智能制造背景下数控专业高素质技术技能人才培养研究
2021-04-07宋田田
■宋田田,周 微
(常州机电职业技术学院马克思主义学院,江苏 常州 213164)
自《中国制造2025》颁布实施以来,智能制造的科技革命热潮给各行业产业带来了翻天覆地的变化,产业结构的转型升级也带来了对人才需求的变化。2019年1月24日国务院审议通过的《国家职业教育改革实施方案》明确指出:“产业升级和经济结构调整不断加快,各行各业对技术技能人才的需求越来越紧迫,职业教育重要地位和作用越来越凸显”。我国职业院校为促进经济社会发展和提高国家竞争力提供优质人才资源支撑,职业教育人才培养改革尤为重要。如何推动职业教育内涵发展,提高职业教育人才培养质量和水平,为中国智能制造提供优质人才,服务地方行业企业,是职业院校必须重视、亟需解决的问题。
一、智能制造对数控专业人才新定位、新要求
(一)前期调研
对于数控专业学生,掌握专业核心技能是重中之重。零件的数控加工工艺与编程是其核心技能,数控编程主要培养学生在数控技术学习中的编程思想、抽象概括及建立模型的能力,高素质技术技能人才不但需要掌握基础的编程及加工能力,而且对高端数控编程及工艺能够熟练掌握并加工复杂零件,更能够运用所学的知识创新思维,分析问题,解决问题。因此前期调研主要集中在两个方面:一是根据专业调研目前相关企业对于数控高素质技术技能人才迫切需要掌握哪些知识和能力;二是目前学生对高端数控智能制造知识技能还有哪些欠缺。调研的结果为后续的人才培养方案修订提供依据。
在数控人才培养方案中,项目组对30余家相关企业的人力资源情况进行了调研,形成以下两个结论:一是对复杂零件的加工能力要求越来越高。对于数字化设计、三维建模的应用能力不断提高,使用多轴机床、车削加工中心对复杂零件、个性化订制的需求日益凸显,越来越多的企业更加重视数字化设计及制造在产品生产中的地位。二是对高端装备的应用能力要求越来越高,对四轴数控加工、五轴数控加工及车铣复合技能的操作及加工能力要求不断提高,相关人才缺口较大。
为了调查了解学校学生数控专业课程学习情况,采用学生问卷调查、教师访谈和学生座谈三种方式,形成以下两个结论:一是数控专业的学生有一定编程加工能力基础,但是对于高端数控机床,如多轴机床、车铣复合机床的应用能力不强,对于复杂零件加工的工艺制定能力不够,达不到高技能人才的要求。二是大部分学生有进一步深入学习的意愿和需求,他们愿意通过深入学习提高自己的专业技能。
(二)数控高素质技术技能人才新定位
结合我国智能制造产业实际需求和职业院校教育的办学特征,将职业院校数控高素质技术技能人才分为两类,一类是中职数控高素质技术技能人才,另一类是高职数控高素质技术技能人才,二者既有联系又有所区别。中职数控高素质技术技能人才具有专门的技术技能,较高的素养,能够熟练掌握现代化数控设备的使用,具有一定的创新能力,能完成制造中高端数控设备的各项生产工作。高职数控高素质技术技能人才能掌握前沿的智能制造技术,能够较好地适应智能制造产业建设、管理及生产工作,具有更加凸显的综合素质和创新能力。这两类人才都是服务于智能制造高端数控设备、服务于智能制造产业发展需求必不可少的人才类型。
(三)数控高素质技术技能人才新要求
1.具备智能制造复合融通的知识体系
智能制造的重要特点是“智能”,是基于科学知识的智能化制造技术。其包含跨学科及系统的知识体系,数控高素质技术技能人才不仅需要对传统的机械制造及自动化有扎实的基础,还需要对物联网、大数据等有较深入了解,具备复合融通的知识体系。数控高素质技术技能人才在应对智能制造产业发展时,不仅需要传统的工艺制定、编程加工能力,还需要对现代柔性制造技术、MES自动控制技术有深入了解,熟练掌握先进的多轴数控加工技术,在传统与现代技术的有机融合中,建立复合融通的数控技术专业知识体系。
2.具有基于智能制造互联互通的创新能力
智能制造是可持续发展的绿色制造模式,智能制造不能简单地复制其他国家制造模式,我国的智能制造产业在调整及升级过程中会出现许多新矛盾、新问题,这就要求工程技术人员能够发现问题、解决问题。对于职业院校数控专业学生,不但要掌握自身专业知识,还需要超越自身专业,站在更高的视角,从社会、行业、工程、文化等多方面观察问题和思考问题,运用创新思维,结合专业知识,提出创新解决方法,并能够付诸实施。
