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数控技术应用专业创新型技能人才培养的研究与实践

时间:2024-05-07

【摘 要】本文阐述数控加工技术创新的重要意义,分析中职数控技术应用专业人才培养的现状,以广西玉林农业学校为例,从“校企融合”“产训一体”“赛、教、产、学、研”五位一体三个方面论述开展数控技术应用专业创新型技能人才培养的具体做法,并总结取得的成效。

【关键词】数控技术应用 创新型技能人才 培养 实践

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2019)12B-0077-03

近年来,随着国防、航空、高铁、汽车和模具等重要装备制造行业需求量的大幅增长,我国数控机床和数控技术都取得快速发展。但我国的数控机床在加工精度、耐用度、生产效率等方面与世界先进的水平还有较大差距,数控技术应用水平总体偏低,企业缺乏创新能力。随着《中国制造 2050》的提出与实施,企业将对数控技术应用人才提出更高的技能要求,如何为国家培养出大批高素质创新型技能人才已成为职业学校急需解决的问题。

一、培养创新型技能人才的重要意义

技术创新是指采用和发明新知识、新工艺、新技术,采用新的生产方式和经营模式,通过提高质量、创新产品、创新服务,占据市场并实现市场价值的经济技术活动。企业的竞争能力关键就是企业的技术创新能力。

(一)增强综合国力和提高国家竞争力的需要

机械制造业是我国国民经济的支柱性产业,而数控技术则是先进机械制造业的核心技术。数控技术具有高速、高精、高效、高可靠性、柔性化、自动化等特点,促进了现代制造业发生巨大变革。数控加工技术应用水平与技术创新能力最能体现一个国家工业生产的能力与水平,是衡量一个国家现代化程度与综合国力的重要标志。当前西方发达国家都把数控技术和数控装备纳入国家的重要战略物资当中,针对高、精、尖的先进数控技术对中国实行技术壁垒政策。由此可见,大力培养创新型数控技能人才,提高数控加工技术应用水平与技术创新能力是增强国家综合国力和提高国家竞争力的需要,对建设社会主义现代化强国具有十分重要的意义。

(二)增强企业实力和提高企业竞争力的需要

机床向数控化、高速化方向发展,可充分发挥现代先进刀具材料的切削性能,大幅度提高加工效率。降低加工成本,提高零件的表面加工质量和精度。另外,基于数控技术的自动化、智能化、集成化、网络化的现代生产制造技术可以极大地解放劳动力,减小劳动强度,并能大规模地减少企业对劳动力的需求与成本。因此,大力培养创新型数控技能人才,可进一步驱动数控技术的创新与进步,提高企业数控技术应用的能力与水平,减少生产成本,降低消耗,对增强企业实力和提高企业竞争力意义重大。

(三)增强职业学校办学实力和提高学校人才培养质量的需要

与西方发达国家比较,我国数控加工技术还有很大差距,许多关键技术我国都还未能掌握。国家之间的竞争是技术的竞争,归根结底是人才的竞争。我国各行各业急需大量创新型技术人才。职业学校作为技能人才培养的主体,必需负起培养大量创新型技术人才的历史重任。职业学校要增强职业学校办学实力和提高专业人才培养质量,就必须根据企业的人才需求,全面贯彻国家职业教育的方针政策,全方位进行职业教育教学改革,以全面提高专业人才培养质量,为企业输送大批高素质的创新型技术人才。

二、中职数控技术应用专业人才培养的现状

(一)专业教学设施不足,设备落后且数量不足

相对于企业,国内学校实训教学用的数控设备大都是较为陈旧、落后,数量少、品种较为单一,网络化、自动化程度不高,智能化的鲜少。数控机床占地面积较大,单台数控机床占地面积少则几平方米,多则十几平方米,一般的职业学校都因受限于实训教学车间的不足,难以按企业生产管理模式组织学生进行实训教学。相较于经济较为发达的东部地区,我国西部落后地区职业学校的教学设施设备更为落后,所用的数控机床设备除了有专项财政经费支持而有所增加,旧的数控设备只要还能使用,大多数学校都不会选择主动淘汰。学生实训教学用的工装、夹具、刀具、材料在数量、质量、先进性方面都难以满足学校培养高素质创新型技能人才的需要。大部分中职学校一台数控机床往往会同时安排 3 到 5 个学生(甚至更多)进行教学实训,机床数量明显不足。

