馬緒鵬,王寶龍,李 揚(yáng),楊國星,周 京
(天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院,天津 300350)
模具作為工業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)工藝裝備及制造業(yè)“效益放大器”,其精密程度已成為衡量產(chǎn)品制造水平的一個(gè)重要標(biāo)志?!赌>咝袠I(yè)“十四五”發(fā)展綱要》明確提出加快我國模具工業(yè)向模具產(chǎn)品高水平、高質(zhì)量、高效率的“三高”方向及模具產(chǎn)業(yè)制造系統(tǒng)化、服務(wù)定制化、工藝替代化的“三化”方向發(fā)展。隨著精密與超精密加工、工業(yè)機(jī)器人、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、信息與數(shù)字技術(shù)等方面快速發(fā)展,精密模具行業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型升級加快,行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)高精密化、自動化與智能化、新型化、融合化的發(fā)展趨勢,同時(shí),從模具產(chǎn)業(yè)需求來看,以大型、精密、復(fù)雜、多功能模具為主要代表的高技術(shù)含量精密模具成為模具行業(yè)發(fā)展的主攻方向。高職院校基于模具設(shè)計(jì)、數(shù)控加工、裝配與維護(hù)等崗位需求所進(jìn)行的專業(yè)技能人才培養(yǎng)已無法滿足企業(yè)優(yōu)質(zhì)制造、精益制造、高端制造的高層次復(fù)合型模具專業(yè)人才的需求[1]。
職教本科是構(gòu)建現(xiàn)代職業(yè)教育體系的重要組成部分,是搭建職業(yè)教育立交橋的重要橋梁。習(xí)近平總書記在全國職業(yè)教育大會強(qiáng)調(diào),要穩(wěn)步發(fā)展職業(yè)本科教育、推進(jìn)普職融通、增強(qiáng)職業(yè)教育適應(yīng)性、加快構(gòu)建現(xiàn)代職業(yè)教育體系,培養(yǎng)更多高素質(zhì)技術(shù)技能人才、能工巧匠、大國工匠。國家“十四五”規(guī)劃綱要中明確要穩(wěn)步發(fā)展職業(yè)本科教育,《國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》中強(qiáng)調(diào),完善高層次應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系,開展本科層次職業(yè)教育試點(diǎn),著力培養(yǎng)高素質(zhì)勞動者和技術(shù)技能人才,服務(wù)建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系。由此可以看出,發(fā)展高層次職業(yè)教育已成為黨中央和國務(wù)院的重大戰(zhàn)略決策,是落實(shí)新時(shí)代建設(shè)高質(zhì)量職業(yè)教育體系的重要任務(wù)。
隨著數(shù)字化、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的應(yīng)用,轉(zhuǎn)型升級后的精密模具企業(yè)生產(chǎn)流程具有如下特點(diǎn)[2-3]。
(1)生產(chǎn)過程自動化。伴隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)、熱流道技術(shù)、級進(jìn)沖壓技術(shù)及計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)技術(shù)在精密模具企業(yè)的普及,慢走絲線切割、AFM 研磨流體拋光、工業(yè)機(jī)械手臂、五軸聯(lián)動加工中心、電火花、線切割等自動化設(shè)備在企業(yè)得到廣泛應(yīng)用,通過自動化生產(chǎn)線將離散工序進(jìn)行集成,減少裝夾次數(shù),提高定位精度,如一些企業(yè)將高速銑工序、放電工序、檢測工序進(jìn)行集成,提升了生產(chǎn)效率和模具精度。
(2)生產(chǎn)過程智能化。隨著5G通信技術(shù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在企業(yè)中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全過程數(shù)據(jù)互通,可進(jìn)行物料監(jiān)控、設(shè)備監(jiān)控以及模具生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)監(jiān)控,配套MES 系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的工廠管理,如模具內(nèi)部熱流道系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)過程已呈現(xiàn)高度的智能化。