二、以赛促教的教学模式创新
技能大赛是实现职业院校教育与行业企业实践深度融合的有效途径,体现出现代职业教育鲜明特点,在数控高素质技术技能人才培养中,融入技能大赛有效管理手段和培训模式是教学的必然要求。在教学方案设计中,“高层次”“高素质”“高技能”的培养目标与“工作任务导向”“大赛典型任务驱动”的教学理念贯穿始终。
全国职业院校技能大赛“复杂部件数控多轴联动加工技术”赛项设置目的是通过比赛,引领和促进职业院校数控技术及相关专业专业建设与课程改革,推进校企合作,协同产业发展,深化产教融合。选择该赛项为载体,重点研究其促进数控专业教学改革方法和路径,形成有效教学模式。在教学设计中,紧贴智能制造相关行业企业实际需求,围绕数控加工技术特别是高端数控加工技术展开,重点培养学生对复杂部件造型、数字化工艺设计核心知识以及高端数控机床编程与操作核心技能。
如图1所示,在数控技术高素质技术技能人才培养中,首先以人才培养目标及模式为基础,结合技能大赛赛项设计目的及大赛培养选拔机制,构建促进高素质技术技能人才培养目标及模式的路径;其次,结合大赛培养训练体系和训练内容,构建促进专业课程体系建设和教学内容优化的路径;再次,结合大赛集中训练模式和教练团队建设,构建促进“精准教学”“高效课程”模式及双师型师资队伍建设的路径;最后,将赛项评分细则融入教学评价体系,实现真正符合技术技能型人才培养要求与经济发展需要的高素质技术技能人才教学模式。
图1 技能大赛与专业教学对接要素及发展路径
与此同时,借鉴技能大赛训练平台模式,将学生工匠精神培育融入课堂教学,突出实践+养成的培育方式,在教学实践中传承和发展工匠精神;借鉴技能大赛重视技能训练、兼顾理论知识的训练方式,研究目前专业教学中理论教学和实践教学相脱节的实际问题,着重解决理论与实践教学有机融合的方式方法。
三、数控技术专业卓越技能人才培养保障机制
(一)“三位一体”高素质技术技能人才培养协同模式
在数控高素质技术技能人才培养中,开展了以学校为主、企业参与、专家指导“三位一体”协同育人模式的全新探索。要始终坚持以产业需求引领教学改革方向,围绕区域经济和智能制造产业发展对数控技术人才的需要,充分发挥校、企多方资源优势,探索实践全方位协同育人新模式。
(二)“双线融通”高素质技术技能人才培养体系构建
在数控高素质技术技能人才培养目标的制订,课程体系的构建和教学内容的选取上,既注重智能制造领域的“学科知识”和“岗位能力”两个体系的相互融通,又凸显专业建设和产业需求、教学过程和生产过程相互融通,既保证专业性又突出应用性的人才培养体系。
首先,在人才培养规格上,立足智能制造相关产业对数控技术人才的需要,完善人才培养的顶层设计,综合考虑两个方面的融会贯通来确定人才培养目标。一是需求融通,以行业为指导,综合考虑智能制造企业对数控技术专业人才需求、毕业生反馈等多方面因素。通过深入调研,了解智能制造产业布局和重点区域发展状况、技术技能人才现状与特点、智能制造企业现有企业岗位,行业企业最新的数控人才需求和未来发展方向,为数控技术人才培养提供依据。二是专业认证和课程标准融通,将德国AHK专业认证作为数控技术专业建设的基础工程,在数控人才培养中引入AHK专业教学标准及考核体系,确保智能制造数控人才符合行业需求和国际标准。
其次,在课程体系建设上,围绕人才培养目标,以智能制造岗位核心技能为主线,遵循职业教育规律,构建不同能力的专业技能课程,所有专业课程都以支撑数控高素质技术技能人才培养目标为目的,将培养目标具体落实到不同课程和教学环节中。在课程开发方面,打破传统课程设置模式,围绕专业人才培养目标,将专业知识和智能制造相关岗位核心能力有机融合,以典型企业或大赛实际案例为载体,将专业知识重组、优化。
数控高素质技术技能人才在智能制造产业变革背景下急需教学创新改革和探索实践。车铣复合加工、多轴加工课程的开设,符合目前数控技术的发展趋势,以赛促教的培养模式,对学生的个体发展起到了至关重要的作用。在课程实施过程中,按照培养方案及教学标准完成了教学任务,课程体系构建符合企业的实际需要,满足数控技术专业学生进一步提升专业技能的需求,同时也为区域智能制造产业发展提供了优秀技能人才。