“新工科”建設(shè)背景下高職院校模具專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)探究

王靜

摘要：“新工科”是我國工程教育對“中國制造2025”的積極回應(yīng)。傳統(tǒng)模具專業(yè)人才培養(yǎng)面臨著諸多瓶頸，不能適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)進步的需求。推進高職院校模具專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)，應(yīng)貫徹“新工科”理念并開展行動實踐。首先要對接產(chǎn)業(yè)需求和行業(yè)標準制定培養(yǎng)目標，貫徹基于成果的教育（OBE）方法，提高人才培養(yǎng)的社會適應(yīng)性;其次，對接技術(shù)發(fā)展和學科前沿，構(gòu)建基于工作過程導向的課程體系，提高人才培養(yǎng)的匹配度;第三，對接學生興趣和信息化教學，運用基于案例的教學方法，培養(yǎng)學生的工程思維和綜合能力;第四，對接生產(chǎn)實際和職業(yè)標準，建立基于崗位勝任力的實踐教學體系，提高人才培養(yǎng)的有效性。

關(guān)鍵詞：新工科; 高職模具專業(yè); 應(yīng)用型人才培養(yǎng)

當前，世界范圍內(nèi)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革迅猛發(fā)展，我國正在實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、“中國制造2025”等重大戰(zhàn)略，人才需求日益旺盛。這就需要認真思考高等工程教育改革，樹立新理念，構(gòu)建新結(jié)構(gòu)，探索新模式，打造新質(zhì)量，建立新體系，以應(yīng)對新挑戰(zhàn)，主動適應(yīng)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟發(fā)展。

一、“新工科”的提出及對高職院校人才培養(yǎng)的新要求

2017年2月18日，教育部在復(fù)旦大學召開了高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會，共同探討了新工科的內(nèi)涵特征和發(fā)展路徑，達成了“復(fù)旦共識”。4月8日，教育部在天津大學舉行工科優(yōu)勢高校新工科建設(shè)研討會，10日公布了《新工科建設(shè)行動路線》（“天大行動”），6月9日教育部新工科研究與實踐專家組成立，第一次工作會議在北京會議中心召開，與會專家審議并原則通過了《新工科研究與實踐項目指南》，形成了新工科建設(shè)的“北京指南”。教育部高等教育司司長吳巖指出，新工科建設(shè)勢在必行，以新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式為特征的新經(jīng)濟呼喚新工科的建設(shè)，國家一系列重大戰(zhàn)略推動實施呼喚新工科的建設(shè)，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和新舊動能轉(zhuǎn)換呼喚新工科的建設(shè)，提升國際競爭力、硬實力呼喚新工科的建設(shè)。

“新工科”的提出是我國高等工程教育改革的必然，盡管“新工科”改革涉及的諸多問題仍在不斷探索之中，但人才培養(yǎng)模式的改革是核心問題之一。本文擬就高職院校模具專業(yè)在“新工科”理念下的應(yīng)用型人才培養(yǎng)進行初步探討。

二、模具專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的現(xiàn)實瓶頸

目前，高職院校模具專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)遇到了不少現(xiàn)實困境，需要進行反思。

據(jù)統(tǒng)計，江蘇省目前大約有25所院校開設(shè)了模具專業(yè)，占到了全省78所高職院校的將近1/3。每年模具專業(yè)的畢業(yè)生人數(shù)將近3000人，但是遠遠不能滿足江蘇地區(qū)模具專業(yè)人才需求的總量。2012年，僅蘇、錫、常地區(qū)，模具專業(yè)人才年需求量就在8000人左右。一方面是人才供不應(yīng)求，另一方面是離職率高居不下[1]。除了數(shù)量不足以外，由于受軟硬件限制，高職院校培養(yǎng)的學生實際技能不夠，管理能力也不強，人才供給與產(chǎn)業(yè)需求不匹配。如《江蘇省普通高校本專科畢業(yè)生就業(yè)、預(yù)警和重點產(chǎn)業(yè)人才供應(yīng)報告（2012年度）》指出，模具設(shè)計與制造專業(yè)位列就業(yè)現(xiàn)狀滿意度最低的前20位高職高專專業(yè)，就業(yè)滿意率只有48%，工作與專業(yè)相關(guān)率只有52%[2]。

“新工科”要求落實以學生為中心的理念，形成以學習者為中心的工程教育模式[3]?！靶鹿た啤钡摹靶隆笔紫仁侵浮袄砟钚拢簯?yīng)對變化，塑造未來”[4]。但目前模具專業(yè)教育理念仍未適應(yīng)上述新要求。