(3)生產(chǎn)過程精益化。管理的信息化與科學(xué)化是精密模具技術(shù)發(fā)展的重要方向,推動模具企業(yè)不斷地向準(zhǔn)時(shí)制造和精益生產(chǎn)的方向發(fā)展。隨著企業(yè)資源管理系統(tǒng)ERP、制造執(zhí)行系統(tǒng)MES、計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)CAPP、產(chǎn)品生命周期管理PLM等先進(jìn)的信息化管理工具在模具企業(yè)不斷得到應(yīng)用,通過流程優(yōu)化、資源的高效利用和執(zhí)行強(qiáng)化,提高模具生產(chǎn)效率和企業(yè)管理效率,使生產(chǎn)更加精準(zhǔn)高效。
精密模具企業(yè)新一輪技術(shù)變革對用人需求提出了新要求,具體如下[4-5]。
(1)高端自動化設(shè)備操作崗位需求增多,技能要求凸顯“精深性”。一些精密模具關(guān)鍵尺寸的精度可達(dá)到0.1~1 μm,表面粗糙度為Ra0.01~0.1 μm,為滿足模具精度和提升生產(chǎn)效率,高端自動化設(shè)備操作崗位需求逐漸增多,如精密注射行業(yè)對五軸聯(lián)動加工中心、三坐標(biāo)測量機(jī)高水平操作人員的需求逐年增多。以五軸加工中心操作崗位為例,除要求能夠操作設(shè)備外,還要求熟練掌握POWERMILL、HYPERMILL、MASTERCAM 等仿真軟件,借助仿真軟件優(yōu)化加工過程,同時(shí)降低設(shè)備損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
(2)單一技能崗位減少,復(fù)合型技能崗位增多,技能要求凸顯“復(fù)合型”。智能設(shè)備和工具的廣泛應(yīng)用改變了傳統(tǒng)制造過程和管理方式。單一技能的工作崗位逐步減少,以“機(jī)”代“工”成為趨勢,如天津立中集團(tuán)股份有限公司汽車輪轂生產(chǎn)線上數(shù)控操作崗位基本被工業(yè)機(jī)器人替代。制造過程的智能化提升了崗位技能的復(fù)合型需求,如一些模具企業(yè)建立了數(shù)字化倉庫,通過工業(yè)機(jī)器手臂、AGV運(yùn)輸車、物資設(shè)備身份識別技術(shù)改變了傳統(tǒng)物資出入庫的形式,倉庫管理員除掌握傳統(tǒng)專業(yè)技能外,還需掌握一定的工業(yè)機(jī)器人編程、RFID等技術(shù)。
(3)精益管理崗位人才急需明顯,技能要求凸顯“創(chuàng)新性”。在調(diào)研的15家精密模具企業(yè)中,11家企業(yè)急需精益管理人員,占比達(dá)到73.3%。隨著市場對產(chǎn)品多樣化、個(gè)性化的需求越來越明顯,企業(yè)自動化生產(chǎn)線設(shè)備集成度越來越高,生產(chǎn)工藝流程優(yōu)化,生產(chǎn)效率的提高對企業(yè)效益至關(guān)重要。精益管理人才除掌握模具零件加工技術(shù)外還要掌握生產(chǎn)計(jì)劃與管理、生產(chǎn)線工藝流程優(yōu)化等相關(guān)知識。目前企業(yè)采取2 種方式滿足精益管理崗位人員需求,一種是從生產(chǎn)一線選拔優(yōu)秀班組長進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn),考核合格后上崗;另一種是從社會招聘相關(guān)技術(shù)人才,但2種途徑均無法滿足企業(yè)需求。
(4)職業(yè)素養(yǎng)側(cè)重“吃苦耐勞”與“學(xué)習(xí)能力強(qiáng)”。成為一名優(yōu)秀的模具設(shè)計(jì)工程師需要熟悉模具加工流程,同時(shí)需要大量的項(xiàng)目積累經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)儲備,工作強(qiáng)度大,工作環(huán)境相對艱苦,因此,吃苦耐勞是成為優(yōu)秀模具人才的必要條件。同時(shí),隨著精密模具企業(yè)自動化設(shè)備、智能化設(shè)備占比越來越高,新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝更新迭代加快,這就需要員工具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力,能通過專業(yè)培訓(xùn)和自主學(xué)習(xí)不斷提升專業(yè)技能來滿足崗位需求。
目前,我國高職院校培養(yǎng)的模具專業(yè)人才仍側(cè)重于模具常規(guī)設(shè)計(jì)、普通加工機(jī)床操作、裝配與維護(hù)等技能的培養(yǎng),普通本科偏重學(xué)術(shù)性知識的傳授,側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生模具設(shè)計(jì)能力及新技術(shù)研發(fā)能力,而能夠在數(shù)字化智能模具生產(chǎn)制造現(xiàn)場,開展自動化生產(chǎn)線調(diào)試、智能化設(shè)備操作、工藝流程優(yōu)化、精密檢測等工作的高層次技術(shù)技能人才是精密模具企業(yè)急需的人才,這些人才同時(shí)需要具備吃苦耐勞、精操作、懂工藝、會管理、善協(xié)作、能創(chuàng)新、可塑性強(qiáng)的典型特征。
