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职业本科机器人技术专业课程体系构建的研究

2022-08-09徐洪亮刘富凯

吉林工程技术师范学院学报 2022年5期
关键词:课程体系机器人理论

徐洪亮,刘富凯

(长春汽车工业高等专科学校,吉林 长春 130013)

随着我国工业化的不断推进,职业教育的不断发展,机器人技术研发、应用等领域的复合型高素质人才的需求不断增加。据资料显示,自2012年长春汽车工业高等专科学校首开工业机器人技术专业,截止2018年,工业机器人技术专业在高职院校专业布点数达536个[1],各类工业机器人技术专业人才不断被输送到企业生产的前线,完成工业机器人安装、调试、维护保养、系统集成以及虚拟调试等工作任务,工业机器人应用技术也被推向一个新的发展阶段。2016年作为本科院校的东南大学率先设立机器人工程专业,现已形成了以机器人自动化为起点、智能机器人为代表的人才培养体系。继东南大学之后,2017年~2019年,共计187所本科院校开设机器人工程专业[2]。

机器人在高职高专和本科院校势头发展良好的情况下,《现代职业教育体系建设规划(2014~2020 年)》提出,到2020年,职业教育与普通教育相互沟通,体现终身教育理念,具有中国特色、世界水平的现代职业教育体系,建立人才培养立交桥,形成合理化结构,推动现代教育体系基本建立、教育现代化基本实现[3]。在此形势下,2019年海南科技职业大学、山东外事职业大学、南昌职业大学等15所职业本科院校率先走上了本科层次职业教育的舞台。2020年,作为公办院校的南京工业职业技术大学经教育部批准成为本科层次职业院校,是目前第一所也是唯一一所公办本科层次职业院校,随着职业教育的不断发展,将会有更多的公办高等职业院校迈入本科层次职业教育行列。本科层次的机器人技术研发、应用的人才培养工作将不断得以推进,逐步得到完善。

一、高等职业教育本科层次课程体系建设所面临的问题

机器人类专业的研究与应用已经在高等职业教育和本科教育如火如荼地开展起来,高等职业教育已近10年,而本科也已开展6年左右。本科和高等职业院校在机器人的方向仍有所不同,他们之间也缺少一定的衔接。为了更好地发展我国职业教育,2019年国家教育部批准15所院校成为职业本科院校,填补职业教育的空白。由于本科层次职业教育开展时间较短,人才培养方案制定、课程体系设置、课程内容安排等方面仍在探索过程中,因此,需要面临很多问题。

(一)生源问题

随着我国本科生的逐年扩招,导致本科录取分数线逐年下降,很大程度上压缩了高等职业教育的生源数量和质量,近5年东北地区尤为严重。以吉林省为例,吉林省2017~2021年度普通高考理工类录取分数线,见表1。从表1中可以看到高职高专类录取分数线基本稳定在150分左右,而二本类院校录取分数呈逐年下降趋势,这在一定程度上压缩了高职高专类院校生源数量和质量,导致进入高职高专类院校的多数学生理工类知识基础薄弱,专业理论知识学习存在一定难度。

表1 吉林省2017—2021年度普通高考理工类录取分数线

(二)机器人技术专业课程体系定位问题

高职高专院校开展工业机器人技术专业教学已近10年,而本科教授机器人工程6年左右,本科层次职业教育的机器人专业名称为机器人技术[4],其名称差异可见其定位不同。作为本科层次职业教育的机器人技术专业,由于其所属学校为高等职业院校,而教育层次属于本科,与本科院校具有同等效力,毕业可获得本科学历和学位,可直接考取研究生,而不需要等待两年或专升本毕业之后再考取研究生。面对这种情况,本科层次职业教育的机器人技术专业是倾向于原高职高专类的工业机器人技术,以操作为主,理论为辅;或是更倾向于本科院校的机器人工程,理论为主,操作为辅,亦或开辟一个新的模式,这是现在所面临的一个重要课题。

(三)机器人技术专业课程体系设置面临的问题

1.理论课程设置。目前,由于企业需求、教学条件、学生素质等原因,高职高专类的工业机器人技术课程体系及内容设置时,除去必要的公共理论课程,专业理论方面则相对较少,技术应用的上升空间和创新空间被迫压缩;反观本科院校的机器人工程专业,由于身处于高等本科院校以理论为主的教学体系中,不免课程中更多地强调理论,而过多的理论知识在实践中不能得以应用,导致了学而无用的问题。作为本科层次职业教育的机器人技术专业,要培养机器人技术应用与技术创新地高素质符合型人才,同时也要满足部分学生有进一步求学的需求,那么如何将理论课程设置的即有一定高度又符合实际情况,是一个面临的重要问题。

2.实践课程设置。目前,由于实训条件、学生素质等原因,高职高专类的工业机器人技术课程体系及内容设置时,强调动手能力,职业课程则以实训课程实训内容为主体,如果用大量的时间进行实训教学,过多实训,则会导致学生身心疲惫,失去兴趣,也容易造成学生发生心理变化,给自己贴标签,认为自己没有上升空间;反观本科院校的机器人工程专业,由于实训设备不足、实训教学惯用教学实验的思想,实训课程较少、实训内容不贴合生产实际,导致学生实践能力不足,提升空间有限,造成很多学生毕业后不得不从基础实践做起。作为本科层次职业教育的机器人技术专业,如何提升学生的兴趣、激发学生积极进取的学习动力,更好地提升学生实践能力?是承袭原有职业教育的实训体系,或是拿来主义——照搬本科院校,还是开辟新的途径,实践课程的合理设置将是一个非常重要地问题。