當今模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異，新的技術(shù)層出不窮。但高職院校人才培養(yǎng)方案和課程知識陳舊，與實踐和社會需求脫節(jié)，知識體系呈縱向?qū)蛹壥浇Y(jié)構(gòu)，整合性不夠，不能對接實際的模具設(shè)計與加工的工作過程。

“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，學習方式發(fā)生了巨大變化，但目前高職院校培養(yǎng)方式還是“課堂+實訓”的簡單組合。與此同時，經(jīng)濟發(fā)展和企業(yè)的需求變化要求模具專業(yè)教育要致力于回應(yīng)和解決生產(chǎn)實踐過程中的問題，但目前的教學方式、教學條件、教師素質(zhì)等都不能充分適應(yīng)。

三、以“新工科”理念重塑模具專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系的基本路徑

《國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》（國發(fā)〔2014〕19號）指出，“同步規(guī)劃職業(yè)教育與經(jīng)濟社會發(fā)展，協(xié)調(diào)推進人力資源開發(fā)與技術(shù)進步，推動教育教學改革與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級銜接配套”。當前，我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的新常態(tài)時期，模具產(chǎn)業(yè)不斷轉(zhuǎn)型升級，推動著高職院校教育教學不斷改革創(chuàng)新。要滿足模具產(chǎn)業(yè)對應(yīng)用型人才的相關(guān)需求，需要在以下幾個方面推進改革。

（一）培養(yǎng)目標

對接產(chǎn)業(yè)需求和行業(yè)標準，采用基于成果的教育（OBE）方法，提高人才培養(yǎng)的社會適應(yīng)性。

近年來，模具產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，特別是產(chǎn)業(yè)逐步集聚，形成模具產(chǎn)業(yè)園。這方面，浙江、廣東、江蘇等省走在了全國的前列。浙江和廣東都有12個模具產(chǎn)業(yè)園，江蘇有7個模具產(chǎn)業(yè)園[5]。同時，模具技術(shù)突飛猛進，主要表現(xiàn)為：模具集成制造單元與技術(shù)的普及;商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)向模具及其產(chǎn)業(yè)鏈延伸;3D打印在模具制造中的廣泛應(yīng)用;模具的智能化;輕量化新材料與大型塑料模具的出現(xiàn)與優(yōu)化;大型級進沖模技術(shù)的成熟;模具標準件精細化等[6]。

模具專業(yè)人才培養(yǎng)一定要緊跟模具產(chǎn)業(yè)和模具技術(shù)的發(fā)展趨勢，對接產(chǎn)業(yè)需求，按需求定培養(yǎng)目標，按行業(yè)標準定課程標準。這就需要采用基于成果的教育（OBE）方法。國際高等工程教育已經(jīng)廣泛接受OBE方法，華盛頓協(xié)議也已全面采納OBE。實施基于成果的教育（OBE）方法，必須同時建立模具專業(yè)培養(yǎng)目標跟蹤系統(tǒng)，及時掌握模具專業(yè)人才需求的變化和模具技術(shù)發(fā)展狀況，從而形成模具專業(yè)人才培養(yǎng)目標常態(tài)調(diào)控機制。

（二）課程體系

對接技術(shù)發(fā)展和學科前沿，構(gòu)建基于工作過程導向的課程體系，提高人才培養(yǎng)的匹配度。

課程是達成培養(yǎng)目標的基本平臺，大多數(shù)課程都是按知識點展開。隨著“中國制造2025”“新工科”等的提出，“職業(yè)教育應(yīng)改變以知識的邏輯關(guān)系建立起來的課程體系，建立知識與工作的緊密聯(lián)系，課程內(nèi)容與企業(yè)崗位關(guān)聯(lián)度高的新型課程體系”[7]。模具專業(yè)課程體系的構(gòu)建也必須基于這個要求。

模具專業(yè)課程知識點的選取與教學內(nèi)容的設(shè)計首先要“將產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的最新發(fā)展、行業(yè)對人才培養(yǎng)的最新要求引入教學過程，更新教學內(nèi)容和課程體系，建成滿足行業(yè)發(fā)展需要的課程和教材資源”[3]。