職教本科要主動服務(wù)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化,產(chǎn)教融合要貫穿人才培養(yǎng)全過程。天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院(以下簡稱“學(xué)院”)在高層次精密模具專業(yè)技能人才培養(yǎng)過程中,依托校企合作董事會、執(zhí)行委員會和專業(yè)建設(shè)委員會“三級貫通式”體制機(jī)制,牽頭成立產(chǎn)業(yè)學(xué)院、職教集團(tuán)開展校企合作,使產(chǎn)教和校企合作更加緊密。
學(xué)院牽頭成立由65 家行業(yè)企業(yè)組成的京津冀模具現(xiàn)代職業(yè)教育集團(tuán),采取項(xiàng)目共擔(dān)、資源共享、教培一體、人才共育的模式,獲批國家示范性職教集團(tuán)。學(xué)院與中國模具工業(yè)協(xié)會、瑞士GF 加工方案、天津汽車模具股份有限公司、深圳市銀寶山新科技股份有限公司建立了混合所有制模具產(chǎn)業(yè)學(xué)院。中國模具工業(yè)協(xié)會發(fā)揮行業(yè)引領(lǐng)作用,整合國內(nèi)外模具行業(yè)優(yōu)質(zhì)教育資源,及時(shí)向?qū)W院提供模具產(chǎn)業(yè)最新標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)。模具制造裝備領(lǐng)域國際龍頭企業(yè)與國內(nèi)模具行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)提供先進(jìn)技術(shù)與工藝,共同投入建設(shè)國際一流的“虛實(shí)一體”校內(nèi)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地,共建國內(nèi)高職院校首個(gè)精密模具智能制造生產(chǎn)線并成立協(xié)同創(chuàng)新中心,共建國內(nèi)首個(gè)由高職學(xué)院牽頭建立的國家級工程技術(shù)研究中心——中國輕工業(yè)精密模具工程技術(shù)研究中心。學(xué)院多次獲得中國模具行業(yè)最高獎項(xiàng)“精模獎”[6-7],與天津汽車模具股份有限公司申報(bào)天津職業(yè)教育首批產(chǎn)教融合專業(yè)。
精密模具行業(yè)崗位具有場景綜合性、技術(shù)復(fù)合性、加工工藝集成性和智能化設(shè)備操作復(fù)雜性的特點(diǎn),人才培養(yǎng)以職業(yè)崗位能力需求為邏輯出發(fā)點(diǎn),在人才培養(yǎng)過程中,夯實(shí)專業(yè)理論基礎(chǔ)、充實(shí)精密模具產(chǎn)業(yè)完整知識體系,注重復(fù)合性專業(yè)能力培養(yǎng)及符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的技術(shù)技能積累,提升學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力,培養(yǎng)“模具基礎(chǔ)理論高于專科層次人才,技術(shù)技能高于普通本科人才”的高層次技術(shù)技能人才[1]。
學(xué)院在人才培養(yǎng)的過程中,從專業(yè)能力、方法能力和社會能力3 個(gè)層面分析崗位技能需求,構(gòu)建“四位一體”人才培養(yǎng)模式,即:在知識探究、技能提升、素質(zhì)培養(yǎng)、人格養(yǎng)成4 個(gè)方面進(jìn)行一體化設(shè)計(jì),培養(yǎng)“工程實(shí)踐應(yīng)用能力優(yōu),工程實(shí)踐創(chuàng)新能力強(qiáng)”的高層次人才。
在專業(yè)理論知識培養(yǎng)過程中秉持“知行合一”與“理實(shí)一體”,專業(yè)知識教學(xué)過程中依托企業(yè)真實(shí)案例,面向崗位真實(shí)需求,開展工程化、項(xiàng)目化教學(xué),借真實(shí)工程教,依真實(shí)工程學(xué),在真實(shí)工程做,用真實(shí)工程考,著重培養(yǎng)學(xué)生分析問題時(shí)的工程視角及將產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路、成形技術(shù)、模具設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)換成工藝實(shí)施方案的能力。