(二)毕业生技能操作水平不高,缺乏创新意识与能力

当前中职数控技术应用专业的人才培养质量远远无法满足企业的需要。特别是西部落后地区的中职学校,由于教学师资、设施设备不足,以及校企合作渠道不够畅通,人才培养模式不够先进合理等原因,学校很难大批量培养出高技能的创新型技能人才。据笔者长期观察及调查了解,中职数控技术应用专业毕业生技能操作能力较强的约占 30%,一般的约占 50%,差的约占 20%。操作能力较强的学生大多是学习主动,积极参加各种技能实践实训、各级技能比赛与企业实践的学生,这些学生能很快地胜任企业的工作岗位。中职学生在企业所从事的工作,大都是按企业规定了的模式、方法与流程进行,很少有机会参与创新性工作,比如方法、流程、工艺、程序的编制,或者工装、夹具的设计。企业反映中职毕业生普遍缺乏创新意识与创新能力,这与当前数控技术应用专业的人才培养模式、课程体系设置及教师教学能力有很大关系。

(三)专业教师实践经验不足,缺乏创新环境与创新动力

我国职业教育起步较晚,制度尚未完善,职业学校的专业教师绝大多数都没有企业工作经历,普遍缺乏专业实践经验,专业技能水平不高。虽然现在国家与学校对专业教师的企业实践能力非常重视,规定专业教师每年到企业实践锻炼的时间不少于一个月。但对于没有企业工作经历的新进专业教师来说,每年一个月的企业实践时间还是不够的。当前,西部落后地区大部分中职学校教师数量不足,年轻教师课时较多,工作任务较重,家庭负担也重,真正能脱产在企业扎扎实实地實践锻炼的为数不多。另外,专业教师缺乏创新环境与创新动力。由于市场竞争的原因,企业对先进生产技术大多实行保密制度,教师到企业实践很多时候也是“外行看热闹,内行看门道”。大多教师通过企业实践提高了自己的实操能力,但真正能参与企业技术创新活动的不多。再者,中职学校既不是科研机构又不是生产企业,学校一般没有推动专业教师从事技术创新的环境与激励措施。职业学校与专业教师的主要精力都是用在常规的基本教学和日常管理工作上,专业教学基本上是局限于教材范围内的照本宣科,专业教师能花在技术创新的时间与精力不多。

(四)专业人才培养校企合作困难重重

数控技术应用专业所对应的企业一线技术工作岗位主要有数控机床操作工、机床维修保养员、编程员(含CAD/CAM)、工艺员,这些技术工作岗位的专业技术能力要求都比较高。原因是企业的数控机床设备精度高、价格昂贵,基于设备与人员的安全考虑,企业对设备的维护保养与使用都有严格的制度与规程,一般都要经过企业培训并考核合格才允许上岗工作。另外,数控技术应用专业的实习生一般很难给实习企业带来经济效益,无非干的是搬运、打杂、清洁的活。再者,企业基于对先进数控生产技术的严格保密制度及培养成本原因,数控机加工企业一般不会真正用心培养非本企业的实习生。对于该专业,校企合作较好的模式是“订单培养”与“订单生产”,但这又涉及学生的就业意愿与学校的设备、场地、人员、技术能力、利益分配问题,可见困难不少。

三、数控技术应用专业创新型技能人才培养的实践

广西玉林农业学校数控技术应用专业在笔者的主持下,自 2005 年起与企业开展来料加工式的订单生产。2010 年以校内数控示范实训基地为平台,与当地政府、行业、企业共同开展“1+N”的数控技术应用创新型技能人才培养模式。经过长时间的实践与总结完善,逐步形成了一种较为有地方特色和影响力的创新型技能人才培养模式,即“校企融合,产训一体,一专多能”创新型技能人才培养模式。其具体实施方法如下。

