)對接?,F(xiàn)階段,大部分職業(yè)院校使用的ABBIRB120設(shè)備已落后于市場主流型號,學(xué)生的實操經(jīng)驗與企業(yè)實際需求存在明顯差距,這不僅降低了學(xué)生的就業(yè)競爭力,還使職業(yè)教育無法有效服務(wù)于產(chǎn)業(yè)升級。
3黃炎培職業(yè)教育理念指導(dǎo)下實踐教學(xué)改革策略
3.1校企交織,打造工學(xué)一體新模式
結(jié)合黃炎培職業(yè)教育理念中的“工讀交替\"理念,院??蓸?gòu)建工學(xué)融合的培養(yǎng)模式,讓學(xué)生在校內(nèi)掌握基礎(chǔ)知識,在企業(yè)環(huán)境中錘煉實戰(zhàn)能力,真正實現(xiàn)“使無業(yè)者有業(yè)\"的教育目標(biāo)。工學(xué)融合的實施需分階段、有序推進(jìn),具體可從三方面入手:第一,在校內(nèi)實訓(xùn)室安排理論教學(xué)與模擬操作,配備工業(yè)機(jī)器人常用軟件與設(shè)備,幫助學(xué)生建立基本技能框架。第二,與企業(yè)合作建立實訓(xùn)基地,安排學(xué)生進(jìn)入真實生產(chǎn)線,參與具體生產(chǎn)任務(wù)。第三,設(shè)置階段性考核與企業(yè)評價環(huán)節(jié),收集學(xué)生表現(xiàn)數(shù)據(jù),動態(tài)調(diào)整教學(xué)計劃,確保工學(xué)交替的連貫性與實效性。
以工業(yè)機(jī)器人離線編程課程為例,首先,學(xué)??砂才艑W(xué)生在實訓(xùn)室學(xué)習(xí)RobotStudio軟件,計劃每周8課時,持續(xù)4周,內(nèi)容包括坐標(biāo)系設(shè)置與基礎(chǔ)路徑規(guī)劃。實訓(xùn)室配備4臺模擬工作站,每臺支持2人操作,學(xué)生需完成“直線搬運仿真”任務(wù),如設(shè)計一個10點路徑,確保無碰撞。教師通過課堂演示與分組練習(xí)指導(dǎo)學(xué)生掌握軟件基礎(chǔ)。隨后,學(xué)生進(jìn)入與學(xué)校合作的某制造企業(yè)實訓(xùn)基地,計劃為期6周的實訓(xùn),參與“ABB機(jī)器人生產(chǎn)線程序設(shè)計”任務(wù)。企業(yè)提供6臺ABB機(jī)器人,每組4人,由企業(yè)工程師指導(dǎo)。任務(wù)要求學(xué)生為汽車零部件搬運編寫程序,涉及多工件路徑規(guī)劃。如學(xué)生需根據(jù)工件尺寸(長 20cm 寬 15cm) 與重量 (2kg) 調(diào)整抓取點與速度,預(yù)計需調(diào)試10一15次以優(yōu)化效率。
3.2任務(wù)牽引,依托項目驅(qū)動強(qiáng)技能
黃炎培“手腦并用”的原則要求職業(yè)教育不僅傳授知識,還要培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新思維。針對工業(yè)機(jī)器人專業(yè)學(xué)生缺乏復(fù)雜問題解決能力的問題,項目驅(qū)動教學(xué)通過真實任務(wù)驅(qū)動學(xué)習(xí)過程,讓學(xué)生在“做中學(xué)”,從而強(qiáng)化其技能,并激發(fā)其創(chuàng)造力。具體而言,項目驅(qū)動教學(xué)需以任務(wù)為導(dǎo)向,實施步驟如下:首先,基于企業(yè)實際案例,設(shè)計具有挑戰(zhàn)性的教學(xué)項目,涵蓋需求分析、方案設(shè)計、程序編寫與成果驗證全流程。其次,讓學(xué)生分組協(xié)作,每組明確分工,教師扮演引導(dǎo)者角色,為學(xué)生提供技術(shù)支持而非直接答案。最后,設(shè)置階段性目標(biāo)與檢查點,如中期匯報與最終驗收,確保項目進(jìn)度與質(zhì)量,同時鼓勵學(xué)生提出創(chuàng)新方案。
以在工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程課程中實施“六軸機(jī)器人焊接工作站編程\"項目為例,具體設(shè)計如下:項目周期計劃為8周,每組4人,配備1臺ABB機(jī)器人與焊接夾具,目標(biāo)是將鋼板焊接精度控制在 ±0.1mm 。
第一階段(第1一2周):學(xué)生分析任務(wù)需求,如焊縫長度 50cm. 厚度 5mm ,確定路徑點與焊接速度,編寫初始程序。教師提供焊接原理講解但不會直接給出代碼,鼓勵學(xué)生自主探索。
第二階段(第3一5周):學(xué)生在設(shè)備上調(diào)試,記錄偏差并優(yōu)化參數(shù)。例如,初始程序可能因電弧不穩(wěn)導(dǎo)致飛濺,學(xué)生需調(diào)整電流至150A并優(yōu)化路徑拐點。
第三階段(第6一8周):驗證成果并嘗試創(chuàng)新,如設(shè)計“動態(tài)路徑調(diào)整\"方案,通過傳感器反饋優(yōu)化軌跡。
