張愛琴 張建廣


摘要:航空發動機制造技術專業作為教育部專業目錄新增專業,其高職層次人才培養的目標定位、課程體系的構建、課程教學標準的研制目前仍處于探索階段,文章通過分析航空發動機制造技術專業行業產業背景與人才需求情況,結合專業建設中的具體做法,設計了基于崗位能力培養的航空發動機制造技術專業課程體系的構建過程。
關鍵詞:航空發動機制造技術;課程體系;課程標準
航空發動機制造技術專業為教育部2016年新增專業,其高職層次的專業建設仍處于探索階段,加之國內航空發動機制造技術處于起步階段,國產發動機大部分為軍機列裝,高級別的保密性導致校企合作的壁壘高,專業人才培養方案與教學標準的建設難度大。筆者所在西安航空職業技術學院在航空維修、航空制造等專業領域是全國最早、歷史積淀最深厚、發展基礎最堅實的學校之一,學院航空發動機制造技術專業作為全國首開專業,牽頭籌備了航空發動機制造技術專業教學資源庫的建設工作,持續探索高職領域內航空發動機制造技術專業的人才培養標準。課程體系與課程教學標準作為專業人才培養標準的重要組成部分,直接影響著專業建設的成效以及人才培養的質量,以崗位能力培養為主線,研究了基于崗位能力培養的航空發動機制造技術專業課程體系與教學標準的研發。
一、航空發動機制造技術產業背景與人才需求分析
(一)航空發動機制造技術產業概況與特點
航空發動機是飛機的主要動力裝置,被譽為裝備制造業“皇冠上的明珠”。其發展水平是一個國家工業基礎、科技水平和綜合國力的集中體現,也是國家安全和大國地位的重要戰略保障。作為一種典型技術密集型產品,航空發動機高溫、高壓、高轉速和高負載等苛刻復雜的工作環境,使得其設計、加工及制造能力都有極高要求,主要表現在以下兩個方面。
1.產品精密化、高性能、高可靠性要求[1]。航空發動機需在高空、高速、高溫、高壓、高轉速和交變負荷的惡劣條件下長期、重復使用。因而對于產品的性能及可靠性要求比較高,也就決定著著航空發動機零部件制造過程的精密化程度高。傳統的制造工藝和生產模式已經無法滿足航空發動機制造在高精度、高質量、高效率、高可靠性等方面的需求。因此,五軸數字化加工、增材制造、智能制造等先進制造技術是未來中國航空發動機制造業發展的重要基礎。
2.產品材料要求高、加工難度大。航空發動機的轉動件在不同的溫度、載荷、環境介質下工作,所用材料具有強度高、耐熱性好和抗腐蝕能力強等特點。目前,航空發動機零部件的材料,主要采用鈦合金、高溫合金和復合材料等加工難度較高的材料,零部件復雜的曲面和高結構效率的整體輕量化結構,無疑增加了材料加工難度。
(二)航空發動機制造技術行業人才需求分析
國家“十三五”規劃中航空發動機及燃氣輪機居于百大工程之首;國家發改委《戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄》中,將航空產業(民用飛機、航空發動機、航空設備及系統、航空材料、航空運營及支持、航空維修及技術服務)列入戰略性新興產業的重點方向之一;《中國制造2025》要組織實施大型飛機、航空發動機及燃氣輪機、民用航天、高檔數控機床等一批創新和產業化專項、重大工程;要求重點突破高推重比、先進渦槳(軸)發動機及大涵道比渦扇發動機技術,建立發動機自主發展工業體系,意味著發動機產業將迎來快速擴容期。2016年,中國航空發動機集團公司的成立,標志著國家重視發展航空發動機產業,將推動國防建設和國民經濟發展作為重要國策[2]。
教育部將航空發動機制造技術專業列入2016年專業目錄新增專業,體現出教育部緊跟國家長遠規劃服務航空發動機領域技術技能人才需求愿景。通過對西航動力、成發、中國人民解放軍5702、5701、5716、5719以及部分航空發動機零部件制造類私營企業的現場走訪及座談,后得知目前航空發動機領域的人才來源主要是普通裝備制造類專業,企業需耗費大量的成本對普通機械制造類專業畢業生進行職業技能與職業素養再培育,因此航空發動機制造類專業人才需求缺口大。目前行業對人才技術技能需求主要有以下幾個方面:(1)機械基礎理論扎實,能夠熟練進行數控加工、激光加工、精密鑄造、3D打印等精密加工設備操作;(2)能夠運用三坐標、關節臂等先進測量設備操作及零件檢測;(3)具備航空發動機結構和裝配基本知識和技能;具有航空發動機制造、裝配過程的質量控制、故障檢測、故障排除等知識和技術技能,能夠從事航空發動機零部件生產、維修過程中加工、檢測、產品售后服務等工作。主要就業崗位為:(1)航空發動機零部件制造:主要工作任務為從事葉片、盤軸、機匣、標準件、鈑金件、熱表處理的工藝編制及加工制造;對應于機加工種、特種加工、模具鉗工等資格證書;(2)航空發動機裝配調試:主要任務是正確完成主體及附件的裝配、檢測、試驗調試;對應于發動機裝配、修理鉗工、參數測試類職業資格證書;(3)外場排故及生產組織:主要從事外場發動機故障排除、航空制造企業生產組織等;對應于技術工種、管理類資格證書。