依托“校中廠,廠中?!保W(xué)交替,確保學(xué)生專業(yè)技能對應(yīng)企業(yè)崗位能力需求。學(xué)院與企業(yè)共建兼具專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)與真實(shí)生產(chǎn)功能的精密模具智能制造生產(chǎn)基地,即“校中廠”,開展理實(shí)一體化教學(xué)與專業(yè)基礎(chǔ)項(xiàng)目教學(xué);“廠中校”從企業(yè)高技能人才需求出發(fā),依托企業(yè)真實(shí)生產(chǎn)項(xiàng)目轉(zhuǎn)化實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目,提升學(xué)生的專業(yè)知識綜合應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力。
職教本科人才培養(yǎng)定位于服務(wù)生產(chǎn)一線的現(xiàn)場工程師,其面臨的現(xiàn)場問題具有復(fù)雜性、緊迫性、綜合性及不確定性等特點(diǎn),對學(xué)生造成較大的壓力,因此優(yōu)秀的職業(yè)素養(yǎng)和健康的人格對學(xué)生成長至關(guān)重要。學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)依托工程項(xiàng)目教學(xué)、工匠大講堂、企業(yè)實(shí)踐、社團(tuán)活動開展,將知識積累向素質(zhì)內(nèi)化轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷與使命擔(dān)當(dāng),提升學(xué)生工程倫理與科學(xué)分析意識,培養(yǎng)學(xué)生精益求精的工匠精神;培養(yǎng)學(xué)生“自信、自立、自尊、自強(qiáng)”的健全人格。
“四位一體”的人才培養(yǎng)模式主動適應(yīng)學(xué)生個(gè)性化、多樣化需求,注重從知識灌輸向知識探究轉(zhuǎn)變、從知識學(xué)習(xí)向知識應(yīng)用轉(zhuǎn)變、從知識積累向素質(zhì)內(nèi)化轉(zhuǎn)變、從專業(yè)教育向全人教育轉(zhuǎn)變的理念,夯實(shí)學(xué)生全面發(fā)展、終身發(fā)展基礎(chǔ)。培養(yǎng)“素質(zhì)高,技術(shù)精、技能強(qiáng)、上手快、可塑性強(qiáng)”的卓越人才,如圖1所示。
圖1 “四位一體”人才培養(yǎng)模式
基于職業(yè)導(dǎo)向建設(shè)職教本科工程實(shí)踐課程體系,構(gòu)建由“公共基礎(chǔ)課+職業(yè)教育公共課+專業(yè)理論課+專業(yè)技能課+實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)課”等模塊組成的課程體系[8],實(shí)現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)、價(jià)值塑造3個(gè)主要功能。
公共基礎(chǔ)課程具有普適性,以自然科學(xué)、社會科學(xué)、人文科學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)為主,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識世界、改造世界的方法和能力,注重健全人格的塑造和科學(xué)思維方法的訓(xùn)練,提高職業(yè)綜合素養(yǎng)。
職業(yè)教育公共課針對模具行業(yè)發(fā)展趨勢及崗位特點(diǎn),依托工匠大講堂、技能大師進(jìn)校園、企業(yè)參觀實(shí)習(xí)等形式講授產(chǎn)業(yè)發(fā)展新業(yè)態(tài)、行業(yè)前沿技術(shù)、企業(yè)生產(chǎn)新模式,通過典型案例與大國工匠事例培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。
專業(yè)理論課和專業(yè)技能課以京津冀模具龍頭企業(yè)典型崗位核心能力為主線,將工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、智能制造生產(chǎn)管理、汽車覆蓋件模具技術(shù)、精密塑料模具技術(shù)、CAE 分析等內(nèi)容融入課程體系;學(xué)院專業(yè)骨干教師與企業(yè)技術(shù)專家組成混編教學(xué)團(tuán)隊(duì),引入企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)產(chǎn)品,基于學(xué)生學(xué)情及學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,按照精密模具真實(shí)開發(fā)流程,設(shè)計(jì)具有綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目特征的專項(xiàng)能力培訓(xùn)課程。
實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)課程注重培養(yǎng)學(xué)生精密模具設(shè)計(jì)與生產(chǎn)所必須的綜合能力。依托企業(yè)典型任務(wù),進(jìn)行案例的設(shè)計(jì)與開發(fā);工學(xué)交替的教學(xué)模式,實(shí)現(xiàn)學(xué)生與就業(yè)崗位的“零距離”接觸,提升學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)理論知識及工程技術(shù)解決實(shí)際問題的能力。