在實踐中,每周設(shè)1次中期檢查,教師點評程序邏輯與設(shè)備表現(xiàn)。學(xué)生可能面臨焊接參數(shù)調(diào)試的復(fù)雜情況,需反復(fù)試驗(如10次以上)找到最佳組合。這一過程通過真實任務(wù)錘煉了學(xué)生的實踐能力,為后續(xù)職業(yè)道德教育提供了場景。
3.3德行賦能,基于素養(yǎng)鍛造新格局
黃炎培“敬業(yè)樂群\"理念強(qiáng)調(diào)職業(yè)教育應(yīng)德技并重,培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德與團(tuán)隊精神。針對工業(yè)機(jī)器人專業(yè)實踐教學(xué)中忽視職業(yè)道德教育的問題,教師需在實踐中采取舉措,將職業(yè)道德教育融入專業(yè)實踐教學(xué)全過程,引導(dǎo)學(xué)生形成安全意識、責(zé)任感,增強(qiáng)協(xié)作能力。具體方法如下:一是案例教學(xué),通過真實案例分析職業(yè)道德的重要性,引導(dǎo)學(xué)生反思責(zé)任與規(guī)范。二是團(tuán)隊任務(wù),設(shè)計協(xié)作項目,培養(yǎng)學(xué)生的溝通與協(xié)作能力。三是考核激勵,將職業(yè)素養(yǎng)納入評價體系,如安全操作得分、團(tuán)隊貢獻(xiàn)度等。
比如,在現(xiàn)場編程課程中,設(shè)計“搬運任務(wù)協(xié)同編程”團(tuán)隊項目,計劃4人小組協(xié)作完成玻璃制品搬運任務(wù)。任務(wù)要求路徑平穩(wěn),速度控制在 0.5m/s 以下。實施過程分兩步:第一步(2周),學(xué)生分工編寫程序與設(shè)計夾具;第二步(2周),調(diào)試設(shè)備并優(yōu)化。如某學(xué)生發(fā)現(xiàn)速度過快導(dǎo)致抖動,須與組員協(xié)商將速度調(diào)整至 0.4m/s.
整體而言,德技并修通過教育與實踐并舉,彌補了職業(yè)道德教育的缺失,為動態(tài)對接產(chǎn)業(yè)需求提供了素養(yǎng)保障。
3.4產(chǎn)業(yè)聯(lián)動,賦予課程革新動能
黃炎培“社會需要”原則要求職業(yè)教育與產(chǎn)業(yè)需求同步。針對教學(xué)內(nèi)容滯后的問題,學(xué)校可通過動態(tài)更新課程內(nèi)容,確保學(xué)生掌握前沿技術(shù),滿足企業(yè)對復(fù)合型人才的需求。具體而言,學(xué)校需從以下三方面入手:第一,建立校企聯(lián)合開發(fā)機(jī)制,每半年調(diào)研產(chǎn)業(yè)需求,更新教學(xué)內(nèi)容。第二,引入AI、數(shù)字孿生等新技術(shù),設(shè)計專項模塊。第三,邀請企業(yè)專家授課或指導(dǎo)實訓(xùn),提升教學(xué)的實用性。
仍然以離線編程課程為例,可在其中新增“AI路徑優(yōu)化”模塊,與某機(jī)器人企業(yè)合作開發(fā)。學(xué)生開展基于機(jī)器學(xué)習(xí)的路徑規(guī)劃,任務(wù)為“多工況自適應(yīng)仿真”,計劃4周完成。例如,模擬3種工件(大小分別為 10cm 、15cm、20cm) ,學(xué)生需編寫AI程序優(yōu)化搬運路徑,每次仿真約需調(diào)整5一10次參數(shù)。企業(yè)專家預(yù)計每季度提供1次技術(shù)講座,講解AI應(yīng)用場景。而在現(xiàn)場編程課程中,可引入“柔性制造實操”,學(xué)生調(diào)試ABB機(jī)器人實現(xiàn)多品種小批量生產(chǎn)。任務(wù)要求切換3種工件類型(如圓形、方形、異形),每種需調(diào)整夾具與程序,學(xué)生需在1小時內(nèi)完成切換,調(diào)試約需15次以確保精度。
4結(jié)語
黃炎培職業(yè)教育理念以其深厚的理論內(nèi)涵與實踐導(dǎo)向,為工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的實踐教學(xué)改革提供了重要啟示。針對工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)中存在的現(xiàn)實問題,可通過工學(xué)交替、項目驅(qū)動、德技并修、課程更新等舉措,以切實提升職業(yè)院校專業(yè)實踐教學(xué)質(zhì)量和效率。
★基金項目:中華職業(yè)教育社第二屆黃炎培職業(yè)教育思想研究規(guī)劃課題立項課題“黃炎培職業(yè)教育理念指導(dǎo)下的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)改革研究”(ZJS2024YB118)。
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