

智能焊接技术专业教学标准的研究与探索
作者: 陈志强 谷霞英[摘 要]随着市场对智能焊接技术人才的需求不断增加,专业教学标准与实际岗位需求差异日益加大,探索修订智能焊接技术专业教学标准迫在眉睫,通过分析智能焊接技术在工业领域的广泛应用和发展趋势,找到现有智能焊接技术专业教学标准的不足,理清专业教学标准开发的思路与路径,对设计原则、内容与要素、制定和优化过程进行深入探讨,基于“岗课赛证”综合育人视角,创新性地运用“三融通+四协同+五对接”的建设思路,对智能焊接技术专业教学标准展开研究与探索。结合相关研究成果和实践经验,建立适用于智能焊接技术的教学标准体系。
[关键 词]智能焊接技术;专业教学标准;人才培养;“岗课赛证”
[中图分类号]G712[文献标志码]A[文章编号]2096-0603(2023)29-0118-04
随着科技的不断进步和工业化进程的加速推进,智能焊接技术在制造业中的应用越来越广泛。智能焊接技术能够提高焊接质量、提高工作效率、减少人力成本,并具有较好的自动化和智能化特性。随着市场对智能焊接技术人才的需求不断增加,相关专业教育也面临新的挑战。然而,当前智能焊接技术专业教学标准存在一些突出问题。首先,由于技术发展的迅猛,现行教学标准滞后于行业需求,无法满足企业对高素质技能人才的需求。其次,缺乏与企业和职业岗位之间的紧密对接,教学内容与实际工作的联系不够紧密,学生毕业后往往面临就业与实际工作之间的差距。
一、智能焊接技术对人才培养的新要求
智能焊接技术是指利用先进的计算机科学、人工智能和机器学习技术,结合传感器、控制系统和机器人技术,实现对焊接过程自动化、智能化和精密化的一种技术。它主要包括焊接过程的自动控制、机器人焊接、视觉检测和智能优化等方面。智能焊接技术的实现需要对焊接过程进行精确监测、数据分析和智能决策,提高焊接过程的效率、精度和可靠性。
智能焊接技术在工业领域的应用非常广泛,涵盖了许多领域和行业,如制造业、航空航天、汽车制造、能源行业等。具体应用包括:
1.自动化焊接。智能焊接技术可以实现焊接过程的全自动化,通过机器人执行焊接操作,提高生产效率和质量稳定性。
2.智能监测与控制。利用传感器和监测设备,智能焊接技术能够实时监测焊接过程的温度、电流、电压等参数,通过智能控制系统进行实时调整,确保焊接质量。
3.视觉检测与识别。采用计算机视觉和图像处理技术,智能焊接技术能够对焊接缺陷进行自动检测和识别,提高焊接质量控制的准确性。
4.远程监控与管理。智能焊接技术可以通过云计算和远程监控系统,实现对焊接过程的实时监控、数据分析和远程管理,提高生产效率和管理水平。
基于以上分析,智能焊接技术的应用对焊接技术人才提出了新的要求:
1.多学科知识储备。智能焊接技术涉及计算机科学、机器学习、传感器技术等多个学科领域,需要焊接技术人才具备相关的跨学科知识储备。
2.技术实践能力。面对智能焊接设备和系统,焊接技术人才需要具备丰富的实践经验和操作技能,能够灵活运用各种智能化设备进行焊接操作和维护。
3.数据分析与决策能力。智能焊接技术需要对焊接过程中产生的大量数据进行分析和处理,焊接技术人才需要具备数据分析和决策能力,能够利用数据优化焊接工艺和控制系统。
4.持续学习和创新意识。智能焊接技术持续发展,焊接技术人才需要具备持续学习的能力,保持对新技术的关注和创新意识,不断提升自身的专业素养和能力。
二、智能焊接技术专业教学标准的研究现状与问题
在2021年发布的《职业教育专业目录》中将焊接技术与自动化专业更名为智能焊接技术,目前各高职院校在编制人才培养方案和进行课程设置时,仍然沿用2019年7月教育部发布的《高等职业学校焊接技术与自动化专业教学标准》。自2021年更名以来,关于智能焊接技术专业教学标准的探索研究还比较少,大部分学者的研究重点主要在课程体系构建、人才培养模式改革和在线精品课程建设等方面[1]。尽管已经有一些研究在智能焊接技术专业教学标准方面取得了一些进展,但仍存在以下问题:
1.标准滞后于行业企业的需求。教学标准的修订滞后于行业的技术进步,无法及时捕捉到新技术和新应用的需求,影响了教育的实用性和紧密度。新技术、新工艺、新规范未得到及时更新,如人工智能、大数据、区块链技术等前沿技术。实践证明,科技的创新必然会引领专业技术的创新发展,及时将其纳入教学标准和教学内容,有助于夯实学生的可持续发展基础。
2.教学内容与实际工作之间存在一定的鸿沟。现有的教学标准和教材与实际工作的联系不够紧密,学生毕业后面临实践能力不足、适应工作环境困难等问题。
3.智能化生产岗位能力培养不突出。基于智能焊接技术专业人才的用工现状和产业亟待转型发展的迫切需求,主要岗位群和技术领域发生了变化,从而对学生的素质、知识、能力方面的要求也产生了一定的变化。专业核心课程中体现智能焊接技术的课程比重不高,7门核心课程中仅有1门与智能焊接技术直接相关。
4.缺乏评估体系和标准。缺乏统一的评估体系和评估标准,难以准确衡量学生在智能焊接技术方面的学习成果和职业能力。
三、专业教学标准的开发思路与流程
(一)智能焊接技术专业教学标准的设计原则
智能焊接技术专业教学标准的设计原则和方法旨在确保教学内容与行业发展趋势紧密对接,培养具备实践能力、问题解决能力和创新能力的高素质技术技能人才。教学标准的设计首先要理清“为谁培养人、培养什么人、怎样培养人”的根本问题,把思政育人贯穿教育教学全过程。另外,应遵循学科前沿导向原则,将最新的智能焊接技术理论和应用纳入教学内容中,以保持教学的科学性和实用性。同时,应以学生能力导向为核心,注重培养学生的实践能力和团队协作精神,使其能够灵活应用智能焊接技术解决实际问题。
(二)智能焊接技术专业教学标准的内容结构和要素
依据《国家职业教育改革实施方案》《关于职业院校专业人才培养方案制订与实施工作的指导意见》《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》等政策文件,并参考教育部早期公布的相关专业教学标准,智能焊接技术专业教学标准的内容结构应包含教学目标、知识体系、技能要求、实践教学和评价体系等要素。教学目标要明确规定学生应具备的素质、知识和能力,为教学活动提供指导;知识体系包括公共基础、核心原理和最新研究成果等,旨在让学生全面了解智能焊接技术的知识体系;技能要求明确学生在智能焊接技术方面所应具备的操作技能、实验操作和问题解决能力等;实践教学环节,包括实验实训、跟岗实习、顶岗实习、综合实践项目等[2],培养学生的实践能力和团队合作精神;评价体系,如阶段测评、实践任务评估、综合考核、增值性评价等,对学生的学习情况和能力提升情况进行准确评价。
(三)教学标准的制定和优化流程
教学标准的制定和优化应遵循需求调研、专家讨论与制定、试行与评估、修订与完善、推广与应用、持续监测与更新等基本流程。
1.需求调研。通过行业调研、企业需求分析和教育需求调查等手段,了解人才培养的实际需求和行业的技术趋势。
2.专家讨论与制定。组织相关领域的专家、教师等进行讨论和研究,制定教学标准的具体内容和要求。
3.试行与评估。将教学标准应用于实际教学中,进行试行阶段的教学实践,并收集师生的反馈意见,评估教学效果。
4.修订与完善。根据试行阶段的评估结果,对教学标准进行修订和完善,保持与时俱进。
5.推广与应用。经过多轮的修订和完善后,将教学标准推广到更广泛的教育机构及教师中,确保智能焊接技术专业教学标准的质量和一致性。
6.持续监测与更新。建立长效的监测机制,跟踪教学标准的实施情况和效果,根据行业发展和教育需求的变化,及时更新和调整教学标准,保持其适应性和有效性。
四、专业教学标准的建设路径
专业教学标准的制定可利用“三融通+四协同+五对接”的建设思路,构建“岗课赛证”融通的模块化课程体系,完善“岗课赛证”综合育人机制[3]。
(一)实现“三融通”,推进因材施教、分类培养
1.融入岗位标准,深入了解智能焊接技术领域的岗位需求,将岗位标准作为教学目标[4],确保学生掌握与实际工作岗位相匹配的知识和能力。课程设置针对性强,覆盖智能焊接技术的各个方面,培养学生的实际操作和问题解决能力。