工程實(shí)踐課程體系著重培養(yǎng)職業(yè)本科生的“五種技能”,即精密模具設(shè)計(jì)、工藝過程優(yōu)化、智能設(shè)備操作與維保、精益生產(chǎn)和質(zhì)量控制技能,提升畢業(yè)生的就業(yè)競爭力,如圖2所示。
師風(fēng)師德優(yōu)良、專業(yè)理論深厚、工程實(shí)踐能力扎實(shí)、具有研究意識的專業(yè)師資團(tuán)隊(duì)是培養(yǎng)優(yōu)秀職教本科人才的基石。學(xué)院構(gòu)建了一支以專業(yè)帶頭人為引領(lǐng)、專業(yè)骨干教師為核心、專兼職教師相結(jié)合的“結(jié)構(gòu)優(yōu)化、校企互聘”的專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。
(1)跳出“舒適區(qū)”,提升教育教學(xué)和理論研究水平。相對于高職??平逃?,本科層次人才的培養(yǎng)對教師教學(xué)水平提出了更高的要求,這就要求教師要跳出高職教育的“舒適區(qū)”。學(xué)院每周組織教師開展教學(xué)研討,針對學(xué)生開展學(xué)情分析,設(shè)計(jì)教學(xué)方案,甄選教學(xué)方法,深化教育教學(xué)改革,通過科學(xué)理論研究反哺教育教學(xué),滿足本科層次人才培養(yǎng)對教師教學(xué)能力提升遷移的新要求。
(2)落實(shí)企業(yè)實(shí)踐,依托項(xiàng)目提升教師團(tuán)隊(duì)運(yùn)用工程思維、工程方法解決實(shí)際問題的能力。模具專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)采取全員輪訓(xùn)制度,與企業(yè)技術(shù)骨干組成項(xiàng)目開發(fā)團(tuán)隊(duì),學(xué)習(xí)企業(yè)新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范,完成考核任務(wù)。
(3)“外部引進(jìn)+內(nèi)部培訓(xùn)”,優(yōu)化教師團(tuán)隊(duì)梯隊(duì)結(jié)構(gòu),提升團(tuán)隊(duì)內(nèi)生力。聘請國際模具專家與國家技能大師擔(dān)任客座教授,解析模具發(fā)展前沿技術(shù);引進(jìn)模具領(lǐng)軍企業(yè)實(shí)踐能力技術(shù)型專家,提升團(tuán)隊(duì)成員解決一線復(fù)雜問題的能力;通過技能競賽、科研項(xiàng)目、專項(xiàng)培訓(xùn),激發(fā)年輕教師的主動性和創(chuàng)造性。目前學(xué)院教師團(tuán)隊(duì)有1名國際專家、2名國家技能大師,同時(shí),通過“內(nèi)部培訓(xùn)”,2 名教師獲批天津市技術(shù)能手,提升了團(tuán)隊(duì)的內(nèi)生力。
精密模具職教本科人才培養(yǎng)應(yīng)定位于“模具基礎(chǔ)理論高于??茖哟稳瞬?,技術(shù)技能高于普通本科人才”,注重工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng),服務(wù)精密模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
(1)堅(jiān)持類型教育,遵循產(chǎn)教融合、校企合作、工學(xué)結(jié)合的基本辦學(xué)規(guī)律,依托職教聯(lián)盟和產(chǎn)業(yè)學(xué)院優(yōu)質(zhì)資源開展專業(yè)內(nèi)涵建設(shè),服務(wù)高層次技術(shù)技能人才培養(yǎng)。
(2)通過“四位一體”人才培養(yǎng)模式,夯實(shí)學(xué)生專業(yè)技術(shù)技能,構(gòu)建精密模具產(chǎn)業(yè)完整知識體系,注重復(fù)合性專業(yè)能力培養(yǎng),提升學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力。
(3)構(gòu)建由“公共基礎(chǔ)課+職業(yè)教育公共課+專業(yè)理論課+專業(yè)技能課+實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)課”等模塊組成的工程實(shí)踐課程體系,培養(yǎng)將技術(shù)方案轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力的“現(xiàn)場工程師”。
(4)專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)多措并舉,“外部引進(jìn)+內(nèi)部培訓(xùn)”,提升團(tuán)隊(duì)內(nèi)生力。