包中碧 徐益 劉虹
數控技術作為國家首批緊缺型技能人才專業,經過近十年的快速發展,極大滿足了我國裝備制造業的需求,并為中國制造走向中國創造奠定了基礎。但不可否認,目前職業院校、社會培訓機構培養的都是普通數控操作工,相互之間區別不大,且日趨飽和。隨著產業結構調整和裝備制造技術的不斷升級,企業缺的是高精細設備的操作、調試人員,缺的是高精尖零部件加工的技能人才,這類技能型人才如何培養,誰來培養,是高職院校人才培養面臨的問題。
1.人才培養目標定位明顯滯后于產業技術發展。當前正是制造業轉型升級關鍵期,卻頻頻面臨“設備易得、技工難求”的尷尬局面。人社部一項統計顯示,中國2.25億第二產業就業人員中,技能勞動者總量僅為1.19億人,其中高技能人才約3117萬人,僅制造業高級技工缺口就達400余萬人。產品精度、復雜程度及尺寸的要求提高,高精、大型、復合化數控設備廣泛使用,復雜編程、多軸加工技術廣泛應用,但相應的高端技能人才奇缺,職業院校的人才培養目標定位明顯滯后于產業轉型及升級。
2.課程體系難以匹配職業崗位能力。原有課程體系與職業崗位能力不匹配,課程內容中企業主流技術體現不充分,缺乏質量、成本、工期等生產過程要素;教學活動設計缺乏精專項目、嚴謹訓練環節;課程實施缺乏高水平師資支撐;鑒定模式中知識模塊與技能模塊分離;職業素養養成缺乏孕育環境。
3.多軸、復合型數控設備操作工缺少職業標準。國家現有數控車工、數控銑工、加工中心操作工、數控機床裝調維修工等職業標準中缺少多軸、復合型數控設備操作工的技能要求與相關知識,該類人才的教育培訓無參照、技能鑒定無依據,缺少相應的職業標準。
4.教學資源不能滿足教育教學需求。教學資源缺乏品牌企業技術、項目的支持,設備檔次普遍不高,技術不規范,教學場所缺乏真實的工作氛圍,教學裝備與制造技術升級不同步,能力本位課程實施困難。
隨著制造業中加工精度、復雜程度、精細程度等要求提高,大量多軸、大型、復合化數控設備在企業廣泛使用,相應崗位的操作工不僅要有一流操作技能,還要有嚴謹的職業素養,要達到“精致型操作工”的要求。為此,學院要瞄準以國防核工業基地為代表的高端制造領域,圍繞數控加工關鍵技術及數控機床裝調維修高端技能人才培養,按照“需求驅動、精致培養”的思路,與32家大中型企業深度合作,共同開發數控專業崗位能力標準,構建多軸、復合型數控設備操作工職業標準,優化課程體系與教學內容,整合國際優質資源,實施“團隊+組件”能力評價模式,創新并實踐數控專業“精致型”人才培養,如下圖所示。
“精致型操作工”培養模式構建圖
1.校企共建崗位能力標準,確定人才培養目標和教學標準。通過對32家大中型裝備制造企業的生產流程和崗位調研,收集、整理和分析數控設備信息及崗位工作任務,整合出數控設備操作員”“數控加工工藝員”“數控設備調試、維修員”“數控加工質檢員”四大崗位群;與企業專家共同提煉專業群面向的28種典型工作任務;對典型的工作任務進行疏理整合,形成20項職業能力;以數控加工及數控裝調維修國家職業標準為基礎,引入德國AHK數控加工技師證書標準和日本FANUC數控系統技術規范,新增多軸、復合數控設備操作崗位能力要素,共同開發出數控技術崗位能力標準1套(43個能力單元),重慶市教育委員會認可并備案。各能力單元描述了工作任務需要的能力要素、實做指標、基礎知識與技能、關鍵能力水平、學習資源等信息,既為課程設計、教材編寫、教學實施、評價考核的內涵和標準提供準確依據,又實現教學標準與國際對接。
2.強化職業素養,實施“浸入式”素質教育。鑒于國防尖端企業產品加工的特殊技術、工藝極限狀態以及設備操作復雜性,提出“嚴細融于一切”工作要求。基于此,職業素質課程設計一要以中國工程物理研究院核科學技術館作為素質教育實踐教學基地,通過了解我國國防科技事業發展的艱辛歷程,感受國防高科技的科技魅力,增強責任重于一切、嚴細融于一切、進取成就一切的意識。二要聘請核九院的技能大師進校園,通過分享他們研制核武器的經歷,激勵學生苦練技能。三要通過校友座談會及優秀校友事跡介紹,感受嚴謹細致、一絲不茍、精益求精的工作態度。四要與核九院共同創建育人環境,將“產業、工業、企業”和高職的文化轉化為“文化符號”,融入校園環境,凸顯校園文化特色,提升學生的創新能力、敬業精神。
