适应现代制造业需求的紧缺数控人才培养体系的建设与实践

“适应现代制造业需求的紧缺数控人才培养体系的建设与实践”项目成果总结上海第二工业大学二四年十二月十九日“适应现代制造业需求的紧缺数控人才培养体系的建设与实践”项目成果总结“适应现代制造业需求的紧缺数控人才培养体系的建设与实践”课题，经过三年左右的研究与实践，探索出了一种具有创新精神和高职教育特色的专业教学改革实践方法。我们十分重视学生的技术应用能力和综合素质的培养，遵循了应用技术型人才培养的教育规律，曾培养了以著名劳模李斌等为杰出代表的数百名紧缺型数控技术应用人才。从数控技术这个特定的职业技术领域和岗位（群）的工作条件、实践环境、技术特点等实际出发，引进、学习和消化现代企业各种先进的数控设备和数控应用技术，以及借鉴国内外现代企业的数控技术人员培养案例，积极开展与国内高职同类专业学术交流，吸取国内优秀高职教改成果，不断修正完善专业的教学计划，使培养的学生最大限度地满足上海及周边地区对紧缺型数控技术人才的需求，基本做到了学生毕业时所具备的职业能力标准与现代企业岗位所需求基本知识与技能的“零距离”对接。1探索了一种具有大胆创新精神和高职教育特色的“机床数控技术”专业教学改革实践方法。以主动适应社会需求为目标，以培养“李斌式”的数控技术应用型能力和综合素质为主线，设计学生的知识、能力、素质结构；以职业技术领域和岗位（群）的实际需要为出发点，紧紧围绕培养现代制造业所急需的数控机床操作、编程、调试和维护维修人才，制定“机床数控技术”专业人才培养规格和培养方案；突出实践教学环节，基本做到理论课时与实践课时接近11；注重“多证”教育，构建新的理论教学体系、实践教学体系和素质教学体系。提出紧缺型数控技术人才的规格应基本具备数控机床的加工工艺与编程能力、数控机床的操作能力、数控机床的调试能力和数控机床的维护维修能力。以数控岗位（群）所需的知识结构和技能为制定培养计划准则，不一味追求学科理论的系统性、完整性。按照支撑数控技术岗位核心能力的知识、技能的需要为原则，对课程的教学内容进行大幅度重组、精选和优化。如原机械制造类专业的近10门专业课和专业基础课，基本上被重组为机械制造基础、机械设计基础、工程力学与现代工程制图等四门课程。如对机电控制知识与技能的教学，则由电工电子学、PLC与伺服控制系统基础三门课程来进行。主要围绕使学生掌握用继电器-接触器或PLC实现对机床运动控制系统完成一定动作的知识与技能来进行。同时，增设了典型数控系统实训，让同学通过实践来掌握实现控制数控机床的知识与技能。由于实训要求同学自己创新设计所要控制的动作与系统，这不仅能培养同学的创新能力，也能激发同学学习的积极性。又如高等数学仅讲授基本的微积分知识、而将其余的高等数学及物理与实验课程改为选修课，当相关课程中出现对某些数学、物理知识需求时，则在该课程教学中适当加以补充。同样对大学英语课程的总课时进行了大幅度压缩，而重点突出了对用英语阅读与口语表达的能力要求，英语阅读则主要通过专业英语课程来解决阅读数控技术岗位所需要的大量专业技术资料、技术术语等的理解能力的培养问题。2突破传统的人才培养思维模式，提出知识“分解与集成”的新概念及其实践手段，实现了高等职业教学中课程改革理论与实践的创新。 职业基础知识：英语、高等数学、计算机应用基础、工程制图、工程力学 公差配合与技术测量 传统加工方法： 金属切削原理 典型零件机加工艺 常用工夹具 机械加工 数控机床原理 数控加工方法： 数控加工工艺 机械知识 数控编程 机床结构 机械机构及传动 常用机构和通用零件 普通机床概论 加工中心结构 电工及电子基础 微机原理和接口技术 PLC控制方法及编程 数控系统原理及控制 电气控制 伺服控制系统 主机CPU板、 主轴及伺服驱动 PLC 硬件 电源模块 常用数控菜单和控制功能 电气控制知识 数控系统组成 主要参数 软件 报警 PLC文本 常用传感器及常用仪器 测试方法 数控系统维修 报警提示 典型故障的诊断与排除数控机床维护方法图1 理论知识的分解与理论教育体系的集成过程项目的研究计划从培养目标出发，紧紧围绕数控机床岗位（群）所需的能力和知识结构，以典型数控技术为主线，采用“并行工程”的思维方式，把岗位（群）所需的知识结构和能力知识，层层分解，再确定数控人才培养计划中所需的“职业技能实训”、“职业技术课”和“职业基础课”等教学内容和实践性环节。最后集成与培养目标相适应的理论教学体系。采用层层分解，是指将所需知识和技能分解为最小单元，再把各种知识和技能中具有共性的单元合并，再倒推归纳，可确定所需要的专业基础知识和专业技能，在此基础上集成有关教学内容，这样既大大压缩了教学学时，又使学生掌握了所需要的知识和技能。