其次要對接職業(yè)崗位，建立基于工作過程的課程體系?！捌髽I(yè)的職業(yè)崗位要求為專業(yè)課程內(nèi)容的設(shè)置提供依據(jù)”[8]。例如沖壓模模具工的崗位職責是：參與模具設(shè)計結(jié)構(gòu)評審;負責按時、按質(zhì)完成模具的裝配工作，解決模具裝配、試模中發(fā)現(xiàn)的問題;及時準確掌握模具使用狀況和生產(chǎn)質(zhì)量問題，參與制定修模方案與預(yù)算，協(xié)助生產(chǎn)部門解決生產(chǎn)模具中遇到的問題，確保順利生產(chǎn)。從該崗位職責出發(fā)可歸納出學生需要掌握的知識和技能：模具鉗工常用劃線工具、模具鉗工常用量具、常見類型沖壓設(shè)備的工作原理及結(jié)構(gòu)、沖壓工藝、沖裁模結(jié)構(gòu)、沖裁模零件的加工、沖裁模的裝配調(diào)試、模具的維修與管理。通過崗位分析可對這些知識技能進行整合以確定專業(yè)核心課程《沖壓工藝與模具設(shè)計》《模具制造工藝》《模具數(shù)控加工與編程》及支撐課程《機械基礎(chǔ)》《鉗工工藝學》《模具項目管理》《沖裁模的裝配調(diào)試》。

第三，對接模具產(chǎn)業(yè)，開發(fā)校本課程。目前模具專業(yè)課程體系一般是由公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)技術(shù)課構(gòu)成。這種傳統(tǒng)的課程體系側(cè)重于知識的掌握而忽視了人才培養(yǎng)的針對性。按照“新工科”理念，模具專業(yè)課程體系要對接地方的產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈，這就需要開發(fā)具有學校特色的專業(yè)課程[9]，“產(chǎn)業(yè)對接”是新“新工科”校本課程開發(fā)的目標。如揚州汽車制造業(yè)比較發(fā)達，汽車零部件中很多金屬薄板件如彈簧托盤、端蓋、壓縮閥蓋、壓縮閥葉輪、支架及車身覆蓋件都是利用沖壓工藝加工而成，模具專業(yè)可以與揚州恒潤汽車部件廠、揚州鼎通模具有限公司等模具企業(yè)技術(shù)人員合作開發(fā)《沖壓工藝與模具設(shè)計》實踐教學教材，根據(jù)企業(yè)典型工作任務(wù)確定行動領(lǐng)域，并轉(zhuǎn)化為學習領(lǐng)域，形成立體化教材體系。

（三）教學方法

對接學生興趣和信息化教學，運用基于案例的教學方法，培養(yǎng)工程思維和綜合能力。

教師和學生是工程教育教學活動的兩大主體，傳統(tǒng)的教學是以教師為中心，“新工科”要求的教學是以學生為中心，教師要引導學生主動學習、主動實踐。這就需要引入基于案例的教學方法，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力。課堂教學中抓住案例，就能夠突出關(guān)鍵知識點，引起學生的興趣和注意力，有利于學生積極參與和交流研討，增強學生的主動性。

例如在講到模具零件的加工工藝編制時，可以典型模具零件凸凹模（見圖1）為例進行啟發(fā)式講解。首先利用已學知識分析該零件在整副模具中的功能及主要技術(shù)要求，選擇合適的零件材料;接著進行基準及安裝方案分析：該零件的左右平面間平行度公差等級高為主要基準，采用互為基準的方法保證;磨好左右平面，工件裝夾在精密角鐵上磨削出垂直面。然后確定工藝內(nèi)容：一銑零件各個外表面，二鉆孔，三鉸孔，四加工螺紋孔，五熱處理，六磨零件各個外表面。在此案例分析過程中，涉及到刀具選用、切削用量可倒逼學生查閱資料進行合適的選擇與比較。最后可利用零件加工仿真動畫進行演示。通過這樣一個典型案例，由展示實物到分析講解再到多媒體仿真，可以起到激發(fā)學生探究內(nèi)驅(qū)力和培養(yǎng)工程思維的目的，在以后的工作中做到舉一反三。

推進信息技術(shù)和模具專業(yè)教學深度融合，建設(shè)和推廣應(yīng)用在線開放課程，充分利用虛擬仿真等技術(shù)創(chuàng)新實踐教學方式?？梢钥紤]將翻轉(zhuǎn)課堂教學模式引入模具專業(yè)課程教學。由于模具專業(yè)總課時的限制，有些先進的模具制造工藝技術(shù)只能提供大量的相關(guān)視頻讓學生利用業(yè)余時間提前上網(wǎng)學習，課上討論。如關(guān)于電火花切割技術(shù)，課上有學生提問：慢走絲線切割與快走絲線切割有何區(qū)別？而有些勤于思考的同學已經(jīng)通過互聯(lián)網(wǎng)對這些知識有所了解，就切割精度的高低、切割表面光潔度、切割速度、切割用的絲質(zhì)作出較正確的解答。老師在此基礎(chǔ)上可以對線切割的原理及其在模具零件加工上的應(yīng)用作出歸納與總結(jié)，對學生的問答給予鼓勵，并讓學生進一步了解國內(nèi)外電火花線切割機發(fā)展的特點。這樣的學習過程既開闊了學生的視野，豐富了學生的知識，又調(diào)動了學生的學習積極性，活躍了課堂氣氛。