二、构建本科层次职业课程体系合理化建议

准确定位是办好本科层次职业教育的前提,也是制定人才培养方案和构建课程体系的前提,而合理的人才培养方案和课程体系则是本科层次职业教育的基础。

(一)分层次选拔,择优质生源

目前,高职高专院校的生源主要有两部分组成:高考和单招。而社会对本科层次职业教育认知甚少,无试点院校的地区、省份几乎不了解。学生和学生家长是否认可4年的本科层次职业教育,有待考量。如果以专科分数为录取线,一考一志愿决定生源,将可能存在进入本科层次专业学习的不少学生,知识结构较差,理论基础薄弱,学习能力不足,这实际违背了国家推行本科层次职业教育的初衷。

国家为推进职业教育的稳步向前发展,促进区域经济发展,确保各本科层次职业院校有效地培养高素质技术技能型人才,在《本科层次职业教育专业设置管理办法(试行)》中第三章第十六条第二款规定:高等职业学校(专科)设置本科层次职业教育专业总数不超过学校专业总数的30%,本科层次职业教育专业学生总数不超过学校在校生总数的30%[5]。依据此款规定,可通过以下方法选拔优质生源进行培养。

1.高考选拔。理工科招生录取分数线与普通本科院校相同,按照高考成绩择优录取符合标准的学生,进入本科层次专业进行学习。高考成绩达到本科录取线虽然不能代表学生的潜质,但其理论基础比较牢靠,易于接受系统的理论学习,为自身技能提升、技术革新提供了相对较大的空间。

2.校内选拔。无论高考或是单招考入专科专业的全体新生,不搞一锤定音,而是全体起立,进行重新选拔,少数优秀者可根据成绩自行选择心仪的本科层次专业。选拔一批能力强、积极进取的专科专业学生进入本科层次专业,进一步提高培养本科层次高素质人才的质量。

(二)调研分析,准确定位

开展本科层次职业教育的机器人技术专业教学,要充分调研、分析区域产业发展需求,做好人才需求分析和预测,结合高等院校实际办学条件,合理制定本专业人才培养方案,并构建适宜的课程体系。

本科层次职业教育所属学校为高等职业院校,而教育层次属于本科,其既具有职业教育属性,也具有本科教育属性的特点,因此本科层次职业教育的机器人技术专业,是一个新的专业,其人才培养的定位和课程体系的定位亦是全新的。

1.人才培养定位。目前,高职高专院校工业机器人技术专业培养的学生发展方向为技术工人,普通本科院校机器人工程培养的学生发展方向为工程师。随着时代的发展,这种由于教育产生的阶层过于分化,导致工人难出大匠,工程师难出大师。而本科层次职业教育恰好承上启下,其培养的学生可具有双重身份,即技术工人+工程师。

2.课程体系定位。本科层次职业教育开展机器人技术专业教学时,其课程体系中设置的理论课程与实践课程之间,只有先后之分,而无主辅之别,理论与实践相辅相成、互为支撑。切实做到理论指导实践,实践验证理论,进而达到理论与实践相统一。

(三)理论指导,实践验证

职业本科教育与应用型本科存在一定差异,职业本科更突出于职业教育,其人才培养模式、教学方式、课程体系建设不可照搬照抄普通本科院校。通过对应用型本科院校课程体系和职业本科课程体系的研究,制定符合自身发展的职业本科人才培养课程体系。

1.理论课程设置。作为本科层次职业教育机器人技术专业理论课程的设置,可结合高等职业教育的特点和自身定位,专业课程设置情况,借鉴普通二本、民本院校的机器人工程专业,合理设置理论课程和编排理论内容,其理论课程和理论知识需为后续实训、实践课程提供理论支撑,而非为了达到某种要求或规定刻意拼凑理论课程或理论内容。例如,机器人技术专业的公共基础模块课程中需设置线性代数这门课程,该课程的数组部分为后续工业机器人编程技术和工业机器人高级编程等专业课内容提供了理论基础,学生在学习过线性代数这门课程之后,能够比较容易地运用数组进行编程。再如,专业核心模块的工业机器人编程技术课程中需编排程序指令原理、指令组成元素及各元素的原理等理论内容,学生在了解该部分理论内容后,在实践训练中易于掌握指令的使用方法和应用场合。

2.实践课程设置。本科层次职业教育的机器人技术专业实践课程是培养复合型高素质人才的重要组成部分。实践课程设置的适宜性、内容编排的合理性将激发学生的学习动力,提升自身技能,开发其创新能力。机器人技术专业的实践课程的设置需结合自身特点,结合学校实践教学条件,借鉴专科层次实践课程,但要与之区别开来。专科层次实践课程中,首先,强调专业技能实践、工艺技能实践。其次,为基础技能实践。最后,为综合技能实践,创新技能实践成为或有或无的存在。而本科层次机器人技术专业培养人才定位为技术工人+工程师,学制为4年,相较于专科层次多出一年的时间,因此,首先强调综合实践技能、创新实践技能,其课程内容最为丰富,课时最长,不仅进行实践教学,也包括各级别高水平技能竞赛培训、职业技能等级考试培训等实践内容;其次,专业实践技能、工艺实践技能,其课程设置与专科层次基本相同;最后,基础实践技能,其课程减少冗长、繁复的练习时间。在实践教学过程中,不断优化、完善实践课程和课程内容。

三、结语

本科层次职业教育机器人技术课程体系是培养智能制造产业高技能水平人才的载体,是保障和提高职业教育质量的关键。结合地方产业特色,社会发展需求,以校内资源为基础,广泛吸纳并整合社会优质资源,经校企双方共同努力,构建完备的机器人技术专业课程体系,有效地培育复合型高素质的机器人技术人才,切实推动机器人技术专业本科层次职业教育的发展,实现校企共赢。

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