基于多轴数控加工证书的技能型人才培养改革

焦红卫

(武汉软件工程职业学院 机械工程学院 湖北 武汉:430205)

“十四五”时期,我国已转向高质量发展阶段,湖北省将“高端装备”、“高端数控装备”列为打造“51020”现代产业集群重点建设项目,力争到2025年迈进全国制造强省第一梯队行列[1]。以互联网+机械制造、大数据、高档数控机床为代表的智能制造技术,迫切需要掌握多轴加工技术的技能人才。从企业调研情况看,单一的数控车、数控铣工需求下降,掌握多轴加工、车铣复合加工、高速高精加工技术的人才紧缺,结构性供需矛盾突出,急需加大多轴数控加工人才培养力度。我校于2020年7月获多轴数控加工职业技能等级证书考核管理中心授权,同年12月启动了首批200人/次的考证工作,先后在机械工程学院2018级、2019级、2020级学生中开展了中级工考证培训,积累了经验。以下以中级工职业技能等级标准为例,从创新校企合作模式、打造技术技能平台、组建双导师教学团队、重构专业课程体系、开展课堂革命、实施技能考证培训鉴定等方面探讨基于多轴数控加工证书的技能型人才培养改革举措。

根据《中华人民共和国职业教育法》,我校依托行业、产业发展职业教育。学校早期与武汉华中数控股份有限公司(简称华数)、湖北省机械工程学会联合成立了“华中数控学院”,利用各方设备、师资、技术、管理优势及行业资源共同培养数控技术人才。其后与华数签订了共建“武汉软件工程职业学院华中数控产业学院”的校企合作协议。2022年与武汉重型机床集团有限公司(简称武重)签订了现代学徒制试点班(数控工匠先锋班)的校企合作协议。

校企合作模式创新,关键在于找准校企合作主体之间的利益契合点和均衡点、打造高校和企业之间的命运共同体,实现学校人才培养和企业经济利益双赢[2]。为实现校企合作的良性循环,学校积极把握发展机遇,不断创建良好合作契机,努力打造国家级双高校,争取了一大批重点合作项目,为校企合作奠定了坚实基础。合作过程中,遵循“优势互补、资源共享、互惠双赢、共同发展”的合作原则,形成人才共育、过程共享、责任共担的紧密型合作关系。通过校企全面合作推进订单培养、专创融合的人才培养模式,共同践行课程教学模块化、项目化、信息化的多元化才培养,在“合作共赢、职责共担”的基础上,实施校企双主体育人、学校教师和企业师傅双导师教学,促进人才培养质量的提升。

技术技能平台是人才培养的重要教学工作场景。在学校的努力和武汉市人民政府的大力支持下,学校与华数共同打造了武汉市智能制造公共实训平台。该平台集智能制造产线、工业机器人、自动化控制、精密测量、先进制造、大数据云服务、数字化设计、3D打印等8个功能区于一体,为技术技能人才培养提供了有力支撑,如图1所示。

图1 武汉市智能制造公共实训平台组成框架

平台建设紧紧依托行业发展需求、紧扣产业政策、紧密围绕智能制造相关技术领域。其中,工业机器人区可开展ABB等国内外知名品牌工业机器人装调、示教编程操作、离线编程等培训,服务于工业机器人类X证书;自动化区可开展三菱、西门子等品牌PLC编程、西门子数字化双胞胎技术培训,服务于智能制造类X证书;精密测量区可开展三坐标测量机操作、机械零件产品检测培训和社会服务;数字化设计区可开展UG、CREO等数字化设计软件考核认证培训,服务于机械设计类X证书;先进制造区可开展FANUC、HNC数控系统的装调维修培训及数控车铣加工、加工中心加工、四轴及五轴加工理论与实操培训,服务于数控类X证书等。

通过平台的建设,扩大了实践教学基地规模,满足了实践教学、技能竞赛、职业技能考评、社会服务、技术开发、创新创业的多种需要,为开展1+X多轴数控加工等职业技能鉴定工作创造了条件。

“走进去”和“请进来”是我校组建校企双导师团队的有效方法。对于职工无法固定时间到学校授课的企业,通过学生走进企业现场学习和教师到企业深度锻炼来实现合作。对于职工有固定时间到学校授课的企业,通过请师傅进校现场授课来实现合作。通过校企建立岗位互通互聘制度,实施专业骨干教师与企业员工“双向兼职”工作机制,校企共建教学团队协同育人,壮大了教师队伍,丰富了育人场景,提升了育人质量。

