تسخير خلية عمل التعليم المهني والتقني: سد فجوة التعلم في الفصول الدراسية والتطبيقات الواقعية
في استطلاع حديث أجرته YouScience، يقول قادة الصناعة إن التحدي الأول الذي يواجههم هو تقلص المواهب. تُظهر الاتجاهات في توظيف العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات أنه بسبب التقدم السريع في التكنولوجيا، فإن المهارات والسمات التي يبحث عنها أصحاب العمل في المرشحين المحتملين تتطور إلى طلب أعلى على المهنيين ذوي الخبرة التقنية والمهارات الشخصية القيمة، أو المهارات الشخصية. أدى الانفصال بين هذه المهارات الناعمة والمعرفة التقنية إلى إحباط العديد من أصحاب العمل من مجموعة المواهب الحالية داخل الصناعة التحويلية.
تم تصميم خلية عمل التعليم المهني والتقني لسد هذه الفجوة من خلال تزويد الطلاب بتطبيقات واقعية لخلايا العمل في سياق الأتمتة الصناعية. من خلال الانخراط في أنشطة العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات الأصلية، يتعلم الطلاب أساسيات الروبوتات الصناعية وعمليات التصنيع، بما في ذلك نقل الأشياء والفرز والتفريغ، مع بناء مهارات ناعمة قيمة أيضًا، مثل التفكير النقدي والقدرة على التكيف وحل المشكلات الإبداعي والتواصل والتعاون. دعونا نلقي نظرة فاحصة على كيفية اتصال الميزات المختلفة لـ CTE Workcell بتطبيقات الصناعة وتجهيز الطلاب للنجاح على الصعيدين الشخصي والمهني.
تطوير قادة الغد
يطور الطلاب كل من المهارات الصلبة والمهارات الشخصية من خلال استكشاف المكونات المختلفة لخلية عمل التعليم المهني والتقني، واستكمال وحدات مختبر العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات، والمشاركة في عملية التصميم الهندسي. يتوافق تصميم خلية عمل التعليم المهني والتقني والأنشطة في منهج مختبرات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات مع معايير الصناعة الحالية، ويسمح للطلاب باستكشاف التطبيقات الواقعية لخلايا العمل.
6 - ذراع المحور ونظام الإحداثيات الديكارتية
من خلال التلاعب بذراع المحاور الستة، سيكتسب الطلاب مهارات رياضية قيمة أثناء استكشاف التصنيع الصناعي. مثل العديد من الأذرع الروبوتية في الصناعة التحويلية، يعمل ذراع 6 محاور باستخدام نظام الإحداثيات الديكارتية، وهي شبكة رياضية من القيم التي تتضمن محاور x و y و z لمساحة ثلاثية الأبعاد (3D). تستخدم العديد من الروبوتات الصناعية التكوين الديكارتي، بما في ذلك الطابعات ثلاثية الأبعاد وكذلك الأذرع الروبوتية المستخدمة في عمليات الالتقاط والمكان، ومناولة المواد، وتجميع المنتجات، واللحام، والطلاء، والحفر، والتفريغ.
من خلال التعرف على نظام الإحداثيات الديكارتية، سيتقن الطلاب المفاهيم الرياضية مثل فهم مستويات الإحداثيات ؛ وتحديد مواقع الإحداثيات ؛ وحساب وترميز الحركات الدقيقة للذراع سداسي المحاور. يمكن للطلاب أيضًا استخدام قلادة التدريس في VEXcode EXP، المصممة لمحاكاة الأجهزة المحمولة في العالم الحقيقي المستخدمة للتحكم في الآلات الروبوتية. سيجد الطلاب الذين يجدون عادة الرياضيات مخيفة أن التعلم مثير من خلال إكمال الأنشطة ذات الصلة بناءً على حالات الاستخدام في العالم الحقيقي.
الناقلات وبرج الإشارة
بالإضافة إلى ذراع 6 محاور، تشتمل خلية عمل CTE على كل من الناقلات السرجنتية والخطية، وهما الناقلان الأكثر استخدامًا في التصنيع الصناعي. بينما يستكشف الطلاب هذه الناقلات، سيتعرفون على أهمية التوقيت أثناء نقل المواد والتطبيقات الواقعية لاستخدام أجهزة الاستشعار للكشف عن الأشياء وفرزها. باستخدام ناقلات ومستشعرات CTE، يمكن للطلاب نقل الأقراص والمكعبات وفرزها وتصنيفها على منصات نقالة بناءً على ميزات كل منهم، مثل اللون وعلامة أبريل.
علاوة على ذلك، تم تصميم برج الإشارة، وهو هيكل يستخدم لتوصيل حالة التشغيل باستخدام الأضواء الملونة، لتعليم الطلاب تطبيقات الصناعة الأصلية. سيتعلم الطلاب كيفية ترميز برج الإشارة للدلالة على الأخطاء، والحاجة إلى التدخل البشري، والظروف الآمنة، والمزيد. بينما يستكشف الطلاب هذه التطبيقات، سيعززون مهاراتهم في البرمجة. سيحسن الطلاب أيضًا قدرتهم على جمع البيانات وتحليلها وسيعززون مهاراتهم في البحث العلمي أثناء ملاحظتهم لنتائج المشروع والتنبؤ بها وتسجيلها وإيصالها.
