基于“1+X”证书制度下多轴数控加工职业技能等级证书 融入人才培养的探究

作者: 许元

摘要:“1+X”证书制度是提升职业教育人才质量的重要举措,文章结合国家提出的“1+X”证书制度,探究了人才培养体系,从人才培养、课程设置、课程实施、考核评价与融通这四个方面进行分析。

关键词:“1+X”证书制度;多轴数控加工;职业技能等级

2019年,教育部职业技能等级证书信息管理服务平台发布了《关于做好首批“1+X”证书制度试点工作的通知》。为了提升职业教育质量,培养高素质技术技能人才,福建林业职业技术学院于2020年申报了第三批“1+X”证书——多轴数控加工“1+X”证书试点考核站。

一、在“1+X”证书制度下人才培养模式改革

随着装备制造业的发展,人工智能控制系统逐渐替代了陈旧的机械设备,多轴数控加工中心受到越来越多企业的青睐。多轴数控技术是有着四个以上的坐标轴的联合运动,把车、铣、镗、钻等功能聚集在一台设备中,该设备既能缩小设备的占用空间,又能缩短生产加工流程,从而简化实施过程,具有高效率、高精度、高光洁度的特点,尤其适用于船舶、航空航天、汽车加工等领域研发新产品。

在福建省职业院校复杂部件数控多轴加工技术赛项中,福建林业职业技术学院的学生多次取得好成绩,为开展多轴数控加工初级试点的职业技能工作打下了坚实的基础。

(一)企业需求

如今,数控技术型人才已经成为制造业的关键需求对象,也是智能制造人才领域的重大缺口。虽然多轴数控设备集多种机床技术于一身,但发展过快,这对数控技术人员的转型无疑是一种挑战,尤其是多轴数控技术人员的需求越来越趋于多样化,他们不仅要成为能编程、会工艺、懂操作的数控机床操作工,还要成为懂生产链工艺、善操作加工、会安装调试及维护、能独立创新设计的技术型人才。

1.培养目标

模具制造技术的迅速发展,对加工中心的加工能力和加工效率提出了更高的要求,多轴数控加工技术得到了空前发展,但也出现了从学校到企业的就业断层问题。基于此,高职院校应结合国家提出的“1+X”证书制度,改革人才培养体系,并充分考虑行业趋势、企业用人需求,培养既能灵活应用主流软件进行建模、编程、处理等操作,又能合理安排多轴加工工艺路线、熟练操作多轴数控设备,并装调维护多轴数控设备的高素质复合型技术技能型人才。

2.人才培养方案的制订

在智能技术飞速发展的时代,各类装备制造型企业都在引进新技术,改进生产线,升级四轴、五轴,甚至多轴数控设备,以提升生产力。对数控技术专业而言,传统数控加工缺少智能化、柔性化、信息化,为适应智能制造行业需求,更新人才培养方案,培养复合型人才,是职业院校培养数控技术专业人才的必经之路。

针对多轴数控技术,高职院校可以开设一门基于数控铣床类有关多轴数控类的专业拓展课程,将课程融入多轴数控加工的考核标准,围绕以多轴数控加工技术、加工工艺编制为基础,以多轴装配建模、程序编制、加工及检测为主,以多轴数控机床的维护、新技术应用为拓展的课程结构开展教学,充分利用信息化教学资源和多轴数控设备开展复杂零部件的三维建模、加工检测等实训教学。

二、“1+X”证书制度下的课程内容重构

以“1+X”多轴数控加工(初级)为例,该技能等级标准需要学生能识读零件图纸,分析加工工艺和制订实施计划,灵活运用四轴或多轴数控机床、计算机和CAD/CAM软件等,掌握对凸台、槽、孔、圆角等主要形状特征零件的建模、编制程序、模拟仿真和加工,最终达到图纸的加工精度等要求,以及能对四轴及以上数控设备进行常规保养,处理简单的报警和常见故障排除等能力。

高职院校应结合国家教学标准和职业技能等级标准来构架课程内容,实现“课证融通”。课程内容以“1+X”多轴数控加工(初级)样题“六面体”为载体,围绕凸台、槽、孔、圆角四个项目进行教学,每个项目又可分为若干个学习任务,包含十字凸台面、方形凸台面、方形凸起面、腰圆槽、方形槽面、通(盲)孔、倒圆角等知识点,实现循序渐进的阶梯式教学。

三、“1+X”证书制度下的课程实施

(一)教学方法改革

在传统教学模式中,学生在第一堂课会感觉很迷茫,会产生“为什么要学这门课,学习课程在今后的职业生涯中有什么帮助”等疑问。针对这种情况,高职院校教师需要细化机械大类的人才培养方案中的项目式教学,重点引导学生进入课题,培养学生自主学习能力。

1.项目导读

教师通过介绍项目背景,引入企业优秀高级工程师分析项目,罗列所用设备和工具清单,简述加工工艺路线,让学生了解企业文化,从而快速进入学习状态,激发学习兴趣。

2.项目准备

教师可以让学生了解实践场地环境与设备,熟悉职业素养、文明安全生产内容,从学生的行为习惯的养成开始教学。“1+X”多轴数控加工实操考核项目需要考核学生的职业素养与操作安全,这说明学生不仅要有专业知识技能,还要有职业道德、职业行为习惯和自我保护的安全操作设备意识。同时,教师可以利用多媒体视频,展现实习前的基本穿戴要求、操作中的安全规范、实操后的设备养护等,让学生在实训教学前了解相关知识。