根据合作协议,合作企业每学期均选派国家、省、市级技能大师和技术带头人等企业骨干力量承担部分专业课程的理论教学和实践指导任务。例如《数控加工工艺及夹具》和《数控加工与编程》等理实一体化课程邀请企业导师来学校现场授课;《数控机床机械装调与维修》等实践性强的课程安排在企业现场教学,由学校教师到企业与企业导师共同实施教学管理与培训。承担教学任务的企业导师与学院签订外聘教师协议,学校按月核发课酬。

学校每年邀请企业导师和同行专家参加专业人才培养方案论证会,共同修订人才培养方案、共同开发课程体系、共同参加课程建设、联合开发教学资源,共商、共建、共享、共赢,打造校企命运共同体[3]。通过优化课程结构、调整课程标准、更新教学内容,将行业发展前沿的新知识、新技术和职业技能新动态及时纳入人才培养方案,使人培方案和职业技能考证内容结合更紧密,更好地培养出符合行业、企业实际用工需要的高技术技能型人才。

根据教育部2012年发布的《高等职业学校数控技术专业教学标准》和华中数控2020年发布的《多轴数控加工职业技能等级标准》(中级)要求[4],结合《数控车铣加工职业技能等级标准》、《数控设备维护维修职业技能等级标准》(中级)要求,在2022级数控技术专业人才培养方案中重构课程体系(如图2所示,带★号的为专业核心课程)。

图2 2022级数控技术专业课程体系

新课程体系由基础学习领域、专业学习领域(专业共享课、专业特色课、专业拓展课)、人文素质拓展学习领域三部分组成,总学时2827,总学分144.5。其中,基础学习领域722学时,占比25.5%。专业学习领域中专业共享课程459学时,占比16.2%;专业特色课程1394学时,占比49.3%;专业拓展课程72学时,占比2.5%。通识类课程学习领域180学时,占比6.4%。新课程体系学时及学分安排见图3。

图3 新课程体系的学时及学分安排

深入推进教育教学改革,课堂革命是必经之路。《机械CAM(UG)与多轴加工》是1+X多轴加工职业技能等级证书课证融合的核心课程,具有实践性强、面向生产现场的特点,旨在培养学生具备复杂零件的产品造型、工艺设计、自动编程和多轴机床操作等核心职业技能[5],提高解决复杂零件制造难题的能力。为此,教学团队根据五轴机床操作工的岗位需求,参照1+X多轴加工职业技能等级证书标准,解构和重构课程项目,将课程分为多轴加工技术发展史、多轴加工技术基础、四轴定向加工、四轴联动加工、五轴定向加工、五轴联动加工和新技术应用七个部分,挑选无人机电机座加工、N95口罩齿模神棍加工、李宁悟道鞋模加工、螺旋桨加工及叶轮零件加工等典型案例形成项目载体,积极开展课堂革命,同时将课程思政无形融入课程内容。

通过开展课堂革命,教学团队开发了优质精品课程资源,建设新型数字化教材,提升课堂教学的信息化水平,满足线上线下教学的需求,推动了课堂教学提质增效,提高了教师教育教学水平,激发了学生的学习热情。

为保障试点工作的顺利实施,学校成立三级管理部门,对1+X技能考证培训鉴定工作实行归口管理,统一服务指导[6]。第一级为学校教务处,全面负责学校1+X证书制度试点工作,做好整体规划、统筹管理和监督实施。第二级为二级学院教务科,负责各学院对口的1+X证书管理中心工作,研究制定激励政策,协调工作中的问题,落实证书培训考核收费管理相关政策。第三级为专业教研室,负责参与职业技能等级标准修订和试题库建设,将证书培训内容有机融入专业人才培养方案,落实培训报名和教学的组织与实施。

为保障考核质量,华数授权学校共同进行X证书考核的题库开发、标准修订,科学设置考核内容。多轴数控加工职业技能等级证书考核含理论考试和实操两个部分。理论考试内容涵盖数控机床、数控编程、数控加工工艺、多轴加工、云数控等20个模块的知识点,每个模块均设置有单选题、多选题和判断题。实操考试要求考生根据零件图纸和加工要求,编制多轴数控加工工艺文件,能够对指定零件进行参数化建模、利用CAM软件编制多轴加工程序并进行加工,最终达到图纸要求的加工精度。

为保障考核纪律,在X证书考核时做到过程严肃和监管及时,鉴定工作由管理中心邀请第三方机构来实施考核评价,考试现场每个工位均配备摄像头全程录像,实操现场需加装全景高清摄像头,可远程在线监督考试现场纪律,确保考试客观、公正、公平。

建设技能型社会,积极推进1+X证书试点工作,国家有部署、行业有需求、职校有职责。通过实施校企深度合作、政校企共同打造技术技能平台、校企组建双导师团队、重构课程体系、开展课堂革命、实施技能考证等若干举措,培养多轴数控加工技能型人才,为高职院校的人才培养改革提供了有益参考。

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