(一)校企融合培养数控技术创新型技能人才

1.校企共建创新型数控示范性实训基地。创新型数控示范实训教学基地的建设必须充分考虑“校企融合,产训一体,一专多能”创新型技能人才培养的需要。在合作项目与服务功能上,体现“校企融合”的特点,比如,开展校企“订单培养”“订单生产”、校企互兼互聘“双元”育人、校企合作技术研发、校企合作培训企业新员工与农民工等。在设备购买、车间布局上满足“产训一体”的使用要求,尽可能地与企业生产对接。在实训项目与培训内容上,充分保证学生创新能力的培养与“一专多能”的实现,培养具有扎实基本功和多项职业技能的能胜任企业多个不同技术岗位的“一专多能”创新型技能人才。

2.校企共制创新型的专业人才培养方案。校企通过调研,分析和了解企业的人才需求,并根据国家职业标准与企业岗位技能要求以及学校的实际情况,共同制订创新型的专业人才培养方案。在人才培养目标的定位上,明确要求培养高素质的数控技术应用创新型技术人才;在课程体系上,按机加工企业的工种岗位开设数控车工、数控铣工、数控电工、数控机床检修工等主要工种的专业核心课程,把原来单纯为了加强技能操作能力的综合实训课改成《数控技术应用与创新综合实训课》;在课程内容上,把企业标准与生产项目融入专业核心课程,每个教学项目都安排有创新拓展的教学环节;在教学方法上,尽可能地推广应用现代职业教育先进的行动导向教学方法,以教师为主导,以学生为主体,充分发挥学生的团队合作精神。

3.校企共建设创新型“双师型”教师队伍。中职数控创新型技能人才的培养,关键是要有一支高素质的创新型“双师型”教师队伍,而这恰恰是大部分西部落后中职学校最为突出的短板。由于教师编制与待遇问题,学校靠从企业招聘高技能人才来提升专业教师队伍的水平十分困难。笔者所在学校通过校企合作“内培外引”的方法,走出了一条成功的路子。学校通过互兼互聘方式从参与“订单生产”“订单培训”的企业引进一批企业优秀技术骨干与学校专任教师组建成教学团队,一起参加专业建设、技能指导与培训、生产与技术研究。学校专任教师通过专业建设、企业实践培训、校内订单生产、技术研发、指导学生生产与技术比赛等活动,提升自身的专业技能与创新能力。在培养创新型技能人才的过程中,教师不再是“书本的搬运工”,不再照本宣科,而是从多方面启发和引导学生,使学生的创新思维与创新能力得到最大限度地调动与发挥。

(二)“产训一体”培养数控技术创新型技能人才

陶行知先生提出“教学做合一”的理念,是以种田为例说明的。他指出,种田这件事,要在田里做的,便须在田里学,在田里教。黄炎培提倡职业教育“手脑并用”“学做合一”,与陶行知“教学做合一”的理念相通。可见,学生的综合职业素质只有在具体的职业岗位上通过生产活动的锻炼才能得到真正培养和提高,真正的专业技能技术是在工作中积累与磨炼出来的。学生的职业素养、专业技能需要在生产实践中锻炼与积累;学生的创新能力也是要在学习、工作生产中通过发现问题(或提出问题)、分析研究问题、解决问题的实践锻炼进行培养与提高。因此,中职数控技术创新型技能人才的培养必须加强校企合作,实行“产训一体”的教学模式。具体做法是:(1)在校企融合的基础上,把企业的文化、管理、制度、规范、流程融合到学校的实训教学与生产管理中。(2)学校充分利用自有场地、人力、设备的优势通过“订单生产”,承接企业的生产任务,按生产任务的难易程度分配给不同技能层次的“生产小组”进行加工生产;“生产小组”由教师与学生组成,学生在教师指导下进行生产实践学习。(3)教学团队把企业典型的工作任务、生产案例和技术标准、生产流程融入专业课程,校企共同编制校本教材、实训指导书、课件、教案、学习工作页、微课等教学资源;专业的基础知识与基本技能实行“理实一体”教学,专业各工种的技能创新综合实训课实行生产实践教学。(4)根据教学的需要,在三、四、五学期适当安排学生到企业不同的工种岗位进行跟岗学习,在第六学期学生基本上到企业进行顶岗生产,少部分留在学校顶岗生产。