3.项目实施

传统的理论和实践一体化教学模式,是以大班教学为主,课堂比较混乱。为了避免此类问题,部分教师采用小班式教学分批教学,但导致教学进度受阻。为此,在信息化时代,教师可以利用视频采集机床设备内的操作画面,投屏或利用AR、VR等技术呈现出来,让学生了解实践要求,懂得安全注意事项,掌握操作中的重点和难点,完成课程任务。

4.项目总结

学生观看教师的演示后,分组进行实践讨论,查阅资料,汇总问题,再请教师进行讲解。教师可以观察学生的实操过程,集中分析重点和难点,让学生更好地理解问题出在哪里,从而针对性地解决问题。教师还可以通过自检、装配,使学生掌握零件加工成品的全过程。

(二)引进新元素——活页式教材

传统教材文字较多,内容枯燥,任务划分多而不精。针对传统式教材的不足之处,高职院校教师应该根据多轴数控加工的考核要求制订活页式教材,以项目任务的内容分类、归类,装订成册。

活页式教材是一种可以按任务拆卸、组装内容、容易归整知识点的教材。教材的形式多样化,可以以表格、图纸、卡片等形式呈现,也可利用信息化手段,在文字难以表述或重要知识点处加入二维码,使原本枯燥无味的课本“活”起来。那么,如何编写一本关于“1+X”多轴数控加工职业技能等级证书的配套活页式教材,笔者认为,高职院校可以从两个方面入手。

1.加工的前期准备工作

教学内容可以分为装配图组成的零件数量,每个零件的尺寸公差、几何公差、表面粗糙度等,要通过图表的形式体现出来,并配合加工工艺过程卡片,根据图纸要求,把加工工序内容按照基准先行、先粗后精、先主后次的原则进行分析。在学生了解加工工艺后,教师再针对使用设备、工具需要注意的安全事项,以书面形式直观地展现给学生。

2.实施过程的编写

教师可以运用NX、Mastercam、CAXA制造工程师等软件进行三维建模,并做好数控加工程序的编制,让学生跟着书本中的步骤走。这样一来,不仅可以提高学生的自学能力,还提高了课堂教学效率。此外,教师可以汇总学生在自学过程中遇到的问题,进行集中讲解,并在利用软件的基础上,合理安排加工工艺路线和划分工步,并确定切削用量,填写数控加工程序单,配套讲解零件装配,效仿企业的工作流程循序渐进地设计教学内容。

(三)师资团队建设

1.师资培训

在“1+X”证书制度下,为了能多方面提高多轴数控加工证书的教育培训质量,教师要进入企业了解“1+X”证书制度的相关要求、证书的职业技能标准,并理解考核评价要求,熟悉考核大纲的内容,掌握前沿多轴数控技术,获取相应的考核师资格,真正成为一名高水平、高素质的“工匠之师”。

2.专家、名匠“请进来”

高职院校要聘请多轴数控技术行业领域的专家进校实地考察,并根据行业需求,讲解相关技能考核和评价工作流程、制度和管理办法,并细读评分细则,对多轴数控建设方向提出宝贵建议。同时,高职院校要引进企业专家、名匠兼职任教,结合“1+X”证书考核要求,对使用设备工、夹、刀具的选用,以及工作进度进行“传、帮、带”,促使教师将理论与实践相融合,提高实践和教学能力。

四、“1+X”证书制度下的考核评价与融通

(一)评价方式

高职院校应优化考核评价方式,在原有的日常考核、阶段测试、期末综合测试等基础上,增加职业安全规范、团队协作、项目完成效率、创新设计的思维、低碳环保意识等与企业岗位能力相关的考核评价。同时,教师应使用过程与结果相结合的评价方式,通过多元化的考量,全面评价学生各方面的学习情况。

(二)学历和证书的学习成果相融通

如今,国家大力推进“1+X”证书制度,鼓励学生在取得学历的同时,积极考取多类职业技能等级证书,这为技术技能人才拓宽了持续成长的通道。

多轴数控加工职业技能等级证书的考核内容涵盖了云数控、多轴加工技术、智能制造技术等新理论知识,也包含数控加工、多轴数控加工和数控设备诊断与维修等实践操作课程。因此,高职院校可以根据专业的实际情况,结合证书考核内容,对获得证书的学生给予免修部分课程的便利,促使学生积极获取证书。

2022年6月,福建林业职业技术学院与华中数控股份有限公司携手顺利举办“1+X”多轴数控加工职业技能等级(初级)考核认证,参加考核的四十名学生全部通过认证,为国家培育了一批高素质技术技能人才,也为多轴数控加工职业技能等级证书认证考核在全国推广提供了经验和范式。

参考文献:

[1]奚进,胡小依.基于“1+X”证书制度的专业人才培养方案研究——以城市轨道交通运营管理专业为例[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2020(4).

[2]秦菲.1+X证书制度下大数据与财务管理专业课程改革研究[J].北京经济管理职业学院学报,2022(2).

基金项目:福建林业职业技术学院2021年教研课题“基于‘1+X’证书制度下《多轴数控加工》职业技能等级证书融入人才培养的探究”,项目编号:JYKT202113。

(作者单位:福建林业职业技术学院)

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