二、航空發動機制造技術專業課程體系構建
航空發動機制造技術專業課程體系的構建遵循通過職業教育的認知規律以及技術技能型人才的成才規律,以典型企業典型工作崗位所需要的崗位能力為專業人才培養的指向[3]。通過深入航空工業、中國航發、空軍維修等企業開展調研,召集行業專家多次研討論證,確定了專業畢業生的就業崗位以及典型工作任務,明確了專業人才培養的目標與方向。在此基礎上分解崗位能力需求兼顧學科系統化知識框架,開發高職特色課程體系。
(一)專業課程體系的構建
專業課程體系的構建以崗位能力培養為主線,分三個階段進行:S1為崗位基礎能力培養,S2為崗位核心能力培養,S3為崗位綜合能力培養。通過不同階段、不同層次的能力培養,使學生逐步掌握專業技能,具備崗位綜合素質與能力。航空發動機制造技術專業核心課程為:航空發動機原理與構造、航空發動機典型零部件加工、數控加工及仿真、航空發動機拆裝實訓、航空發動機裝試技術。圍繞專業核心課程,系統設計航空發動機制造技術專業人才培養課程體系框架,(見圖1)。
(二)專業實踐課程體系的構建
高職院校作為技術技能型人才培養的主陣地,其專業實踐教學體系的構成極為關鍵,能從一定程度上反映專業辦學與人才培養水平。圍繞航空發動機制造技術就業崗位對職業能力的要求,遵循職業能力認知規律,構建以職業核心能力培養為主線[4],“先基礎再專業后綜合,層級循環螺旋上升”的實踐教學體系。專業的實踐教學體系包括基礎技能訓練、專項技能訓練和綜合技能訓練。 專項技能訓練主要是機械制造中各種制造手段的訓練,包括機械制圖識圖能力、普通機械加工機床操作、材料熱處理等。專項技能訓練主要是以航空發動機零部件制造、拆裝、附件修理與加工等工作崗位任務為載體,主要包括航空發動機拆裝實訓、航空發動機典型零部件造型、特種加工實訓、航空發動機典型零部件制造實訓等。綜合實訓項目遵循以職業能力為本位、素質提高為基礎的原則,注重學生職業技能的提升與職業素養的養成,主要是畢業設計與頂崗實習,見圖2。
三、專業核心課程教學標準的研發
教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》(教高[2006]16 號) [5]中提出:職業學院應建立突出職業能力培養的課程標準,規范課程教學的基本要求,提高課程教學質量。課程標準是落實專業人才培養方案的教學指導文件,是專業開展教學活動的標準與依據,是一門課程產生、設計、實施、評價的規范。
航空發動機制造技術專業課程標準的研發以職業能力培養為目標,以工作任務為驅動,以學習情境為載體,以相關知識為落腳點,構建工學結合、能力本位的課程構架。如航空發動機制造技術專業的核心課程《航空發動機裝配技術》課程教學標準。總體設計思路為:課程以典型工作任務引領,以項目教學為主要教學方法,突出“做中學,做中教”,激發學生的學習興趣,達到培養職業素養的目的。以“夠用、先進、實用”為原則,緊密結合工作崗位要求,加強實操能力訓練,提高學生的崗位適應能力[6]。嚴格按照常用航空發動機裝配工藝規程要求,以現場教學為主,使學生養成嚴格遵守工藝規程的習慣。
四、結語
新形勢下,航空發動機關鍵制造技術不斷地更新與突破,這就要求高職院校要緊跟行業產業發展的步伐,更新人才培養的目標定位、重構專業課程體系,優化課程教學標準,為區域經濟以及航空發動機產業的發展培養輸出大批高素質的技術技能型人才[7]。
參考文獻:
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[2] 嚴勇. 高職航空發動機制造技術專業國際化建設初探[J].科技視界,2020(04):127-130.
[3] 嚴勇.緊密對接航空制造產業 創新航空機制專業內涵建設[J].科技視界,2016(04):36-37.
[4] 李艷芳.基于國際視野的高職機電專業課程體系的構建與實踐[J].河北職業教育,2019,3(04):33-36.
[5] 胡良君. 航空高職院校制造類專業課程體系構建的實踐與探討[J].學科探索,2018(31):44-45.
[6] 朱英華.試論工作過程系統化課程標準的開發思路—以汽車機械基礎為例[J].職業,2015(04):85-86.
[7] 唐小艷.中國制造2025背景下技術技能人才培養的成效與問題分析[J].國際教育,2019(06):57-58.