(三)“赛、教、产、学、研”五位一体培养数控技术创新型技能人才

“赛、教、产、学、研”是学校专业教学工作的五个主要方面,数控技术创新型技能人才培养以校企融合为基础,以创新型数控示范性实训基地为平台,以“赛、教、产、学、研”为抓手,以培养“一专多能”的数控技术创新型技能人才为目的。教师在赛中教、产中教、研中教,学生在赛中学、产中学、研中学。“赛、教、产、学、研”都是以团队的形式开展,能者为师,教学相长,团队成员有明确的师徒关系,大家之间相互沟通学习,相互促进。赛的形式主要有班赛、校赛、区赛。班赛一般在正常的项目教学中开展,校赛与区级赛每年一次。区赛选手从生产实践环节中表现优秀的学生中挑选,并经过严格训练后择优参赛,能进入区赛集训的选手都有机会安排到“訂单生产”的关键技术工作岗位。“研”的主要内容是数控技术应用中的各种技术问题。如,新产品的工艺制订、程序编程、工装夹具设计、产品试加工以及为提高产品质量与生产效率而进行的工艺、工装、程序改进和机床改装等,各“生产小组”都围绕以上内容进行技术创新工作。企业技术专家与学校教师一起参与技术的创新研究与指导工作,同时把相关技术创新案例作为教学内容让学生学习领会。在教师的参与下,企业在学校进行的技术研发与创新可利用学校的现有设备,从而可减少企业在这方面的资金、设备、场地、人员的投入,学校教师与学生也可在企业的助力下得到锻炼与提高。

四、数控创新型技能人才培养的实践成效

学校通过数控创新型技能人才培养的实践,使数控技术应用专业的办学实力得到了增强,培养了一支专兼结合的高素质“双师型”教师队伍,为本地企业提供了大批高素质的数控技术应用创新型技能人才。学校数控技术应用专业于 2018 年通过自治区专家组验收,为自治区数控技术应用示范专业及实训基地建设良好档次。目前,数控专业群共有 25 名教师(不算从企业招聘的兼职教师),有高级“双师型”教师 2 名、高级职称 3 名、中级“双师型”教师 12 名、初级“双师型”教师 6 名,专业教师“双师率”达 80%。在全区的学生技能比赛(获得的最高奖为国家三等奖)、教师信息比赛(曾有 4 位教师获全国一等奖)、教学成果奖(获二等 2 个、三等 1 个)中屡创佳绩,在地方企业技术合作(教师获 9 项国家专利)与区域教学辐射方面起引领作用。广西 2007 年中职加工制造类专业招生人数为 65624 人,而 2017 年减少为 35118 人。在广西中职加工制造类专业招生大幅萎缩的今天,广西玉林农业学校的机加工类专业仍然保持每年 300 人左右的招生规模,这与专业的办学质量与社会影响力是分不开的。

在生产岗位上承担数控机床具体操作及日常维护工作的技术工人,在企业数控技术岗位中占 70.2%,企业需求的数控技术应用人才 59.6% 为中专学历,31.4% 为大专学历,仅有  8.9% 为本科学历,本科以上学历仅占 1.1%,企业需要大量的中职数控技术人才。中职数控技术应用专业创新型技术人才的培養大有可为,愿本校的实践经验能起到抛砖引玉的作用。

【参考文献】

[1]魏治国.数控加工与技术创新[C].北京:2010年“航空航天先进制造技术”学术交流论文集

[2]王  安.数控加工技术在机械制造业中的重要性[J].湖北农机化,2017(06)

[3]广西壮族自治区统计局.《广西统计年鉴》[Z].2019

[4]张  欣.中等职业教育数控技术应用专业课程开发研究[D].石家庄:河北师范大学,2009

【基金项目】2015年度广西职业教育教学改革研究立项项目《技能大赛背景下数车一体化课程改革的研究与实践——以广西玉林农业学校数控专业理实一体化教学为例》,项目编号GXZZJG2015B122;2016年度广西职业教育教学改革研究立项项目《中职汽车运用与维修专业“校企融合,产训一体,一专多能”人才培养模式的探索与实践》,项目编号GXZZJG2016A049。

【作者简介】甘成君(1976— ),男,广西桂平人,大学本科毕业,高级实验师,高级“双师型”教师,从事实训基地建设、实训教学与改革、校企合作、数控加工等方向的研究与实践。

(责编 卢建龙)

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