التقييم الذاتي للطالب
سيستخدم الطلاب دفاتر ملاحظات هندسية لإظهار تعلمهم على مدار وحدات مختبر العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات من خلال المطالبات وأسئلة التأمل الذاتي وأنشطة التقييم. سيقوم الطلاب بتسجيل المصطلحات الرئيسية والأسئلة والتصاميم والأفكار الجديدة لفهرسة تعلمهم. من خلال إكمال التقييمات الذاتية في منتصف ونهاية الوحدات، سيقيس الطلاب تعلمهم، ويحددون مجالات التحسين، ويظهرون النمو.
عملية التصميم الهندسي
من خلال أنشطة CTE Workcell، سيتعلم الطلاب المكونات الأساسية لعملية التصميم الهندسي، بما في ذلك كيفية تحديد المشكلة وتطوير الحلول وتحسين الحلول بشكل متكرر. في هذه العملية، سيتعلم الطلاب أن الفشل هو الطريق إلى النمو، وأن المخاطرة هي مفتاح الابتكار. هذه الصفات هي ما يبحث عنه أصحاب العمل بنشاط - المرشحون الذين لديهم القدرة على حل المشكلات بشكل فعال، والتكيف مع التحديات الجديدة، والتفكير في عمليات التحسين والتنقيح.
عندما يكمل الطلاب دفاتر ملاحظاتهم الهندسية ووحدات مختبر العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات، سيتعلمون التعاون مع أقرانهم بشكل فعال لتقديم الملاحظات وتطوير حلول مبتكرة للتحديات. ستفيد المهارات الناعمة مثل التفكير النقدي والتواصل والعمل الجماعي الطلاب ليس فقط في الفصل الدراسي، ولكن في مكان العمل، سواء داخل مجال العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات أو خارجه.
التوافق مع معايير الصناعة
تم تصميم مكونات خلية عمل CTE ووحدات مختبر CTE STEM لتلبية معايير الصناعة في الأتمتة الصناعية. تتوافق الدروس مع قائمة مراجعة المهارات الروبوتية التي تقدمها جمعية هندسة التصنيع (SME)، وتشمل موضوعات مثل أسس التصنيع، والتطبيقات الروبوتية، والسلامة، وأجهزة وبرامج الروبوت، وبرمجة الروبوت وعملياته. سيتعلم الطلاب نفس المهارات الأساسية المطلوبة من المهندسين والميكانيكيين، بما في ذلك القدرة على وصف أنظمة الإحداثيات، وفهم المؤثرات النهائية، وإجراء الترميز عبر الإنترنت.
تعد دورات التعليم المهني والتقني موردًا قويًا لأي طالب يرغب في الحصول على شهادة أساسيات الروبوتات في التصنيع (RMF). للحصول على معلومات إضافية حول اتصالات معايير الصناعة المحددة، راجع المورد التالي: VEX CTE Workcell Industry Standards.
تتمتع خلية عمل CTE بالقدرة على إلهام الجيل القادم من الميكانيكيين والمهندسين والمبرمجين والمصممين. وفقًا لاستطلاع YouScience، يعتقد 62 ٪ من طلاب المدارس الثانوية أن الاستعداد الجامعي والمهني هو أحد مسؤوليات مدرستهم، ومع ذلك يشعر 41 ٪ فقط بالاستعداد لاتخاذ قرار مهني عند التخرج. بالنسبة للطلاب الذين يشعرون بعدم اليقين بشأن مستقبلهم، يمكن أن يكون تطوير الاهتمامات المهنية داخل الأتمتة الصناعية من خلال CTE Workcell تحويليًا لأنهم يكتسبون مهارات جديدة ويكتشفون قدراتهم الطبيعية. من خلال تعزيز الخبرة العملية وإشعال الشغف، لا تعالج خلية عمل CTE هذه الفجوة فحسب، بل تمهد الطريق أيضًا لقوة عاملة واثقة وقادرة، وعلى استعداد لمواجهة تحديات صناعات الغد.
المراجع:
ClearStaff. "التحديات الفريدة التي تواجهها الشركات الصناعية والصناعية في العثور على المواهب وجذبها والاحتفاظ بها." ClearStaff Inc. https :// clearstaff.net/the-unique-challenges-industrial-and-manufacturing-companies-face-in-finding-attracting-and-retaining-talent/.
مجموعة الروابط. "دور المهارات الشخصية في العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات: لماذا ينظر أصحاب العمل إلى ما وراء الكفاءة الفنية." لينكد إن. 10 يوليو 2023. https://www.linkedin.com/pulse/role-soft-skills-stem-why-employers-looking-beyond-technical/.
ماغي، بام. "الاتجاهات في توظيف العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات: ما يبحث عنه أصحاب العمل". تجنيد STEM. 10 يونيو 2024. https://stemrecruitment.com/content-hub/trends-in-stem-hiring-what-employers-are-looking-for/.
زالازنيك، مات. "لماذا لا يشعر العديد من خريجي المدارس الثانوية بالاستعداد لقرارات الكلية والحياة المهنية. إدارة المنطقة. 2024. https://districtadministration.com/college-and-career-decisions-high-school-graduates-not-ready-youscience/.