3.基于崗位能力標準,構建職業能力課程。分析企業流程、崗位群與課程模塊的對應關系,根據崗位能力標準,構建校企合作課程。借鑒發達國家課程開發經驗,以企業高端設備、先進加工技術以及復雜產品加工工藝為載體,與企業專家、職教課程專家共同分析課程結構、整合課程內容,形成“課程內容項目化、教學策略活動化、能力評價組合化”為特征的課程。
一是課程內容項目化。借鑒德國數控加工技師標準以及日本FANUC數控系統技術規范,參照企業工作崗位、生產流程設置教學環節,以崗位能力標準為依據,以真實的任務或產品為載體,融入產品質量、成本及工期等要素,按照“由淺入深、由易到難、由單一到綜合”的認知規律重組教學內容。設計“學做一體”項目,突出企業主流技術,跟進高速、精密、復合加工等先進技術,實現課程內容與崗位能力無縫對接。
二是教學策略活動化。采用理實一體化教學,邊教、邊學、邊做。教,強調質量、成本、工期理念;訓,強調技能基礎訓練,學習數控加工的學生必須接受長期的普通加工訓練;學,強調創新,突出學生動手能力和精專技藝訓練。學習和訓練的過程與真實工作情境一致,并把“德國的嚴謹、日本的注重細節、中國核工業的嚴細融于一切”的職業精神貫穿到學生職業素養、綜合實訓、創新實踐的教學活動中。
三是能力評價組合化。比對AHK證書標準,以企業員工的職業能力標準為考核標準,構建職業化的考核評價體系。課程考核依據零件圖紙要求及工藝條件,考核學生專業理論知識與實踐技能綜合運用的能力。創新“團隊+組件”評價模式,學生分工完成零件加工任務,協作完成組件總裝,以單件與組件均合格為評判標準,整個考核凸顯生產化過程。
4.以生產過程因素為主線,實踐四步教學法。借鑒德國學徒培訓方式及行為導向教法,針對學生先前知識和技能,構建知識講解、動作示范、參照練習、指導提升的四步教學法,即教師講解相關專業知識及操作要領、根據操作規程進行操作示范、學生參照教師示范進行練習、教師巡回指導學生技能提升。老師在必要的講解和示范后,放手讓學生自己做,學生全面參與問題的提出和解決過程,包括獲取信息、選擇材料工具、擬訂工藝過程、確定工作步驟、實施項目任務、評價項目成果。遇到問題,學生先自己動腦思考,解決不了再向組內人員尋求幫助,還解決不了,再找老師。操作加工的時候,以小組為單位,每個學生負責一種零件的生產,最后將所有零件再組裝成部件。
5.制定多軸、復合型數控設備操作工職業標準。針對多軸加工工藝及編程,結合空間復雜曲面的加工解決方案及高速度、高精度、復合加工要素,制定多軸、復合型數控設備操作工職業標準。該標準參照國家職業標準框架,由職業名稱、定義、等級、職業能力特征、培訓要求、鑒定方式等構成,職業等級確定為高級,不少于300個培訓學時,考核時間為420分鐘,考核對象是從事編制復雜數控加工程序、操作多軸及復合數控機床進行零件多工序組合切削加工的人員。標準中含“三維建模”“多軸加工的刀具系統”等11項職業功能,“第五軸控制程序的編制”“車、銑復合控制程序的編制”等20項工作內容。
6.整合國際企業資源,創新實踐教學平臺。FANUC數控系統設備的市場份額在重慶約占70%,在全國約占60%,所以學校要及時引入FANUC國際知名企業技術規范、設備、企業文化、培訓項目,跟蹤國內外新技術、新工藝發展,同時融入歐洲職教聯盟培訓標準,建成教育部“重慶FANUC數控系統技術應用中心”,構建起具有真實職業情境的教學環境,實現教學內容與企業技術同步,為重慶市職業院校師資培訓、學生技能培訓及技能大賽提供基地,并作為FANUC公司在西南地區唯一的售后技術服務中心,共同承擔5期對外技術培訓與技術服務。
數控“精致型操作工”目標定位契合國防核工業要求,數控專業30余名學生參與核九院國家重大科學工程項目,協助解決“高、精、尖、怪”的制造難題,畢業生成了先進裝備制造行業“搶手貨”。“團隊+組件”評價模式突破了傳統能力鑒定方法,職業能力顯著提升,學生參加德方AHK數控技師證書認證,通過率與德國本土相當,并在全國、省級數控類技能大賽獲一、二等獎30余個,連續6屆包攬重慶市技能大賽一等獎,近20名學生赴德國應用技術大學深造,進入BSK德制工程師高職精英教育計劃項目。該培養模式形成的成果榮獲2014年職業教育國家教學成果二等獎。