这会对高职教学的专业教学改革将产生很大影响，并起到了示范和辐射的作用。根据分析，紧缺型数控技术应用人才应掌握必须的理论知识和基本技能，以理论知识为例，应包括职业基础知识、机械基本知识和电气控制知识三方面。其理论知识的分解与理论教育体系的集成过程如图1所示。3开展了“2加1”（2年在校学习、1年在企业社会实践）高职教育实践模式的研究和应用，实现了理论与实践、学校与社会的有机结合。结合数控技术应用型人才培养的特点，参考国际经验，将三年培养年限确定为两年在校学习，最后一年到企业在实践中培养的模式，以培养出符合职业技术要求和企业用人规格要求，毕业后能直接投入企业生产实践发挥作用的急需人才。为了确保培养质量，切实突出职业能力，课程方案更具数控技术岗位针对性，相应的企业必须有专门的指导教师和切实可行和落实的培训规划和要求。总体上将培养过程分为数控技术课程学习与数控技能培训和数控岗位实践两个阶段。第一阶段主要围绕数控领域核心技术能力的培养，建立新课程体系，优化课程组合，精选课程内容，并力求将理论与实践融为一体，课堂教学与动手操作有机结合，提高与创新并进，以提高教学与能力培养的效率与取得良好的效果。第二阶段主要到数控技术相关企业进行岗位综合实践培训，使学生在社会实践中，按所在企业实际岗位对知识、技能、政治文化素养和人际关系的要求积累和增长数控技术岗位工作能力与经验。我们以数控技术领域和岗位（群）的实际需要为出发点，制定专业人才培养方案，加强高职学生实践能力的培养，十分注重职业技术能力的训练，包括数控技能实训、工厂实习和结合毕业制作的企业顶岗实习等。如何培养学生的实践能力，是一项具有时代价值、实践价值、理论价值的高职教育研究课题。同时，我们又构建了“三实一全”（实验、实训、实习、全面发展）的素质教育实践模式，形成了“三优化”实践教学方法（优化实践教学过程，优化实践教学方法，优化实践教学环境），建立了一套可行的评价体系，具有较强的操作性。从而实现了学校与企业“零距离”对接，毕业生深受企业欢迎。连续4年，就业率100%，且机床数控技术的毕业生确实供不应求。4产学研紧密结合，建立紧缺数控人才的培养、培训保障体系。产学合作教学是一种以培养学生的综合能力和就业竞争力为重点，利用学校和企业两种不同的教育资源，采用校内教学与学生参与实际工作有机结合的模式。在机床数控技术专业的教学试点改革中，初步尝试到了产学合作对高职教育的真正推进作用。根据产学合作办学的实际情况，我们提出了产学合作办学的实施原则，它们分别是产学合作办学的市场机制原则、双向互动原则、相对稳定原则和机制保障等原则。这有利于提高机床数控技术人才培养的针对性，实现学校和企业的“双赢”。数控应用技术人才在探索校企合作办学模式过程中，提出了“优势互补、互惠互利、共同发展”的合作模式，并在实践中总结了的几种产学合作重要途径，对高职教育向深层次发展有一定的示范作用。我们已与南京日上自动化设备有限公司合作开发了多种适应数控维修能力培养的数控调试、数控维修等实验实训装置，既强化了校内实训基地硬件条件，又为企业提供了重要的产品市场信息。我们依托上海浦东金桥出口加工区跨国公司集中的地域优势，与海立集团上海日立电器有限公司、上海小糸车灯有限公司和上海莱必泰机械发展有限公司等10多家企业进行了校企合作，建立专业专家指导委员会，企业为该专业设立奖学奖教基金。还与企业合作建立教师科研流动工作站，由企业提供经费，完成企业的科研项目，构筑教师指导学生实训实习、教师科研和与其他学校合作带教工程技术型研究生的工作平台。企业则在产品的研发、制造、信息化管理和人力资源等方面可以得到学校方面的资源共享。我们在产学研方面所做的工作如下表所述。表1 产学研合作工作一览表序号合作企业企业背景合作内容1上海莱必泰机械发展有限公司生产数控轴承磨床，产品提供世界著名轴承企业，公司录用历届高职学生30多人。1 校企业合作，共同开发与生产数控雕刻机等机电产品2 校企双方共同设立科研流动站，教师、学生和企业技术人员可以进站参加新产品开发工作3 每年提供学校30万元奖教奖学和科研基金4每年录用多名品学兼优的毕业生2上海小糸车灯有限公司中日合资企业，国内轿车车灯产品的市场占有率达60%，大量需要数控技术和模具专业的学生。1 校企合作，实行订单式教学模式2 双方共同制订教学计划，企业技术人员参与组班面试并共同参与教学3 第三学期在试点班中挑选1015名优秀同学提前签订劳动就业协议4 企业设立“小糸专业建设基金”12万元3斯米克集团公司中外合资企业，生产建筑陶瓷、机电与纸业等产品。十分看好我校的机电、工业自动化、物流管理和工业设计等专业的学生。