（四）實踐訓練

對接生產(chǎn)實際和職業(yè)標準，建立基于崗位勝任力的訓練體系，提高人才培養(yǎng)的有效性。

工程教育的重要特征之理“動手”，與“動手”相關(guān)聯(lián)的是“動口”“動筆”“動腦”“動心”[10]。模具專業(yè)人才培養(yǎng)必須對接模具設(shè)計、生產(chǎn)與管理的實際，建立基于崗位勝任力的實踐教學體系。

首先，對接職業(yè)標準，實現(xiàn)雙證融通。參照相關(guān)職業(yè)資格標準，把職業(yè)資格所要求的內(nèi)容和技能融入到實踐教學過程中，建立專業(yè)教學標準和職業(yè)標準聯(lián)動開發(fā)機制。如將CAD職業(yè)資格要求的有關(guān)應(yīng)知、應(yīng)會部分融入到《機械識圖與AUTOCAD》課程中，把數(shù)控中級證書有關(guān)應(yīng)知、應(yīng)會部分融入到《模具數(shù)控操作實訓》課程中，將模具鉗工證書有關(guān)應(yīng)知、應(yīng)會部分融入到《鉗工實訓》課程中，并采取以證代考的方式進行實訓考核。

其次，對接內(nèi)外資源，構(gòu)建模具專業(yè)教育開放融合新生態(tài)。匯聚行業(yè)、企業(yè)資源，建設(shè)校企合作協(xié)同育人實踐平臺。要完善生產(chǎn)性實訓、頂崗實習，實施訂單式培養(yǎng)，嘗試進行“現(xiàn)代學徒制”人才培養(yǎng)模式改革?！艾F(xiàn)代學徒制在辦學機制上為校企合作，在運行機制上為產(chǎn)教融合，教學組織上為工學結(jié)合，為現(xiàn)代工業(yè)和科技發(fā)展輸送高技能技術(shù)性人才?！?[11]增加生產(chǎn)性實訓項目，承接企業(yè)部分生產(chǎn)加工業(yè)務(wù)，培養(yǎng)學生崗位勝任能力，實現(xiàn)模具專業(yè)人才培養(yǎng)與企業(yè)崗位“零距離”有效對接。

第三，對接職業(yè)技能大賽，推動技能競賽與教學過程融合。2010年，國務(wù)院頒布《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》，明確提出開展職業(yè)技能大賽，大力發(fā)展職業(yè)教育。受賽制限制，往往只有少數(shù)學生及團隊能夠參加職業(yè)技能大賽，但可以將職業(yè)技能大賽的內(nèi)容融入教學過程，使教學內(nèi)容更貼近崗位要求。比如，教育部舉辦2017年全國職業(yè)院校技能大賽的常規(guī)賽項實施方案中有一賽項是“模具數(shù)字化設(shè)計與制造工藝（團體賽）”，其競賽內(nèi)容是，“以現(xiàn)代模具數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)為背景，突出制造工藝，創(chuàng)新優(yōu)化設(shè)計，引入模具ERP信息化管理平臺，進行任務(wù)、圖檔和數(shù)據(jù)的管控，完成工作任務(wù)計劃并分配輸出任務(wù)、模具BOM表制定、零件加工工藝的編制并輸出工藝卡;全面考察高職學生對模具設(shè)計與制造信息化平臺、模具CAD/CAE/CAM技術(shù)、模具零件制造工藝、數(shù)控設(shè)備的操作、模具裝調(diào)與智能成型設(shè)備的操作等知識技能;以及分析問題與處理能力、生產(chǎn)組織管理與團隊協(xié)作能力、質(zhì)量管理與成本控制意識?！?/p>

可以將這些內(nèi)容接入《模具CAD/CAM實訓》《模具數(shù)控操作實訓》《典型模具制作》等模具專業(yè)實踐項目中，并適應(yīng)社會信息化增加模具管理信息化的教學內(nèi)容，切實提高學生的職業(yè)核心技能。

基于“新工科”理念的高職院校模具專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革是一個長期探索和實踐的動態(tài)過程，將“新工科”理念轉(zhuǎn)化為行動實踐，也并非一朝一夕能完成。但“新工科”建設(shè)可以為模具專業(yè)探索一條全新的應(yīng)用型人才培養(yǎng)路徑提供契機，從而為高職院校工程教育教學的改革與發(fā)展提供新的方向。

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