工程師五軸加工技術探索

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一、國內外模式借鑒分析

國外對于高技能人才培養的研究較早，并形成了一些較為成熟的培養模式，較為典型的包括德國的“雙元制”模式、美國的“合作教育”模式、日本的“企業教育”模式、韓國的“技能競賽”模式等［1］。這些培養模式的成功有著基本的共性，都是非常注重實際動手能力的培養，在學習過程中充分將理論知識與實踐過程相結合［2］。國內也有部分教育機構在技能人才培養模式上采用頂崗實習、任務驅動等模式［3］，一些高校甚至提出訂單式人才培養模式，這些具有一定前瞻性的培養模式取得了可喜的階段性成績，但仍無法從根本上解決技術大于應用、人才輸送與人才需求間的矛盾。國內一些職校對五軸加工技術應用工程師的培養進行初步探索，由學校同時承擔理論課程及實踐課程教學，然而所培養的技術人才并不能滿足企業的人才需求。對比國外成功的培養模式，該培養模式失敗的表層原因是實踐教育環節由學校承擔而非在企業開展。通過進一步分析發現，實訓用的工具和設備不與企業同步是導致該培養模式失敗的重要原因，然而除了硬件基準條件不足，更本質的原因是校內進行實踐教育時，課程沒有根據企業的實際情況及時進行更新，最終使實訓變成按部就班的傳統培養模式。

二、搭建“雙元一體，與時俱進”的培養模式

由上述分析可知，要在校內培養五軸加工技術應用工程師不僅需要有基本的硬件基礎，更重要的是要建立起校企間的信息交互。廈門理工學院已具有先進的五軸加工中心，結合實際條件，提出“雙元一體，與時俱進”的培養模式，“雙元一體”是指由學校同時負責理論課程與實踐課程教學，而“與時俱進”是指培養課程及評價體系根據校企信息交互及用人單位的建議反饋進行實時更新。該培養模式定位于不僅能為校內學員提供系統的五軸加工技術應用工程師培養，同時也能為企業技術人員提供進一步學習的培養指導。圖1為該培養模式的框架圖。該培養模式能有效改善學校培養的五軸加工技術應用工程師與企業所需不符的矛盾，且能有效減少學員進入企業后的適應時間。由于傳統的培養模式缺乏及時有效的信息交互，學員進入企業后需要有較長的磨合期與技能提高期，該培養模式定期的技術交流可提前將上崗后的常見問題集中化，并通過課程更新、評價體系更新等方式集中在授課過程中解決這些問題，這是一種行之有效、運作成本較低的教育模式。

三、探索“雙班并行，因材施教，升級進階”的教學方式

“雙班并行”是指針對學員的不同基礎及不同學習時間同時開展傳統的“理論－三軸－五軸”和創新性的“理論－五軸”兩種教學方式。這里提到的理論教學并非與實踐學習相脫離，而是理論和實踐一體的理論授課方式，更多的課程都是在設備車間開展。對“理論－三軸－五軸”有較為成熟的經驗可以借鑒，然后對于“理論－五軸”的教學模式目前較為少見。對于參與“理論－五軸”的學員，首先應采用集訓的方式建立起學員對于五軸技術應用的加工基本理論知識、五軸機床操作、加工編程、加工操作、設備維護的知識框架，在建立知識框架并經過階段評價考核的情況下進入下一步學習。“因材施教”的教學方法在很多教學場合都得到了應用，例如，對專業技能的培訓采用“一對一”的教學方式，取得了非常好的效果，然而由于學校的學員數量大，學校開展五軸加工技術應用工程師培養的教學課程，采用“一對一”的教學方式顯然不符合實際情況。在這種矛盾的情況下要如何實施“因材施教”，首先要解決如何區分“材”的問題，然后根據其特質設定相應的課程，最終實現因材施教。由于該培養模式定位于不僅能為校內學員提供系統的五軸加工技術應用工程師培養，同時也能為企業技術人員提供進一步學習的培養指導，學員主要來自校內學生及企業的普通技術人員。校內學生包括部分具有三軸數控理論及簡單實操基礎的學生，以及一些對于數控加工了解甚少的學生;而對于企業，技術人員包括熟練程度不同，有三軸、四軸加工基礎的技術人員，一部分具有使用五軸加工的基礎。如果基于簡單的生源區分進行培養是不合適的，因為同一來源的學員在技能水平上參差不齊，采用技能等級劃分的方式對學員進行不同技能水平的等級劃分，根據不同的階段等級進行相應的課程教授。然而，對于校內較高年級、且沒有數控基礎的學生或者是企業中希望從事五軸應用的人員，如果也采用傳統的“理論－三軸－多軸”教學，顯然在時間上較緊迫。“因材施教”與“進階升級”是相互依存的，“因材施教”是指根據學員處于不同的技能水平等級進行相應的課程教授;“進階升級”是指只有通過了當前技能水平階段考核才能進入下一個階段的課程學習，只有通過所有階段的考核才能獲取最后由校方提供的五軸加工技術應用工程師認證證書。

四、教學內容

雖然開設了兩種不同的教學班，但最終的培養目標是一致的，都是為了培養滿足企業實際用人需要的五軸加工技術應用工程師，因此，五軸加工技術應用工程師培養技能目標基本一致?！袄碚摚S－五軸”教學班要比“理論－五軸”教學班的要求多，增加了一項能操作加工三軸數控機床的技能。其基本的技能要求包括:機械制造基礎能力、CAD/CAM軟件應用能力、數控機床加工和維護能力三部分。其中的機械制造基礎能力又包括簡單零件測繪能力、機械設計基礎能力和材料性能基本了解，機械制造基礎能力是要求學員本身就具備的知識，不是本次五軸加工技術應用工程師培養教學包含的內容;CAD/CAM軟件應用能力主要包括二維CAD軟件使用，三維CAD軟件使用，使用加工編程軟件編輯三軸和五軸加工程序(常見的加工編程軟件包括POWERMILL、UG、MASTERCAM等);數控機床加工和維護能力主要包括三軸數控機床加工操作，五軸數控機床加工操作，機床日常維護，機床PLC外設控制了解，機床常見問題判斷。

五、評價體系探索

在教學方法中涉及到階段學習考核及最終的五軸加工技術應用工程師的授予，然而國內目前尚未有權威機構設定五軸加工技術應用工程師的鑒定標準，在學習過程中對階段性評價的研究更是一片空白，因此，建立一套完整的評價體系是完善整套教學模式不可缺少的重要環節。階段性評價的標準制定主要由具備資深執教經驗的校內教員進行編寫，而最終的五軸加工技術應用工程師的鑒定標準則主要按照企業用人單位對不同能力人才的定位進行編寫。

作者:易吉祥 汪海林 單位:廈門理工學院

參考文獻:

［1］葉夢姣．大連市高技能人才培養問題研究［D］．大連:大連海事大學，2015．

［2］陽立高，韓峰，楊華峰，等．國外高技能人才培養經驗及啟示［J］．中國科技論壇，2014，(7):121—126．

［3］龔英姿．高職數控技術專業人才培養模式的研究［D］．南昌:江西農業大學，2010．