1 企业提供专业人才需求计划，学校实行定向式培养模式2 企业提供校外实训基地并共同指导实践学生3 企业提供科研课题与经费4 企业需要每年录用30名左右的品学兼优的毕业生5 组织以集团公司董事长、总经理为首的讲师团进校开设系列训练讲课4奥斯机（上海）精密工具有限公司日本独资企业，世界工具界第三巨头。十分赞赏我校的办学定位，急需懂日语的技术应用型人才。1 在“数控应用技术”专业和“机械制造工艺与设备”专业的范围内提供奖学金，每年两名，每名3000元2 提供校外实训基地3 每年录用若干名品学兼优的毕业生5韩国SWS软件公司韩国的一家CAD/CAM软件开发与销售公司。产品在欧美及日本有一定的市场。目前十分希望开拓中国市场，有强烈愿望与我校合作。1 在校建立计算机CAD/CAM软件研发与服务中心，并赠送CAD/CAM软件2 向师生提供CAD/CAM软件的免费培训工作3 推荐高职毕业生进入在沪韩资企业就业5积极开展在校大学生职业技能培训，实行学历文凭和职业资格证书“双证”并重制度实行学历证书、职业资格证书并重的制度，加快培养市场急需的大批既具有必要的理论知识，同时掌握职业操作的基本技能，熟悉数控行业运行过程和管理，并且具有一定的解决现场问题、综合能力的技能型、复合型的高层次人才，是当前高职教育亟待需要解决的问题。在高校大学生中急需实施职业资格证书制度。这样才能使数控应用技术的培养方案能根据社会的发展需要来调整专业设置、培养目标、教学计划和课程设置，加强实践性教学环节、促进机床数控技术专业的教学内容和课程体系的改革。上海市高等学校学生的职业资格鉴定，由上海市职业技能鉴定中心具体组织，各职业技能鉴定所负责实施。上海市职业技能鉴定中心组织有关行业和学校方面的专家制订职业资格标准、命题、审题和制作试卷，并进一步负责培训、管理、聘用考评员。最后由上海市职业技能鉴定所实施鉴定。我校在校内实训基地建有上海市“机电一体化（准高级）”职业技能鉴定所。为了向上海各高校提供学生和教师技能培训和鉴定等工作，我们在上海市职业技能鉴定所组织和指导下，完成了“机电一体化”职业资格的标准制定和试题库建设，以及培训系列教材出版。对上海市高校“机电一体化”专业的教师进行了职业技能师资培训，有上海市10个高校的30名教师接受培训，29人获得上海市劳动和社会保障局颁发的高级职业技能证书，推动了该项工作在其他高校的顺利开展。同时，也为机床数控技术专业的学生推行高层次的“双证”教育提供了有力的保障机制。6教学改革理论研究成果显著。主持承担教育部“国家技能型紧缺人才培养项目”等二项高职研究课题，与东南大学合作承担教育部“高职高专教育数控技术应用专业人才培养规格和课程体系改革与建设的研究与实践”高职研究课题，在国内外刊物上先后发表了11篇高职理论研究论文。与高等教育出版社和希望电子出版社签订出版二套高职教育机床数控技术专业的系列教材。2004年“机床数控技术”专业被评为教育部国家级“高职高专精品专业”。“适应现代制造业需求的紧缺数控人才培养体系的建设与实践”课题获2004年上海第二工业大学教学成果一等奖和上海市教学成果一等奖。在2004年上海市职业技能比赛中，机床数控技术专业的两位学生包揽的“机电一体化”项目的冠亚军。“数控机床故障诊断与维修”课程并评为2004年“国家精品课程”。在校学生参加了第一届全国数控技能大赛，决赛中获得了优胜奖。附件目录附件1 教育部“国家技能型紧缺人才培养项目”课题申报材料附件2 教育部“数控技术应用高职专业”教学改革试点专业证明材料（政府网络资料）附件3 教育部“数控技术应用高职专业”高职高专“精品专业”证明材料（政府网络资料）附件4 教育部“高职高专教育数控技术应用专业人才培养规格和课程体系改革与建设研究与实践”教学改革课题（东南大学主持，二工大参加）附件5 教育部“数控技术应用专业产学合作与研究”课题（李进）附件6 教学研究论文：1 锐锐，数控系统实训室建设构想和实施，数控高等职业技术教育研讨会论文集，华中科技大学，2002年12月2 钱锐，高职数控专业的课程体系改革的分析研究，数控高等职业技术教育研讨会论文集，华中科技大学，2002年12月3 娄斌超，机电一体化职业技能鉴定所建设初探，高等职业技术研究，2003年第2期4 He Yafei Peng Jianghong，Practice and Thoughts about Tertiary Vocational and Technical Education of our University，International Forum on Technical and engineering Educators in Developing Countries. In Korea，in Nov. 1998. 5 卢醒庸 何亚飞，创建新的知识体系-高等职业技术教育的必由之路，高中后教育与人力资