2.融入证书标准,参考国内外相关证书标准,在课程中融入相关知识点和技能要求。教学内容与职业资格证书的要求紧密对接[5],通过系统的教学和实践训练,帮助学生达到取得职业资格证书的水平。
3.融入技能竞赛标准,借鉴智能焊接技术领域的技能竞赛标准,将竞赛项目和技巧融入课程中,激发学生的创新意识和竞争激情。通过实践技能竞赛项目,学生能够运用所学知识和技能解决实际问题,提高他们的综合实践能力和团队合作能力。
(二)加强“四协同”,打造产教联合体、命运共同体
政府、行业、企业和学校之间加强合作,打造四方协同的命运共同体,共同推动智能焊接技术专业教学标准的制定和实施。政府部门应制定相关政策和标准,提供政策指导和资金支持,并与教育部门、产业发展部门紧密合作,共同研究智能焊接技术的发展趋势和需求,构建“一体两翼”职教改革新格局;学校与焊接行业协会、行业领先企业等建立紧密的合作关系,通过定期的行业研讨会、专家座谈会等方式,共同研究和制定智能焊接技术专业教学标准,充分借鉴行业、企业专家的意见和建议;学校与焊接行业和企业建立深度合作关系,开展产学研合作项目,将企业的实际案例和项目引入教学中,学校与企业共建共享教学资源,形成教学资源共享和经验互通的合作机制,共同推进产教融合、校企合作走深走实。
(三)坚持“五对接”,保障科学性、合理性
1.专业与产业、职业岗位对接。在制定智能焊接技术专业教学标准之前,首先需要对产业发展趋势进行充分的分析和研究。通过对智能焊接技术领域市场需求、技术创新、行业政策等因素的了解,能够预测未来产业的发展方向和趋势。将智能焊接技术专业教学标准与产业需求紧密联系起来是制定高质量标准的重要基础。通过调研和对话,与行业内的企业、专家进行深入交流,了解产业对智能焊接技术人才的能力要求和技能需求。在制定教学标准时,要充分考虑这些需求,确保培养出具备实际应用能力和创新能力的毕业生。与企业和行业协会的合作是促进专业与产业、职业岗位对接的重要途径[6]。建立校企合作机制,与智能焊接技术相关的企业合作,共同开展项目合作、实践基地建设、实习实训等活动,让学生在真实的职业环境中进行实践学习,了解企业的工作需求和岗位要求。与行业协会合作,参与行业研讨会、技术交流活动,获取行业最新资讯和技术动态,对教学内容和标准进行修订和更新。
针对智能焊接技术职业岗位的需求,进行专业课程设置与职业岗位要求的匹配是确保教学标准与产业对接的重要环节。通过与企业和行业的合作,了解职业岗位的技能要求和能力需求,将这些要求和需求转化为具体的教学内容和教学目标。根据岗位需求,有针对性地设置实践课程、项目课程以及创新研究课程,培养学生的实际操作能力、问题解决能力和创新能力。
2.专业课程内容与职业标准对接。为了确保智能焊接技术专业课程内容与职业标准的对接,需要进行职业标准与专业课程的关联性分析。通过研究职业标准中的技能要求、知识要求和工作任务,与智能焊接技术专业的课程内容进行比对和对照,找出二者之间的联系和差距。在制定和修订课程教学标准时,将职业标准中的要求纳入课程体系和教学内容中,确保学生能够获得所需的知识和技能。智能焊接技术的前沿发展与课程的更新密切相关。随着科技的不断进步和应用的不断拓展,智能焊接技术也在不断更新和演变。为了使专业课程与前沿技术保持同步,需要定期进行智能焊接技术的前沿发展研究,了解最新的技术趋势和应用场景。根据前沿技术的变化,及时修订和更新课程内容,引入最新的理论知识和实践案例,培养学生具备应对未来发展的能力。为了增强学生的实际操作和解决问题能力,可以设立实践项目,并对教学内容进行调整。通过与企业和行业的合作,开展实践项目,让学生参与真实的智能焊接任务和工程项目。在这个过程中,学生可以将理论知识应用到实践中,掌握相应的技术和工艺,培养解决实际问题的能力。同时,对教学内容进行相应的调整,将实践项目经验和技巧作为重要的教学内容,使学生能够在实践中不断提升自己的技能水平。